CONTROSOFFITTO ANTISFONDELLAMENTO RIQUALIFICAZIONE DI SOLAIO LATEROCEMENTIZIO CON PROBLEMI DI SFONDELLAMENTO DELLE PIGNATTE CON CONTROSOFFITTO COMPOSTO DA LASTRE AQUAFIRE PRODOTTE DA BIFIRE S.r.l. Desio, 07 Luglio 2015
1. GENERALITA Il fenomeno dello sfondellamento delle pignatte è il cedimento dei blocchi di laterizio interposti tra i travetti, solitamente definito sfondellamento, fenomeno diffuso nei solai in laterocemento; questo fenomeno produce il distacco per rottura dei fondelli delle pignatte di alleggerimento in intradosso e la conseguente caduta di porzioni significative di laterizio e intonaco. Il fenomeno dello sfondellamento può essere innescato da diversi fattori, a volte imprevedibili, ma solitamente legati a: - un eccessivo carico della soletta con conseguente flessione fuori dai limiti previsti dal progetto; - applicazione di intonaci cementizi di alto spessore per recuperare la planarità del soffitto; - applicazioni di intonaci cementizi ad alto ritiro; - scarsa manutenzione delle opere edili; - bassa qualità dei blocchi di laterizio; - sensibili variazioni di temperatura nell ambito del loro spessore (solai di copertura). Ciò non comporta una perdita di stabilità del solaio nel suo complesso né una riduzione significativa della sua capacità portante in quanto i laterizi servono soltanto come alleggerimento e dunque non rientrano nel computo statico del solaio. Tuttavia questo fenomeno può avere conseguenze assai gravi per l incolumità delle persone presenti nei locali sottostanti che possono essere investite della caduta di porzioni significative di materiale. Il dissesto (che si contraddistingue per il carattere di fragilità e quindi in assenza di importanti segnali premonitori) si verifica quando la risultante delle tensioni prodotte da una o più delle situazioni sopra riportate supera la resistenza dei blocchi. Foto 1 e 2: esempi di classico sfondellamento delle pignatte Al fine di dare una soluzione definitiva al problema eliminando il rischio di caduta della cartella (fondello) di laterizio, si installa un controsoffitto con lastre in cemento alleggerito fibrorinforzato AQUAFIRE.
2. RIFERIMENTI NORMATIVI Bifire s.r.l. Per l esecuzione dei test meccanici e la valutazione dei carichi, si sono prese come riferimento le seguenti normative tecniche: - guida tecnica ETAG 018-4:2011 del 01/12/2011 Guideline for European technical approval of fire protective products Part 4: fire protective board, slab and mat products and kits ; - EOTA TR 001:2003 del Febbraio 2003 Determination of impact resistance of panels and panel assemblies ; - NTC 2008 Norme Tecniche per le costruzioni: testo unico Tali decreti, circolari e norme si ritengo qui riportati integralmente. 3. DESCRIZIONE DEL CONTROSOFFITTO Il controsoffitto sarà costituito da una singola lastra in cemento alleggerito fibrorinforzato AQUAFIRE. Tale lastra è certificata per la resistenza agli urti da corpo duro e da corpo molle installata con VITI AQUAFIRE STAR su orditura da cartongesso semplice a passo 600mm. Per l esecuzione del test si è fatto riferimento alla norma tecnica Europea EOTA TR 001:2003 determinazione della resistenza all impatto di pannelli e pannelli assemblati ottenendo i certificati n I.G. 315706 e I.G. 315707 condotti presso il laboratorio di prova dell Istituto Giordano con sede in Bellaria via Carducci, 8.
Il test di resistenza all urto da corpo duro (I.G. 315707) consiste nel far cadere a peso morto sul prodotto installato una sfera d acciaio di massa 0,5kg da diverse altezze così da ottenere diverse energie d impatto. Si è ottenuto un requisito di sicurezza maggiore di 6J (il massimo previsto dalla norma) che corrisponde ad una altezza di rilascio di oltre 1,2m di una massa di 500g. L impatto sulla lastra AQUAFIRE non ha prodotto alcun tipo di collasso, penetrazione o scheggia (particella di lastra che si stacca dall installazione). Il test di resistenza all urto da corpo molle (I.G. 315706) consiste nel far oscillare un peso di 50kg da diverse distanze ed altezze contro la lastra installata al fine di ottenere anche qui diverse energie di impatto e verificare la resistenza della lastra. Si è ottenuto un requisito di sicurezza di 400J che corrisponde ad una altezza di rilascio di 0,815m di una massa di 50kg. L impatto sulla lastra AQUAFIRE non ha prodotto alcun tipo di collasso, penetrazione o scheggia (particella di lastra che si stacca dall installazione).
