Il giunto strutturale è un elemento fondamentale da prevedere in fase di progettazione nel caso in cui bisogna realizzare una nuova costruzione in aderenza ad una costruzione esistente oppure due nuove costruzioni contigue.
Il giunto strutturale evita seri danni alle strutture delle costruzioni contigue, scongiurando il fenomeno del martellamento fra due costruzioni che può verificarsi in presenza dell’azione sismica.
In quest’articolo ti spiego cos’è un giunto strutturale, come previene il fenomeno del martellamento e come va calcolato e verificato ai sensi delle NTC2018. All’interno dell’articolo potrai scaricare il Focus Normativo PDF che raccoglie tutte le prescrizioni delle NTC2018 e della Circolare 2019 sul giunto strutturale.
Giunto strutturale: la soluzione al problema del martellamento
Il giunto strutturale è un accorgimento progettuale molto semplice che si realizza assicurando un’adeguata distanza reciproca fra due costruzioni contigue. Tale distanza va prevista in fase di progetto, calcolando gli spostamenti, dovuti all’azione sismica, dei punti delle costruzioni che si fronteggiano e rispettando i limiti minimi previsti dalla Normativa Tecnica (li vedremo fra poco).
La distanza fra costruzioni contigue deve essere tale da impedire che le due costruzioni impattino l’una contro l’altra per l’effetto di azioni accidentali orizzontali come l’azione sismica o, in alcuni casi, l’azione del vento, dando vita al fenomeno del martellamento strutturale.
I casi più frequenti in cui occorre il giunto strutturale sono:
- nuove costruzioni contigue;
- nuova costruzione realizzata in adiacenza ad una costruzione esistente. Il caso più frequente è la realizzazione di nuove costruzioni in cemento armato in aderenza a costruzioni esistenti in muratura;
- costruzioni industriali realizzati in aderenza a costruzioni di elevata altezza come ciminiere in muratura o torri in acciaio.
Le cause del martellamento fra due costruzioni
Il martellamento strutturale è generato dalla differente risposta dinamica di due costruzioni adiacenti all’accelerazione del suolo o all’azione del vento, in termini di spostamento orizzontale. Due costruzioni, sottoposte alla stessa accelerazione del suolo, avranno una risposta temporale in termini di spostamento diversa in funzione della propria massa e rigidezza. Questo può portare a generare urti e collisioni fra i punti delle costruzioni che si fronteggiano.
Un fattore che influisce significativamente sulla differente risposta dinamica di una costruzione è l’altezza dell’edificio. Dall’altezza dipende il periodo di vibrazione della struttura.
Oltre all’altezza, anche la rigidezza e la massa della struttura giocano un ruolo importante. Edifici aventi stessa altezza, ma realizzati con diverse tecnologie costruttive, per esempio calcestruzzo armato e muratura portante, avranno periodi di vibrazione sensibilmente diversi.
Due costruzioni aventi stessa altezza e realizzate con la medesima tecnologia costruttiva, possono comunque presentare diverse rigidezze traslanti. Pensa al caso di una struttura a telaio in calcestruzzo armato e una struttura a pareti in calcestruzzo armato. La seconda sarà molto più rigida della prima.
Ora che conosci le principali cause del martellamento strutturale, capirai l’importanza di prevedere sempre un giunto strutturale fra due costruzioni contigue. Vediamo subito come progettarlo e verificarlo ai sensi delle NTC2018.
Giunto strutturale: le prescrizioni normative delle NTC2018
La Normativa Tecnica dà delle precise indicazioni sulla distanza reciproca da assicurare fra due costruzioni contigue. Tale distanza deve essere maggiore o uguale alla somma degli spostamenti orizzontali massimi di ciascuna costruzione, calcolati in combinazione sismica allo SLV (Stato Limite di Salvaguardia della Vita) eseguendo un’analisi modale con spettro di risposta oppure un’analisi statica non lineare (pushover).
