Sistemi Knauf Antisismici 09/2011 Sistemi Knauf Antisismici L elasticità al servizio della sicurezza
FOTO DA DEFINIRE La progettazione antisismica Gli eventi sismici che si sono verificati su scala mondiale negli ultimi decenni hanno dimostrato che un corretto approccio alla progettazione antisismica consente di limitare i danni, e di conseguenza le perdite economiche ed i disagi di una interruzione di funzionalità, per i terremoti più frequenti e meno intensi. Assume quindi particolare importanza la capacità dei tamponamenti e delle tramezzature di deformarsi elasticamente nel proprio piano. Poiché la sicurezza in caso di sisma è un requisito fondamentale degli edifici pubblici e privati, Knauf ha sviluppato un ampia ricerca per la messa a punto di soluzioni per la progettazione antisismica. Fin dal 2008 la Knauf ha intrapreso una campagna sperimentale, con l obiettivo di valutare le capacità deformative e prestazionali delle varie tipologie di pareti di propria produzione soggette ad azioni sismiche nel piano.
La Progettazione Antisismica FOTO DA DEFINIRE Pareti antisismiche leggere Knauf In caso di sisma il sistema Knauf offre una serie di vantaggi e benefici importanti sia in termini di sicurezza che dal punto di vista economico. La leggerezza delle pareti Knauf comporta minori carichi sulle strutture portanti e la grande differenza di rigidità tra queste e la partizione leggera, scongiura la indesiderata ridistribuzione dei carichi sugli elementi non portanti. Inoltre, anche nell improbabile caso in cui il sistema leggero rovinasse a causa di un forte terremoto, il pericolo, comparato al caso di impiego di sistemi in laterizio, è fortemente ridotto grazie ai ridotti pesi degli elementi e alla presenza delle numerose interconnessioni tra i componenti leggeri Knauf; in particolare le pareti non soffriranno rotture con cadute estensive di materiale, ma piuttosto localizzate e frammentate. Il tutto porta a un minor rischio per le persone e le cose negli edifici. La progettazione e l esecuzione delle Pareti Antisismiche Knauf si dovrà basare sul dimensionamento dei componenti portanti (profili metallici Knauf) e dei fissaggi (viti e tasselli Knauf), prevedendo inoltre la realizzazione di giunti scorrevoli a soffitto laddove si renda necessario. 02_03
L Aquila - Progetto MUSP Riferimenti normativi D.M. 14/01/2008 - Norme tecniche per le costruzioni Circolare 02 Febbraio 2009, n 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008. La normativa attualmente vigente per le tamponature delle strutture intelaiate propone due limiti accettabili per gli spostamenti d interpiano dr, in condizioni di SLD: H dr < 0.005 h per tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono con la deformabilità della stessa; H dr < 0.010 h per tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti d interpiano per effetto della loro deformabilità intrinseca, ovvero dei collegamenti alla struttura. Tipologie di pareti Knauf sperimentate Le pareti Knauf, realizzate con il Sistema Costruttivo a Secco, sono costituite da un orditura metallica di dimensione variabile, formata da profili U da fissare adeguatamente a pavimento e soffitto, e profili a C posti verticalmente ad un interasse prestabilito; tale struttura metallica è poi rivestita su entrambi i lati da lastre di tipologia e spessore diverso, scelte in funzione delle prestazioni di resistenza meccanica, isolamento acustico, resistenza al fuoco o isolamento termico che tali partizioni devono rispettare. Sono state sottoposte a sperimentazione, per un totale complessivo di 11 prototipi, pareti delle serie: Knauf W112 - Singola orditura metallica e doppio strato di rivestimento in lastre di gesso rivestito per lato; Knauf W322 - Singola orditura metallica e doppio strato di rivestimento in lastre per lato (lastra interna in gesso rivestito, lastra a vista in gesso-fibra Knauf Vidiwall ); Knauf Aquapanel Outdoor - Orditura metallica rivestita da lastre in cemento fibrorinforzato per esterni. Il campo elastico di ciascuna parete è stato individuato utilizzando 5 diversi criteri per la traduzione delle curve carico applicato - spostamento di testa in diagrammi bilineari equivalenti. Di seguito vengono riportati alcuni dei risultati ottenuti.
