Prevenire la caduta degli elementi non strutturali dal tetto con la progettazione antisismica

Il testo aggiornato delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) ha posto per la prima volta grande attenzione sugli elementi non strutturali in copertura, ovvero tutti gli elementi non riconducibili alla struttura primaria del tetto (in primis tegole e coppi) che, qualora dovessero cadere a causa di eventi sismici, rischierebbero di danneggiare cose e soprattutto persone. La ratio di queste norme è trovare soluzioni progettuali ed esecutive che riducano il più possibile questo rischio di caduta.

Essendo BMI Wierer un'azienda multinazionale, abbiamo avuto esperienze nelle aree sismiche di molti Paesi e ci sono rimasti degli input che stiamo applicando quotidianamente per ridurre il rischio sismico. La pericolosità del sisma in relazione agli edifici è che genera delle accelerazioni verticali, orizzontali e miste in grado di stressare in modo importante gli elementi strutturali e non.

Il territorio italiano è notoriamente sismico e non bisogna fare l’errore di pensare che i moti di grande entità riguardino solo le aree più conosciute per questi fenomeni, come il Centro Italia, perché in realtà l’Italia può essere toccata per intero da eventi di questo tipo.

Inoltre, il rischio di caduta degli elementi non strutturali non riguarda esclusivamente i terremoti, ma può avvenire più facilmente anche in prossimità di grandi arterie stradali particolarmente trafficate che generano vibrazioni significative.

Il terremoto che nel gennaio 1995 colpì la parte sud della Prefettura giapponese di Hyōgo, di magnitudo 7,2 sulla scala Richter, danneggiò decine di migliaia di edifici e provocò circa 102,5 miliardi di dollari di danni.

Le valutazioni condotte in seguito al sisma evidenziarono come, a prescindere dal livello di danneggiamento subìto dall’edificio, gli elementi di copertura fissati con viti e ganci rimanessero in sede, al contrario delle tegole fissate con malta che si scollavano e precipitavano al suolo.

Non è un caso che la norma UNI 9460 / 2008 sancisca che tegole e coppi non vanno mai fissati con malta o materiali simili, perché in questi casi la durata e la resistenza dell'adesione sono notevolmente influenzate da condizioni ambientali, quantità di materiale applicato, sbalzi termici, forza del vento e altri fattori esterni. Secondo questa norma, infatti, le tegole vanno fissate tramite appositi “ganci fermategola” o con chiodi (meglio viti autofilettanti).

Ma quali erano le regole di fissaggio per la riduzione del rischio sismico che seguiva BMI prima del sisma?

• Fissaggio meccanico delle tegole di colmo;

• Fissaggio meccanico e blocco con ganci di ogni tegola della linea di gronda;

• Fissaggio meccanico della seconda fila di tegole dopo la linea di gronda;

• Fissaggio con due chiodi di tutte le tegole laterali;

• Fissaggio con un chiodo delle tegole adiacenti a quelle perimetrali;

• Fissaggio meccanico di una fila sì e una no per tutte le altre tegole (se pendenza superiore a 35% fissare tutte le tegole).

Il principale vantaggio del fissaggio meccanico di tegole e coppi, sia con ganci che con viti o chiodi, è che garantisce un fissaggio sicuro alla sottostruttura, al contrario di quello che avviene con malta o schiuma, che non forniscono garanzie di tenuta. Nonostante ciò, è comunque il caso di fare alcune specifiche su come fissare ottimamente le tegole in modo meccanico.

Anzitutto, è importante valutare al meglioche strumenti usare per il fissaggio. I chiodi, per esempio, obbligano a battere con il martello fino a fine corsa, quindi per piantarli si deve necessariamente arrivare a colpire la superficie della tegola. Questo ha due svantaggi: da un lato si rende più fragile la tegola, dall’altro si rende rigido il fissaggio, impedendo alla tegola di oscillare e di distribuire al meglio le energie a cui è sottoposta con un aumento del rischio di rottura della stessa.

Il consiglio di BMI Wierer, infatti, è quello di evitare i chiodi e optare sempre per viti autofilettanti, quando possibile. Queste viti evitano di usare il martello ed è molto più difficile che si sfilino, oltre a permettere alle tegole di oscillare e disperdere meglio l’energia.

Anche i ganci di fissaggio bloccano la tegola, pur consentendole un minimo di oscillazione, dandole quindi l'opportunità di disperdere una serie di forze tramite vibrazione. La conclusione, a cui giungiamo in maniera empirica grazie a una serie di studi e analisi condotti in laboratorio, è che il fissaggio tramite ganci e viti autofilettanti ha dei vantaggi in termini di resistenza rispetto al fissaggio con chiodi.

Altri elementi fondamentali delle tegole Wierer, ai fini di conferire maggiore stabilità, sono i naselli d’aggancio posti sull’intradosso, che permettono agli elementi di copertura di rimanere in sede anche se le tegole sono semplicemente appoggiate su listelli metallici, di legno o su isolanti sagomati.