La Normativa impone una distanza minima da rispettare, al di sotto della quale non si può scendere. Tale distanza minima è data da:
Dmin = hp/100 ⋅ 2 ag/g ⋅ S
- Dmin = distanza minima reciproca fra due punti che si fronteggiano di due costruzioni adiacenti;
- hp = quota dei punti che si fronteggiano, misurata dallo spiccato della fondazione o dalla sommità della fondazione scatolare rigida (in caso di piano interrato);
- ag/g = accelerazione di picco al suolo allo SLV, espressa in frazioni di g (g = accelerazione di gravità);
- S = coefficiente di amplificazione che tiene conto dell’amplificazione topografica e stratigrafica (S = SS ⋅ St)
par. 7.2.1 – NTC2018
Nuova costruzione contigua ad una costruzione esistente
Nel caso in cui si realizzi una nuova costruzione in aderenza ad una costruzione esistente, sarebbe oneroso eseguire l’analisi sismica della costruzione esistente al fine di calcolare gli spostamenti massimi orizzontali e la distanza reciproca da assicurare fra le due costruzioni al fine di realizzare il giunto strutturale.
In tal caso la Normativa semplifica la vita del progettista, specificando che, nel caso di nuova costruzione contigua ad una costruzione esistente, la distanza reciproca fra le costruzioni deve essere maggiore o uguale alla somma degli spostamenti orizzontali massimi calcolati con la formula semplificata seguente:
Smax = H/100 ⋅ ag/g ⋅ S
- Smax = spostamento massimo della singola costruzione;
- H = altezza della costruzione, misurata dallo spiccato della fondazione o dalla sommità della fondazione scatolare rigida (in caso di piano interrato);
- ag/g = accelerazione di picco al suolo allo SLV, espressa in frazioni di g (g = accelerazione di gravità);
- S = coefficiente di amplificazione che tiene conto dell’amplificazione topografica e stratigrafica (S = SS ⋅ St)
par. 7.2.1 – NTC2018
Lo spostamento massimo Smax verrà calcolato per entrambe le costruzioni. La somma dei due spostamenti massimi ottenuti sarà la distanza minima fra le due costruzioni.
Giunto strutturale: un esempio numerico
Quale ordine di grandezza ha un giunto strutturale? Vediamolo subito con un esempio numerico in due differenti casi:
- due nuove costruzioni da realizzare in aderenza;
- un nuova costruzione da realizzare in aderenza ad una costruzione esistente.
Dimensione minima del giunto: caso di nuove costruzioni
Nel caso in cui gli edifici contigui siano entrambi nuove costruzioni, in fase di progettazione bisognerà calcolare gli spostamenti massimi dei punti che si fronteggiano mediante un’analisi sismica, considerando lo Stato Limite di Salvaguardai della Vita (SLV). La distanza reciproca, data dalla somma degli spostamenti massimi calcolati, non dovrà essere inferiore alla distanza minima prescritta della Normativa Tecnica.
Nell’immagine seguente ti riporto il calcolo della distanza minima fra due costruzioni di altezza 9 e 12 metri.
Dimensione minima del giunto: nuova costruzione contigua a costruzione esistente
Nel caso di nuova costruzione da realizzare in aderenza ad una costruzione esistente, bisognerà calcolare gli spostamenti massimi delle due costruzioni mediante la formula semplificata proposta dalla Normativa Tecnica. La somma dei due spostamenti massimi ottenuti sarà la dimensione minima da prevedere per il giunto strutturale.
Nell’immagine seguente ti riporto il calcolo della distanza minima fra due costruzioni di altezza 9 e 12 metri.
Scarica il Focus Normativo PDF sul giunto strutturale
Tutte le prescrizioni della Normativa Tecnica NTC2018 e della Circolare 2019 riguardanti i giunti strutturali raccolte in unico documento PDF scaricabile gratuitamente. Clicca sul tasto qui sotto per scaricare il Focus Normativo PDF.
