Una copertura si definisce spingente se, sottoposta a carichi verticali, provoca sui vincoli esterni sollecitazioni orizzontali, ovvero delle “spinte”.

Nelle NTC 2018 il concetto di struttura spingente viene trattato in diversi punti. Al paragrafo 7.2.2, per le strutture di tipo spingente, è indicata la necessità di considerare la componente verticale dell’azione sismica. Il paragrafo 7.8.1.4, relativo ai criteri di progetto delle strutture in muratura in zona sismica, riporta: “le strutture costituenti orizzontamenti e coperture non devono essere spingenti. Eventuali spinte orizzontali, valutate tenendo conto l’azione sismica, devono essere assorbite per mezzo di idonei elementi strutturali.”

Seguendo le indicazioni della norma quindi le strutture spingenti sono ammesse purché nella progettazione strutturale si vada a considerare la componente verticale del sisma; ciò vale per le strutture realizzate con tutti i materiali tranne che per le strutture in muratura, per le quali è espressamente vietato l’utilizzo di sistemi spingenti.

Fatta questa premessa passiamo ad analizzare il caso dei tetti a “falsi puntoni”, una delle soluzioni più comunemente utilizzate nelle coperture con struttura portante lignea. Nella sua configurazione più elementare il tetto a falsi puntoni presenta un’orditura principale costituita da trave di colmo e travi di banchina su cui appoggiano gli elementi secondari, i travetti o falsi puntoni. Questi ultimi possono essere schematizzati come travi in semplice appoggio e, qualora i dispositivi di appoggio risultino essere ben realizzati, il sistema strutturale che vanno a realizzare risulta essere non spingente, in quanto in presenza di carichi verticali vanno a trasferire alle strutture sottostanti reazioni puramente verticali. Una simile configurazione di vincolo può essere schematizzata mediante dei carrelli ad asse verticale, come nella figura sottostante.

Schematizzazione di un travetto inclinato

Nella realtà il sistema non è labile in direzione orizzontale: agli appoggi saranno infatti presenti sistemi di fissaggio, tipicamente viti da legno, tali da collegare i travetti alla trave di colmo e alla trave di banchina, aventi la funzione di trasferire le forze orizzontali o di sollevamento, dovute a vento e sisma, agli elementi inferiori. La presenza di tali connettori potrebbe essere schematizzata nel modello in figura mediante l’inserimento di molle con rigidezza equivalente a quella del connettore utilizzato.

È importante inoltre porre attenzione su un altro aspetto: la deformabilità della trave di colmo. A causa della deformazione della trave di colmo stessa, si verifica infatti l’abbassamento dei punti di appoggio superiori dei falsi puntoni: è chiaro che lo spostamento verticale del nodo di sommità tende quindi a creare uno spostamento orizzontale agli appoggi inferiori. Si tratta comunque di spostamenti che possono essere facilmente contenuti, mediante le verifiche di deformabilità della trave di colmo, ad entità tali da non causare spinte sulle strutture inferiori.

Deformazione della copertura in presenza di eccessiva deformabilità della trave di colmo