Eseguendo un controsoffitto ribassato con staffe rigide regolabili o pendini e lastra AQUAFIRE a diverse distanze dal solaio, si può verificare l energia che i blocchi di materiale, cadendo, sviluppano, limitando il valore massimo a 6J, ovvero il dato certificato di resistenza all urto da corpo duro. Siamo nel caso del calcolo di una energia potenziale: - E [J] = m x g x h = 6J Impostando nel calcolo varie altezze di caduta h [m] (ribassamento del controsoffitto) si possono ricavare i pesi m [kg] dei vari blocchi che puntualmente potrebbero urtare la lastra. h [m] m [kg] 0,5 1,2 0,4 1,5 0,3 2,0 0,2 3,1 0,1 6,1 Una pignatta in laterizio 16x24x38cm pesa circa 8,4kg al pezzo. Il fondello che si stacca corrisponde a circa il 10-15% dell elemento che, insieme all intonaco, fa distaccare e cadere circa 20-40kg/m 2, ovvero blocchi da 1,8-3,6kg ciascuno circa. Eseguendo lo stesso ragionamento ma seguendo le indicazioni del certificato di resistenza all urto da corpo molle, otterremo: - E [J] = m x g x h = 400J Impostando nel calcolo varie altezze di caduta h [m] (ribassamento del controsoffitto) si possono ricavare i pesi m [kg] sparsi su un metro quadro, dei vari blocchi che uniformemente potrebbero urtare la lastra. h [m] m [kg] 1 40,8 0,815 50,0 0,65 62,7 0,5 81,5 Quindi si passa da circa 40kg/mq caduti da 1m di quota a circa 80kg/mq caduti da 50cm di quota. Occorre verificare se la struttura di sostegno del controsoffitto è in grado di reggere questi pesi.
3.1. ORDITURA DEL CONTROSOFFITTO Per verificare l orditura del controsoffitto, per prima cosa occorre tener presente il peso della lastra AQUAFIRE pari a 12kg/mq, che con la doppia struttura arriva a circa 15kg/mq. Aggiungendo il massimo sovraccarico stimato (80kg/mq) dovuti alla caduta dei detriti del solaio si raggiungono circa 95kg/mq. Assumendo che il profilo universalmente utilizzato per le strutture da controsoffitto è marchiato CE secondo la norma EN 14195:2005 ed è in acciaio zincato di dimensioni in sezione pari a 49x27x0,6, occorre verificare la stabilità dell orditura mediante la portanza dei suoi sistemi di aggancio e sospensione, ovvero i pendini ed i ganci semplici distanziati o con molla. I pendini in acciaio comuni hanno diametro φ=4mm e un estremità ricurva per uncinarsi al gancio (tassello con occhiello) fissato al travetto (per ovvi motivi) del solaio, e una estremità dritta per infilarsi nella molla del gancio fissato al montante d orditura. fig.1: pendino in acciaio φ =4mm I ganci con molla più comunemente utilizzati hanno una portata fino a 25kg/gancio, così come gli altri sistemi di giunzione dei controsoffitti. fig.2: gancio con molla Avendo un sovraccarico calcolato di circa 95kg/mq, si dovranno quindi garantire almeno quattro ganci a metro quadrato di controsoffitto. I pendini con gancio avranno passo massimo 600mm.
Dunque, prevedendo una pendinatura a passo 600mm ed un orditura a passo 400mm, si ottiene una maglia in grado di portare fino a 100kg/mq. 600 400 400 400 fig.4: orditura doppia incrociata per controsoffitto antisfondellamento in lastre AQUAFIRE Rimane da verificare e quindi garantire che la lastra AQUAFIRE, gravata dal sovraccarico dovuto allo sfondellamento del solaio, non si strappi dall orditura metallica a cui è installata cadendo così al suolo, vanificando il lavoro, ma rimanga in posizione per contenere il sovraccarico di pignatte e intonaco staccatosi dal solaio. Questo concetto è garantito dal rapporto di prova I.G. 315708 che determina la resistenza all estrazione della vite da lastra piana in fibrocemento condotto secondo la guida tecnica ETAG 018-4:2011 del 01/12/2011, che determina la forza di pull-through, ovvero la forza che occorre per strappare la lastra dal fissaggio con la vite.
