Quale RESISTENZA SISMICA deve avere il mio garage in legno?

Le strutture in legno possono raggiungere ottime caratteristiche di antisismicità, nonostante derivino da tecnologie utilizzate soprattutto in zone nord europee nelle quali gli eventi sismici non sono rilevanti. Non tutti conoscono la grande resistenza ai sismi delle strutture in legno ben progettate. Questo è il caso dei garage in legno blockhouse, quindi progettati con il sistema ad incastri sugli angoli delle pareti. Il calcolo sismico per questo tipo di strutture spesso non è richiesto dalle autorizzazioni locali (generalmente per dimensioni sotto i 30mq), ma a titolo informativo e divulgativo si eseguono esempi di calcolo della resistenza nelle varie condizioni operative.

L’Italia è un territorio caratterizzato da un’elevata attività sismica, ne sono una dimostrazione i recenti sismi in Abruzzo, Emilia, Terni, e Macerata. È importante quindi progettare gli edifici affinché questi possano affrontare un sisma senza subire danneggiamenti rilevanti e provocare la morte delle persone che sono all’interno. L’azione sismica interessa ogni punto della superficie italiana ed in base a parametri, ad esempio l'accelerazione orizzontale massima, si determinano  quattro zone di rischio sismico: zona-1 a maggiore rischio, zona-4 a rischio inferiore.
Quando si progetta strutture il legno in zona sismica è importante considerare alcuni aspetti che favoriscono la resistenza dello stesso al sisma:

• Semplicità strutturale: pareti resistenti in modo continuo continue dalla fondazione alla sommità
• Simmetria
• Piano rigido: è opportuno realizzare solai e coperture dotati di elevata rigidezza nel piano

La resistenza al sisma di un edificio prefabbricato in legno con sistema blockhaus è determinata sopratutto dalla resistenza e dal numero degli incastri a coda di rondine presenti sugli angoli tra le pareti (e fattore di struttura pari a 2,0).
Per calcolare il taglio sismico resistente di una parete in blockhaus è necessario valutare la resistenza alle sollecitazioni taglianti  un d’angolo (se si utilizza un legno del tipo C24  - secondo la UNI EN338 - definiamo la resistenza a compressione ortogonale alla fibratura uguale a 2,5 Mpa, e definiamo la resistenza a “rolling shear” uguale a 1 Mpa) si ottengono le seguenti resistenze caratteristiche sulle sezioni: B pari a 10 kN, C pari a 10 kN.

Definizione delle strutture portanti del garage in legno
Per uno studio chiaro e concreto decido di focalizzarmi solo sulle seguenti tipologie più comuni:
·         Pareti: gli elementi strutturali verticali realizzati con assi di legno massiccio di abete nordico e incastrate con il sistema BLOCKHOUSE. Si considerano composti da travi sovrapposte della dimensione di 28x110mm, oppure 34x135mm, oppure 44x135mm sagomate maschio-femmina per un miglior incastro tra gli elementi.
·         Copertura: La copertura è composta da travetti di sezione 44x140mm al di spora sono poste perline di spessore 20mm (e generalmente addizionate con guaina nera o tegole canadesi.
Tutti i materiali considerati per questo studio sono materiali certificati per le costruzioni in legno secondo lo standard scandinavo INSTA-142:2009 classe di resistenza T2 (equivalente alla classe di resistenza C24 dello standard UNI EN 338:2016). Inoltre sono certificati-FSC dal fornitore, sono marcati CE e gli elementi che compongono la parete e la copertura rispettano le regole definite nella UNI EN 14915:2015.
 
Normativa di riferimento in Italia
Le verifiche effettuate fanno riferimento alle normative utilizzate per l’edilizia standard, con dei coefficienti di sicurezza richiesti molto elevati. I garage in legno non devono rispettare tali normative, quindi i risultati presentati sono a favore di sicurezza.

• D.M. 14.01.2008 “Norme tecniche per le costruzioni”.
• C.S.LL.PP. 02.02.2009 n° 617 “Istruzioni per l’applicazione delle “nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al DM 14 gennaio 2008”.
• EUROCODICE 5 “Progettazione delle strutture in legno: UNI EN 1995:2005”.
• EUROCODICE 8 “Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture: UNI ENV 1998”.
• CNR-DT 206/2007 “Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo delle Strutture in Legno”.

 
Calcolo sismico per garage in legno nelle diverse zone sismiche italiane
Vado a considerare 3 modelli standard di garage singolo in legno, con tetto doppia falda, con dimensioni 4m (fronte) e 5m (lato) e con tre diversi spessori: 28mm, 34mm, 44mm.

ZONA SISMICA 4 - In zona sismica 4 i garage da 34mm e 44mm risultano adatti e non sono necessari accorgimenti per aumentarne la resistenza. Il garage da 28mm deve essere modificato per aumentarne la resistenza. Azione-Correttiva-1: collegare il telaio che sostiene il perimetro portante al basamento in cemento armato ad ogni angolo del garage. Azione-Correttiva-2: inserimento di listelli verticali nelle pareti per controventare la struttura.

ZONE SISMICHE 3 E 2 E 1 - Nelle zone sismiche 3 e 2 e 1 i garage in legno esaminati devono: Azione-Correttiva-1: collegare il telaio che sostiene il perimetro portante al basamento in cemento armato ad ogni angolo del garage. Azione-Correttiva-2: collegare il primo elemento della parete con una vite strutturale al telaio che sostiene il perimetro portante. Azione-Correttiva-3: inserimento di nastri-forati posti a “X” nelle pareti per controventare la struttura.
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