Pareti Antisismiche Knauf Paganica - Complesso residenziale Carico applicato [dan] 1200 1000 800 600 400 200 Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione Valori minimi W112 altezza 3,0 m con profilo montante 75x50x0,6 mm ad interasse 600 mm e doppio rivestimento per lato 2x12,5 mm lastre GKB Valori medi d y [mm] d y /h d y [mm] d y /h 24.62 0.0082 35.87 0.0119 (>0.01) 3 PARETI TIPO W112 (doppio rivestimento) - PROFILO 75x50 sp. 0,6 mm A INTERASSE 600 mm, LASTRE 2 x GKB 12,5 mm Prova 1 Prova 2 Prova 3 Pareti W112 Sono pareti ad orditura metallica singola, marcata CE e prodotta secondo lo standard qualitativo ISO 9001, con doppio rivestimento di lastre in gesso rivestito su entrambi i lati. In generale si possono utilizzare lastre Knauf, conformi alla norma UNI EN 520 e marcate CE, del tipo standard GKB (A), Idrolastre GKI (H) resistenti all umidità, Ignilastre GKF (F) per prestazioni antincendio, Idroignilastre GKFI (HF) che associano le proprietà ignifughe a quelle idrorepellenti, e lastre Fireboard (K234) prodotte in conformità alla EN 15283-1 ad elevata resistenza al fuoco. L orditura metallica è costituita da profili a C, posizionati verticalmente ad un certo interasse (30-40 - 60 cm), e di dimensione variabile (50-75 - 100-150 mm), scelti in funzione delle prestazioni richieste. 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Spostamento di testa [mm] Figura 1: curva carico applicato - spostamento di testa 04_05
Pareti Antisismiche Knauf Rocca di Mezzo - Progetto MAP Carico applicato [dan] Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione Valori minimi W322 altezza 3,0 m profilo 75x50x0,6 mm ad interasse 600 mm e doppio rivestimento per lato con una GKB 12,5 mm e Vidiwall 12,5 mm Valori medi d y [mm] d y /h d y [mm] d y /h 41.14 0.0137 54.34 0.0181 (>0.01) 2 PARETI TIPO SM A (doppio rivestimento) - PROFILO 75x50 sp. 0,6 mm A INTERASSE 600 mm, LASTRE 2 x GKB 12,5 mm + VIDIWALL (Gessofibra)12,5 mm 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 Prova 1 Prova 2 20 40 60 80 100 120 140 Spostamento di testa [mm] Figura 2: curva carico applicato - spostamento di testa Pareti W322 Si tratta di pareti ad orditura metallica singola, marcata CE e prodotta secondo lo standard qualitativo ISO 9001, con doppio rivestimento di lastre Knauf su entrambi i lati, dove le lastre interne, a contatto con i profili metallici, sono del tipo Knauf standard GKB, mentre quelle a vista sono costituite da lastre gessofibra Knauf Vidiwall. L orditura metallica è costituita da profili a C, posizionati verticalmente ad un certo interasse (30-40 - 60 cm), e di dimensione variabile (50-75 - 100-150 mm), scelti in funzione delle prestazioni richieste. Il Gesso Fibra Knauf è un materiale costituito da una miscela omogenea di gesso di alta qualità e fibra di cellulosa: elementi naturali e perfettamente armonizzati che conferiscono alle lastre in GessoFibra Knauf eccellenti proprietà di resistenza, stabilità, isolamento termoacustico e resistenza al fuoco. Le lastre in GessoFibra Knauf si sono affermate con successo in tutti i settori dell edilizia e offrono possibilità di impiego negli ospedali, nel residenziale, commerciale, alberghiero, uffici, industria, prefabbricazione in legno.