Si è ottenuto un dato di oltre 80kg per ogni singola vite. Come da manuale di installazione AQUAFIRE, per una corretta posa della lastra, questa andrà fissata con VITI AQUAFIRE STAR a passo 150mm, il che comporta 13 punti di fissaggio per ogni metro quadrato, valore che garantisce il NON distacco della lastra dal supporto. Quella che si è qui verificata è una classica orditura da controsoffitto assemblata con prodotti normalmente in commercio; ogni altra struttura staticamente più rigida, più resistente, con sistemi di pendinatura rigidi fissi o variabili è certamente una modifica migliorativa alle ipotesi qui verificate, e dunque è da ritenersi idonea. Inoltre con una installazione con pendinatura rigida ci si può ricondurre alle certificazioni di resistenza al fuoco della lastra Aquafire su solaio laterocementizio IG313310-3630FR e IG294689-3405FR, con e senza intonaco, dando risultati rispettivamente REI180 e REI120.
4. CONCLUSIONI Per quanto sopra indicato si può dunque garantire che una controsoffittatura eseguita con lastre AQUAFIRE di produzione Bifire srl, installata su orditura metallica 49x27x0,6mm singola a passo 400mm, pendinata ai travetti del solaio soprastante è in grado di proteggere l ambiente sottostante dallo sfondellamento dei solai laterocementizi. Inoltre la lastra AQUAFIRE è certificata secondo le più severe norme Europee per resistere anche in ambienti interni difficili e carichi di umidità o sottoposti a condizioni ambientali estreme. E inoltre certificata per le installazioni in esterno avendo un ottimo comportamento in presenza di acqua, forte gelo e sbalzi termo-climatici estremi. AQUAFIRE è anche impermeabile, ma ha un ottimo fattore di resistenza alla diffusione del vapor d acqua (μ=31), il che permette di impedire la crescita delle muffe e funghi lasciando l ambiente salubre e vivibile. Queste caratteristiche rendono AQUAFIRE il prodotto ideale per intervenire nella riqualificazione dei solai (ma anche per la costruzione di pareti di separazione e resistenti al fuoco, vedi certificati relativi) in ambienti pubblici come scuole, uffici aperti al pubblico, palestre etc 5. VOCE DI CAPITOLATO CONTROSOFFITTO ANTISFONDELLAMENTO AQUAFIRE Controsoffitto antisfondellamento AQUAFIRE resistente a carico dinamico fino a 80kg/m 2, ribassato da 1000 a 500mm dalla soletta superiore, costituito da lastra in cemento alleggerito fibrorinforzato AQUAFIRE di spessore 12.5mm, conforme alla norma EN 12467:2012 cat. A e alla norma ETAG 018-4:2011, classe di reazione al fuoco A1 secondo UNI EN 13501-1, peso 12.0kg/m 2, fattore di resistenza al vapore μ=31, conducibilità termica λ = 0,20W/mK, fissata mediante VITI AQUAFIRE STAR poste ad interasse massimo di 150 mm alla struttura in acciaio zincato costituita da profili principali 49x27x0,6mm disposti con passo 600 mm, profili secondari 49x27x0,6mm fissati con ganci ortogonali alla struttura principale con passo 400mm; profili perimetrali GUIDA 28x30x0,6mm fissati con tasselli metallici ad espansione alla parete perimetrale con passo 600mm. I profili principali sono fissati al solaio portante con pendini in acciaio φ4, con passo massimo 600mm. Trattamento dei giunti piani tra lastre come da manuale tecnico AQUAFIRE con rasante FINISH. Allegati: Scheda tecnica AQUAFIRE I.G. 315706 Certificato di resistenza all urto da corpo molle I.G. 315707 Certificato di resistenza all urto da corpo duro I.G. 315708 Certificato di resistenza all estrazione della vite