Conclusioni (e un caso studio interessante)
Il giunto strutturale ha il compito di evitare seri danni alle costruzioni contigue in presenza dell’azione sismica, evitando il fenomeno del martellamento. Il dimensionamento del giunto strutturale deve essere eseguito in fase di progetto e calcolato secondo quanto prescritto dalla Normativa Tecnica.
Nel caso di interventi su costruzioni entrambe esistenti, non è sempre possibile assicurare un’adeguata distanza fra le costruzioni. In alcuni casi approcciare il problema in maniera creativa può essere una soluzione.
Ne è un esempio lampante la Chiesa del Sacro Cuore di Firenze, in cui all’inadeguata dimensione del giunto strutturale fra la torre campanaria e il corpo di fabbrica della chiesa si è posto rimedio sfruttando in modo insolito le campane del campanile. Ti sembra incredibile? Leggi quest’articolo per scoprire come ciò sia stato possibile.
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Al prossimo post.
Marco
Edifici esistenti
1) Cap 8.2 NTC 2018 : ….Le disposizioni di carattere generale contenute negli altri capitoli della presente norma costituiscono, OVE APPLICABILI, riferimento anche per le costruzioni esistenti, ad esclusione di quanto indicato nella presente norma in merito a limitazioni di altezza, regole generali, prescrizioni sulla geometria e sui particolari costruttivi e fatto salvo quanto specificato nel seguito.
2) 8.7.2 Nel caso di demolizioni o interventi su organismi in c.a. facenti parte di aggregati edilizi è fatto obbligo al progettista di operare indagini e/o verifiche atte ad accertare, preliminarmente, l’assenza di INTERAZIONI con i corpi adiacenti, al fine di poter escludere il prodursi, su di essi, di modifiche in senso negativo del comportamento strutturale a seguito delle demolizioni o degli interventi.
3) 8.7.4 Realizzazione interventi …….realizzazione, ampliamento, eliminazione di giunti sismici o interposizione di materiali atti ad attenuare gli eventuali urti;
Domanda: devo realizzare l’adeguamento sismico di un edificio privato adiacente ad edificio di altra proprietà; giunto attuale 3 cm insufficiente già considerando gli spostamenti del mio edificio. Ovviamente non può essere eseguito alcun intervento che coinvolga l’altro edificio.
Pertanto a mio parere nel caso in esame (adeguamento sismico solo di un edificio) non dovrebbe esserci l’obbligo di adeguare il giunto per il martellamento.
Con riferimento alle norme prima riportate l’unica possibilità sarebbe quella di interporre MATERIALI atti ad ATTENUARE gli eventuali urti;
COSA? non ho trovato sul Web nessun precedente in tal senso nè materiali strutturali realizzati a tale scopo.
GRAZIE
Mi spiace, non saprei darti un chiarimento in tal senso. Non mi è capitato di affrontare tale problematica. Puoi provare a porre il tuo quesito nel gruppo Facebook privato “Il Caveau dello strutturista” del blog marcodepisapia.com.
All’interno della community potrai confrontarti con oltre 2000 ingegneri strutturisti, follower del blog.
Questo è il link del gruppo: https://www.facebook.com/groups/caveau.archivio.marcodepisapia/
Un’osservazione: non sarebbe più corretto dimensionare il giunto (nel caso di una nuova ed una esistente) considerando per quella nuova le formule di cui al punto 7.3.8 e 7.3.9 delle NTC 2018 e soltanto per quella esistente utilizzare il metodo semplificato?
Ovviamente poi si sommerebbero i due risultati per avere la dimensione totale del giunto.
Grazie
Sì, potrebbe essere una soluzione valida. Ti consiglio comunque di valutare lo spostamento massimo per la nuova costruzione anche tramite la formula semplificata ed utilizzare il valore più cautelativo ottenuto.
