In accordo con la Tab. 7.3.II delle NTC 2018, per le strutture a pareti portanti intelaiate sono previsti i seguenti valori massimi del valore di base del fattore di comportamento allo SLV, in funzione della classe di duttilità CD.

E’ interessante notare come vi sia una distinzione tra le due tipologie strutturali in funzione del tipo di diaframma utilizzato. In particolare sono proposti fattori di comportamento maggiori nel caso di diaframmi chiodati. Tuttavia non risulta specificato se con il termine “diaframmi” sono intesi diaframmi di parete o diaframmi di solaio.

Con riferimento alla prima interpretazione, sembra plausibile assumere che la norma voglia distinguere fra le pareti portante intelaiate caratterizzate da un collegamento chiodato tra pennelli di rivestimento e telaio ligneo dalle pareti in cui i pannelli controventanti sono incollati direttamene agli elementi del telaio ligneo. Tale interpretazione sembra essere coerente con la differenza significativa in termini di fattore di comportamento q che intercorre fra le due tipologie strutturali considerate (pareti con diaframmi chiodati e diaframmi incollati). Le pareti portanti intelaiate con pannelli incollati non sono infatti di garantire un comportamento dissipativo rilevante. La dissipazione energetica, in questo caso, deve essere ricercata, in analogia agli edifici in X-Lam, nei soli collegamenti atti ad evitare il ribaltamento e scorrimento della parete (hold-down ed angolari).

La seconda interpretazione fa riferimento alla più consueta terminologia per la quale con il termine diaframmi si intendono i diaframmi di solaio. Si assume dunque che esista una correlazione diretta tra la capacità dissipativa della struttura e la capacità dissipativa dei solai. Per tale ragione valori maggiori del fattore di comportamento sono assegnati a strutture a pareti portanti intelaiate in quanto si assume che sia possibile dissipare energia anche all’interno del collegamento chiodato fra gli elementi di solaio ed i pannelli controventanti del solaio stesso.

E’ interessante notare tuttavia, come nelle NTC 2008, al paragrafo 7.3.6.1, si affermava chiaramente che “gli orizzontamenti devono essere in grado di trasmettere le forze ottenute dall’analisi, aumentate del 30%”. Si escludeva quindi in modo chiaro la possibilità di avere dissipazione energetica nei solai, elementi che, se ben progettati, devono avere una “rigidezza nel proprio piano tanto maggiore della corrispondente rigidezza degli elementi strutturali verticali, tale da potersi assumere che la propria deformazione in pianta influenzi in modo minimo o trascurabile la distribuzione delle azioni sismiche tra questi ultimi e” una “resistenza sufficiente a garantire l’efficacia di tale distribuzione” .

Tali concetti sono ribaditi anche all’interno dell’Eurocodice 8 al punto 4.2.1.5, dove si sottolinea l’importanza del ruolo dei diaframmi nel comportamento sismico complessivo della struttura ed in particolare si evidenzia come “essi si comportano come membrature orizzontali che riuniscono e trasmettono le forze di inerzia ai sistemi strutturali verticali e assicurano che detti sistemi partecipino tutti insieme nel contrastare l’azione sismica orizzontale”, e al punto 4.4.2.5, dove si afferma che “le membrature e gli elementi di controvento che giacciono nei piani orizzontali devono essere in grado di trasmettere, con sufficiente sovraresistenza, gli effetti dovuti all’azione sismica di progetto ai sistemi di controvento cui sono connessi. Il requisito può ritenersi soddisfatto se per le relative verifiche di resistenza, gli effetti dell’azione sismica nella membratura ottenuta dall’analisi è moltiplicata da un coefficiente di sovraresistenza maggiore di 1,0”.

Nelle NTC 2018 concetti simili vengono espressi al punto 7.2.2. “gli orizzontamenti […] devono essere dotati di rigidezza e resistenza tali da consentire la ridistribuzione delle forze orizzontali tra i diversi sistemi resistenti a sviluppo verticale” e al punto 7.7.6 “al fine di garantire lo sviluppo del comportamento ciclico dissipativo in corrispondenza delle zone assunte come dissipative, tutti gli altri elementi strutturali e/o connessioni devono essere progettati con adeguati valori di sovraresistenza. Tale requisito si applica in particolare ai […] collegamenti tra diaframmi orizzontali ed elementi verticali di controvento”.

Alla luce di tali indicazioni, che devono essere rispettate anche per le tipologie strutturali in esame, non sembra dunque giustificabile avere una distinzione tra i fattori di comportamento in relazione al tipo di diaframma. Per tale ragione solamente analisi avanzate, in fase post elastica, possono essere considerate in grado di cogliere la reale dissipazione e la distribuzione delle sollecitazioni associate ad una plasticizzazione dei diaframmi orizzontali.

Al fine di evitare possibili differenti interpretazioni la Circolare Esplicativa al punto C7.7.3 specifica chiaramente come “….con il termine diaframma si intendono solai e coperture” e “per diaframmi chiodati si intendono solai e coperture in grado di dissipare energia”. E’ altresì ribadito come i fattori di comportamento adottati per la classe di duttilità alta CD A associati a tale tipologia strutturale possono essere adottati solo previa analisi di tipo non lineare. Infine è specificato come “per diaframmi incollati si intendono solai e coperture non in grado di dissipare energia”.

Possono essere considerati diaframmi incollati tutte le tipologie di diaframma non progettate al fine di dissipare energia. Tutti gli elementi di solaio ed i collegamenti sia tra gli elementi di solaio che tra solaio e le pareti sottostanti devono essere considerati come non dissipativi e progettati in accordo al principio di progettazione in capacità. Per tale ragione anche i solai con pannelli in XLAM avvitati rientrano nella categoria dei diaframmi incollati qualora considerati come zone non dissipative.

E’ giusto sottolineare come i valori dei fattori di comportamento proposti all’interno della Tab. 7.3.II delle NTC 2018 per la tipologia con diaframmi incollati (dove si esclude la possibilità di avere dissipazione all’interno dei solai) possano ritenersi piuttosto cautelativi. In linea con il più recente stato dell’arte, viene proposta una sola tipologia strutturale per gli edifici a telaio leggero, avente fattore di comportamento 2,5 in CD “B” (2,0 nelle NTC 2018) e 4,0 in CD “A” (3,0 nelle NTC 2018). Tali valori sono proposti sia nel CNR-DT 206 R1/2018, che nella pubblicazione Follesa et al., 2018, dove è riportata anche un’interessante discussione sui valori del fattore di comportamento con riferimento ai valori adottati nelle norme internazionali.

Riferimenti bibliografici: Follesa M., Fragiacomo M., Casagrande D., Tomasi R., Piazza M., Vassallo D., Canetti D., Rossi S., The new provisions for the seismic design of timber buildings in Europe, Engineering Structures 168 (2018) 736–747