Pareti Antisismiche Knauf L Aquila - Sede Ordine degli Ingegneri Carico applicato [dan] Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione Valori minimi Altezza 3,0 m profilo 75x50x0,8 mm ad interasse 400 mm e rivestimento da un solo lato con una AQUAPANEL OUTDOOR 12,5 mm stuccata e rasata Valori medi d y [mm] d y /h d y [mm] d y /h 20.60 0.0069 34.90 0.0116 (>0.01) 2 SETTI AQUAPANEL OUTDOOR - PROFILO 75X50 sp. 0,8 mm A INTERASSE 400 mm, RIVESTIMENTO DA UN SOLO LATO CON UNA LASTRA AQUAPANEL OUTDOOR STUCCATA E RASATA COME PER LE PARETI DI TAMPONAMENTO 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 Prova 1 Prova 2 20 40 60 80 100 120 140 Spostamento di testa [mm] Figura 2: curva carico applicato - spostamento di testa Sistema Aquapanel Le pareti Knauf Aquapanel sono composte da un orditura metallica in acciaio della serie MgZ, avente un elevata resistenza alle aggressioni degli agenti atmosferici, e da un rivestimento con lastre incemento fibrorinforzato Knauf Aquapanel Outdoor. L orditura può essere semplice o doppia, dimensionata in funzione dell altezza della parete e della spinta del vento, mentre il rivestimento è formato da uno strato di lastre Aquapanel per lato o in combinazione con strati di lastre in gesso rivestito Knauf. Tale soluzione è adottata soprattutto per la realizzazione di pareti di tamponamento esterne con le quali si riesce ad ottenere elevate prestazioni di isolamento termico, acusticoe resistenza meccanica in poco spazio, con tutti i vantaggi del Sistema a Secco (leggerezza, elevate prestazioni, velocità di esecuzione, ecc.). Knauf Aquapanel offre a progettisti ed installatori un alternativa rapida ed efficace alle lastre in materiali tradizionali, nonché alla costruzione in muratura piena. È in grado di affrontare le situazioni più estreme in esterno come in interni: pioggia, agenti atmosferici, umidità, gelo, shock termici. 06_07
Le Orditure Knauf Tutte le Orditure Knauf sono prodotte con acciaio conforme alla norma UNI EN 10327-10326, con carico di snervamento > 300 N/mm 2 e classificazione 1 a scelta, tipo FeP02 G per profilatura. Rivestimento di zinco conforme alla norma UNI 5753-84 di prima fusione, con qualità Zn 98% (UNI 2013). Tutte le superfici delle orditure sono protette da passivazione chimica all acido cromico, oliatura in profilatura, resistenza in nebbia salina 72 h. Le Orditure Knauf sono prodotte secondo gli standards previsti dalla norma EN 14195, con spessore di acciaio 0,6-0,8-1,0 mm con tolleranze controllate. La struttura portante di pareti, contropareti e controsoffitti interni è costituita dalle orditure metalliche in acciaio zincato. Le Orditure Knauf coniugano la portata e la resistenza con la plasticità costruttiva. Inoltre, la funzionalità e la modularità dei profili sono tali da consentire la costruzione di tutti gli elementi portanti necessari a realizzare qualsiasi tipo di finitura interna. La gamma dei Profili C include una varietà di soluzioni che permettono sia il raggiungimento di altezze anche superiori ai 12 metri che l utilizzo in zona sismica. MgZ : l evoluzione dell Orditura Metallica per Sistema Aquapanel 5 volte più resistente alla corrosione delle orditure tradizionali in acciaio zincato* MgZ è lo straordinario risultato di una intensa ricerca Knauf mirata ad un obiettivo specifico: un trattamento innovativo a base di zinco e magnesio dell acciaio che gli conferisce una eccezionale resistenza alla corrosione.
Orditure Knauf Il materiale MgZ viene prodotto in immersione a caldo in impianti di nastri a ciclo continuo. Con l aggiunta di alluminio e magnesio nella vasca di zinco, si produce un rivestimento metallico che aumenta di molte volte la difesa anticorrosione catodica dello strato di zinco ottenendo, quindi, ottime prestazioni in ambienti umidi. Il risultato finale è che il rivestimento in MgZ, a parità di spessore depositato, presenta una resistenza alla corrosione almeno 5 volte superiore rispetto al rivestimento in solo zinco* Certificazioni di protezione contro la corrosione * Dati da ricerche di settore. I Controsoffitti Knauf e il Sisma Le norme tecniche (NTU) del 2008 non specificano requisiti per il controsoffitto in caso si preveda l azione del sisma, ma le stesse norme fanno genericamente riferimento alla necessità che non si causino danni alle persone e cose. D altro canto, non esistono prescrizioni o indicazioni normative neanche a livello europeo, ne è codificato un metodo di prova. Per i controsoffitti in gesso rivestito Knauf D111 e D112 un adeguato dimensionamento delle orditure e delle sospensioni, nonché la cura dei dettagli di posa, è sufficiente a garantire un adeguato comportamento in caso di sisma (si vedano in proposito le prove di laboratorio condotte presso il dipartimento di Costruzioni dell Istituto Giordano fin dal 2002). Per quanto concerne i soffitti ispezionabili in fibra minerale, il sistema di orditure Knauf/Chicago Metallic risponde al DTU francese unico riferimento normativo in Europa per queste applicazioni - ed è da ritenersi idoneo alle indicazioni delle NTU nazionali. D A B C A B C D 08_09