Ciao
Marco
Ciao Collega. Se a copertura di un giunto sismico largo cm. 8 pongo la sola mattonella del pavimento spessa cm.1 attaccata con collante sul restante pavimento e posta solo in aderenza sull’altra (eventualmente con un filo di silicone) per un fabbricato pluripiano in c.a. , considerando che in caso di sisma la mattonella verrebbe sconnessa, e certamente per essa non si avrebbe alcun fenomeno di martellamento, cose ne dice di tale soluzione?
Grazie
Gil
A mio avviso la tua soluzione non avrà alcuna influenza sulla risposta dinamica delle strutture giuntate, pertanto può essere adoperata.
Ciao
Marco
Salve, la norma parla di considerare per il martellamento gli spostamenti di cui al punto 7.3.3 o 7.3.4, punti nei quali si parla di spostamenti calcolati sotto l’azione sismica allo SLV. Ma il vento avendo coefficiente Psi 2j, coefficiente per i carichi variabili Q presenti nella combinazione sismica (2.5.5), non entra in gioco nel determinare tali spostamenti.
Se il mio ragionamento è corretto, nelle strutture in acciaio specialmente alte e snelle dove gli spostamenti massimi si hanno per azione del vento e non per il sisma non si rischia di valutare un giunto errato in quanto troppo piccolo perché calcolato secondo gli spostamenti sismici come indicato dalla normativa?
Soddisfacendo la verifica per spostamenti laterali allo SLE, la rigidezza laterale della struttura dovrebbe essere tale da evitare problemi di martellamento. Ad ogni modo se dall’analisi risulti che il giunto non è idoneo nei confronti dello spostamento laterale prodotto dal vento, a vantaggio di sicurezza, sarebbe bene adeguarlo di conseguenza.
Salve,
articolo interessante e molto ben spiegato.
Ma come va interpretato il caso (molto comune) in cui un edificio è stato costruito in appoggio su quello adiacente?
Pongo il caso di due modesti edifici su due livelli, un edificio A (struttura in c.a.) costruito in appoggio (ma solo per forze orizzontali) sul muro di un edificio B (struttura in muratura).
Sull’edificio B grava un vincolo di asservimento in favore dell’edificio A, in quanto, secondo un atto stipulato tra le parti ai sensi del c.c., il proprietario dell’edificio A ha acquisito la proprietà della metà del muro stesso, fino alla mezzeria.
Se il proprietario dell’edificio B volesse demolire il fabbricato e ricostruirlo con struttura in c.a., sarà costretto a salvaguardare l’integrità del muro in comune, pena l’apertura dell’intera facciata dell’edificio A, che non ha tamponature proprie.
Inoltre, dovrà prevedere opportuni accorgimenti per assicurare la stabilità del muro in comune, considerato che l’edificio A non ha nessuna interconnessione col muro di B.
In questo caso, B dovrà realizzare un giunto strutturale tra la nuova struttura e il muro esistente?
E’ un caso molto singolare quello da te citato. Ad ogni modo in caso di demolizione e ricostruzione dell’edificio B, dovrà essere previsto un idoneo giunto strutturale.
Ciao
Marco
In realtà quello del muro in appoggio è un caso molto frequente in qualsiasi zona centrale o semicentrale di città, cittadine e paesi.
Diventa singolare perché sono pochi i casi di demolizione e ricostruzione che si presentano in tale fattispecie.
Nell’esempio che ho fatto sopra, prevedere un giunto strutturale significherebbe dover mantenere in piedi una muratura spessa circa 50 cm e alta circa 7 m, senza connessioni su entrambi i lati.
Mi chiedevo quindi se la norma fosse aggirabile, sotto l’aspetto formale piuttosto che tecnico. Infatti, la demolizione e ricostruzione (sotto determinate condizioni) rientra secondo il TUE negli interventi di ristrutturazione edilizia e non di nuova costruzione come sembrerebbero fare riferimento le NTC2018.
Volendo ulteriormente puntualizzare, si tratterebbe di una demolizione e ricostruzione “parziale”, in quanto, mantenendo il muro condiviso, non verrebbe alterata la situazione preesistente del contatto tra i due edifici.
Che ne pensi? Ti ringrazio per l’attenzione dedicata.
mi spiace, mi risulta difficile esprimere un parere senza consultare gli elaborati grafici.
Buongiorno Marco (posso darle del tu?). E’ possibile, invece, evitare la realizzazione del giunto sismico come da NTC tra edifici contigui nel caso di ampliamento di un fabbricato esistente caratterizzato da tipologie costruttive differenti, muratura portante ordinaria l’esistente e telaio in c.a. l’ampliamento, legandoli in sommità con un cordolo perimetrale in c.a. nel caso che questo sia monopiano? Se analizzando il fabbricato nella sua interezza si determina che in realtà legarli assieme non crea una deficienza ed il sistema funziona allora sarebbe possibile non dover realizzare il giunto? Oppure l’ingegneria è morta e siamo diventati dei burocrati costretti a seguire la norma alla lettera?
Ciao Giorgio. A mio avviso se dimostri, tramite analisi, che i due edifici resi collaboranti sono entrambi verificati ai sensi delle NTC2018 puoi realizzarli in tal modo, senza prevedere un giunto sismico.
Ciao
Marco
Buongiorno la normativa prevede un giunto sismico tra due edifici per evitare il martellamento, ma se voglio costruire una costruzione nuova a mo’ di cappello su una esistente del giunto tra la parte più bassa della nuova costruzione e la parte più alta della vecchia non è considerato nella normativa, anche se in alcuni casi si fa calcolo sisma verticale e purtroppo in realtà a volte si ha anche sisma verticale. Nella realtà tra l’altro ho trovato diverse strutture che poggiano semplicemente su altre, questi casi consentono lo scorrimento orizzontale ma comunque danneggiano le due strutture. Spero di aver spiegato l’argomento che mi pare interessante. Grazie
In tal caso si tratta di sopraelevazione di una costruzione esistente. Tale intervento non richiede un giunto sismico. Ciao. Marco
Ma una sopraelevazione è quando ho lo stesso edificio, cioè le stesse fondazioni, se l’edificio a quota più elevata ha fondazioni indipendenti e non tocca quello sottostante come fa a essere sopraelevazione. E’ come dire che un ponte che passa sopra una casa è la sopraelevazione di quest’ultima.
Corretto, in tal caso non si tratta di sopraelevazione. Avevo male interpretato il tuo primo commento. Ciao. Marco
Buongiorno. Pongo una domanda relativo al giusto sismico. Fabbricati esistenti con classico giunto di dilatazione di due cm, realizzato quando la zona nn era sismica. Devo determinare la classe di rischio sismico del fabbricato esistente. Per definizione di classe di rischio devo calcolare l’accelerazione che mi fa raggiungere lo SLV. La verifica allo SLV della distanza tra edifici sarà difficilmente rispettata (somma degli spostamenti allo SLV) ma certamente non verifica il minimo giunto richiesto dalla NTC (h/100-….). Posso certificare che la classe di rischio sismico è la minima (cioè nessuna capacità di resistenza) senza fare calcoli inutili? Spero di essere stato chiaro.
Ciao Attilio, a mio avviso la classe di rischio sismico certifica la vulnerabilità dell’edificio considerando il suo comportamento globale, nel tuo caso si tratterebbe di un elemento di vulnerabilità locale. Ciao. Marco
Marco, sempre eccellente nelle tue trattazioni! Potresti fare anche un caso di verifica di tamponature esterne che spesso vengono richieste in fase di approvazione?
Ciao Alessandro, grazie del commento e dello spunto. Potrebbe essere l’idea per un prossimo articolo.