Conclusioni La campagna sperimentale effettuata, per la numerosità e la varietà dei prototipi esaminati, è idonea ed appropriata per poter affermare che le pareti in oggetto, anche con spostamenti relativi d interpiano di 0,01 h esibiscono un comportamento globalmente elastico con danneggiamenti trascurabili. La stratificazione delle pareti (tipo e numero delle lastre) è da stabilire in funzione delle prestazioni della parete stessa in relazione alla statica, l igrotermia, l antincendio e l acustica. Nell intercapedine realizzata dalle orditure possono essere inseriti materiali isolanti per conferire più alte prestazioni di isolamento termico ed acustico. Ogni soluzione antisismica specifica Knauf sarà progettata con la Consulenza Tecnica di Knauf, che provvederà al corretto dimensionamento dei componenti ed alla determinazione delle prestazioni di fisica tecnica (acustica, antincendio, termica) del sistema stesso. Seismic Design And Drywalling Nel volume Seismic Design and Drywalling, ad opera del Dr Fritz Otto Henkel (Woelfel Beratende Ingenieure GmbH), dell ing. Dennis Holl (Seismic Design specialist, Knauf KG) e del Prof. Manfred Shalk, è riportata una sintesi degli studi e delle esperienze condotte al fine di garantire la sicurezza antisismica dei sistemi Knauf. Le analisi, i calcoli e le tabelle si riferiscono alle indicazioni dell Eurocodice 8 (EN 1998) ed alle prove a carico dinamico condotte in particolare presso il CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) in Francia.
Conclusioni L Aquila - Asilo nido Ape Tau Luigi Masotto Il 6 ottobre 2010, a pochi mesi dall inizio dei lavori, è stato inaugurato l asilo nido Ape Tau Luigi Masotto. Un progetto collettivo, un impegno condiviso, un risultato che ci rende orgogliosi e che conferma l eccellenza dei sistemi costruttivi a secco anche nelle situazioni di emergenza. Ape Tau, 220 mq all interno del parco Murata Gigotti (Coppito), è il simbolo della ricostruzione a L Aquila dopo il terremoto del 6 aprile 2009. Il progetto, nato su iniziativa dell ANCE Mantovana e della Fondazione Comunità Mantovana Onlus, ha raccolto la partecipazione a titolo gratuito di numerose aziende. Knauf ha dato il proprio contributo attraverso una fornitura di Sistemi a Secco con prestazioni antisismiche e si è fatta carico della consulenza tecnica e delle verifiche sismiche sulle chiusure a secco. La struttura è costruita con materiali totalmente a secco, nel rispetto dei criteri antisismici ed ecosostenibili, dell isolamento termoacustico e di protezione dal fuoco. Per aumentare il comfort acustico, riducendo l effetto eco e il riverbero, la porzione superiore del controsoffitto è stata completata con lastre fonoassorbenti forate. Le chiusure esterne verticali sfruttano la tecnologia stratificata a secco, con una doppia orditura in Knauf MgZ ed acciaio zincato rivestita internamente con lastre in gesso rivestito e gessofibra Knauf Vidiwall p e r aumentare la resistenza agli urti, ed esternamente con una lastra in cemento Knauf Aquapanel di piccolo spessore. Le pareti divisorie interne sono in gesso rivestito e gessofibra, a semplice o doppia orditura metallica, con materassini isolanti in poliestere di diverso spessore e densità. Maggiori informazioni su: www.apetau.it 10_11
Le nostre certificazioni www.knauf.it knauf@knauf.it Sede: Castellina Marittima (PI) Tel. 050 69211 Fax 050 692301 Stabilimento Sistemi a Secco: Castellina Marittima (PI) Tel. 050 69211 Fax 050 692301 Stabilimento Sistemi Intonaci: Gambassi Terme (FI) Tel. 0571 6307 Fax 0571 678014 K-Centri: Knauf Milano Rozzano (MI) Tel. 02 52823711 Knauf Padova Padova (PD) Tel. 049 7165011 Knauf Pisa Castellina Marittima (PI) Tel. 050 69211 Knauf Roma Roma (RM) Tel. 06 32099911 Tutti i diritti sono riservati ed oggetto di protezione industriale. Le modifiche dei prodotti illustrati, anche se parziali, potranno essere eseguite soltanto se esplicitamente autorizzate dalla società Knauf s.a.s. di Castellina Marittima (PI). Tutti i dati forniti ed illustrati sono indicativi e la società Knauf s.a.s. si riserva di apportare in ogni momento le modifiche che riterrà opportune, in conseguenza delle proprie necessità aziendali e dei procedimenti produttivi.