articolo tecnico

Armatura per c.a.: Sistema Unifer
Armature preassemblate
La corretta esecuzione delle armature ha una funzione essenziale per garantire le prestazioni
richieste dalle strutture in cemento armato. Per la buona realizzazione di un’opera in cemento
armato non è infatti sufficiente impostare correttamente lo schema statico e il relativo modello di
calcolo e conoscere il comportamento dei materiali. Se non sono chiari, a tutte le figure coinvolte
nella realizzazione dell’opera, i concetti e le disposizioni generali per la messa in opera delle
armature e del calcestruzzo anche la migliore progettazione può condurre ad un’opera inadeguata
sia dal punto di vista tecnico che economico.
La consuetudine generale, di separare la fase di calcolo, da quella del disegno e di esecuzione
porta a produrre dettagli complicati, se non del tutto assenti, ad assemblaggi lunghi e difficoltosi
che possono ostacolare il getto e la vibrazione del calcestruzzo, e portare alla mancanza o carenze
nel ricoprimento delle armature. L’adozione di lunghezze e sagome delle armature che non
tengano in dovuto conto la fase operativa e l’utilizzo di diametri poco diversi tra loro, comportano
spesso in sede esecutiva modifiche consistenti nella distribuzione delle armature che possono
portare a snaturare il progetto stesso.
L’ingegnere deve inoltre avere sempre presente che il progetto, e quindi le sue idee, sono
trasmesse tramite i disegni esecutivi, che devono essere quindi chiari ed essenziali in quanto la
semplificazione degli elementi strutturali e dei dettagli costruttivi porta ad una riduzione di costi,
di tempi di costruzione e soprattutto di errori umani.
Una risposta a molti di questi problemi è offerta dall’industrializzazione dell’armatura, che ha
inizio nella fase di progettazione dell’intera struttura e si completa in sede esecutiva. Consiste
essenzialmente nella riduzione, semplificazione e standardizzazione del gran numero di variabili
esistenti nella progettazione delle armature, quali: diametri, tagli e lunghezze, tolleranze, sagome
di piegatura, tecniche di assemblaggio, posizionamento in opera di armature preassemblate in
stabilimento e consegnate in cantiere.
L’assemblaggio di armature in stabilimento, eseguito con l’utilizzo di tecnologie moderne e
sofisticate, assicura precisione e rispetto degli elaborati strutturali consentendo la riduzione della
mano d’opera in cantiere, la riduzione dei tempi e dei costi, diminuendo inoltre drasticamente il
rischio d’errore.
La posa in opera delle armature è un’operazione di grande importanza dal punto di vista della
qualità, durabilità e sicurezza delle opere in cemento armato. Le statistiche mostrano che gran
parte delle “patologie” del cemento armato sono dovute alla non corretta posa in opera dei ferri
di armatura, ai problemi di corrosione per ricoprimenti inadeguati, alla scarsa compattezza del
calcestruzzo e all’eccessiva fessurazione.
Le regole fondamentali da rispettare sono tre:
− le barre, le staﬀe e le altre armature devono rimanere situate nella posizione deﬁnita in sede di
progetto nel rispetto delle tolleranze definite. È anche necessario fissare e realizzare
correttamente le sovrapposizioni e gli ancoraggi.
− le armature devono essere realizzate in modo tale che, durante il getto, non si alteri la
configurazione definita nel montaggio.
− l’armatura posizionata e ﬁssata deve perme)ere la posa in opera del calcestruzzo e la sua
compattazione, per la quale è necessario adottare distanze minime e ricoprimenti adeguati delle
armature.
Il materiale sagomato subisce anche altre operazioni come: la movimentazione, lo stoccaggio, il
trasporto, la posa in opera, durante i quali il prodotto finito potrebbe essere soggetto a
deformazioni tali da comprometterne l’efficienza. Se il prodotto finito (soprattutto in casi
particolari per peso, dimensione, distanza) deve essere garantito contro questi inconvenienti è
necessario che sia preassemblato in stabilimento e consegnato in cantiere, pronto per la messa in
opera.
Armature preasseblate negli elementi in cemento armato
Elementi compressi e inflessi
I pilastri di edifici, le pile dei ponti e le aste compresse delle strutture reticolari e le travi sono gli
elementi più comuni soggetti ad azione normale e a momento; in essi l’armatura è costituita, in
genere, da barre longitudinali e da staffe trasversali, il loro perfetto posizionamento garantisce
una corretta risposta agli sforzi richiesti e il rispetto dei copriferri ne assicura la durabilità.
Piastre:
Le piastre alleggerite o piene gettate in opera possono essere bidirezionali e monodirezionali con
spessore minimo almeno pari a 50 mm, l’armatura è costituita da una doppia maglia di armatura
con passi e diametri uniformi.
I Pannelli Unidirezionali e/o Bidirezionali, in sostituzione delle armature a barre sciolte,
permettono il rispetto dei copriferri, dei passi, la planarità delle armature e di conseguenza la
stabilità della coppia del braccio interno velocizzando la messa in opera. Nelle zone in prossimità
degli appoggi o di un’area caricata, devono essere disposte per il punzonamento armature
nell’area all’intorno del carico o dell’appoggio, delimitata da una linea di contorno situata a una
distanza dal perimetro dell’area caricata non superiore al minore dei due valori: 1,5 volte l’altezza
utile e 800 mm.
Secondo l’Eurocodice 2 e le Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M.14/01/2008), le piastre di
calcestruzzo armato devono essere verificate allo stato limite ultimo nei riguardi del
punzonamento, in corrispondenza dei pilastri e di carichi concentrati. Questa situazione limite di
collasso può essere determinata da un carico concentrato o da una reazione agente su un’area di
estensione relativamente piccola di una soletta o una fondazione.
Nel caso di una piastra di calcestruzzo armato appoggiata su una colonna (Figura 1), il modello di
verifica prevede la formazione di una fessura con superficie di forma tronco-conica, a partire dalla
base della colonna.
d
θ
θ
h
A
2d
c
B
D
2d
A
Sezione di base per la verifica
B
Area di verifica di base (Acont)
C
Perimetro di verifica di base (u1)
D
Area caricata (Aload)
rcont
Ulteriore perimetro di verifica
θ = arctan (1/2) = 26,6°
rcont
C
Figura 1: Modello di verifica a punzonamento allo stato limite ultimo [Fig. 6.12 – EC2].
Per la verifica l’Eurocodice 2 richiede di controllare che la resistenza a taglio dell’elemento privo di
armatura a taglio sia sufficientemente adeguata lungo la faccia del pilastro e il perimetro di
verifica u1. Se ciò non fosse verificato è richiesta un’apposita armatura a taglio.
Armature per il punzonamento
Il compito dell’armatura di punzonamento è di realizzare delle “cuciture”, in forma di bracci di
armatura di acciaio, che attraversano le fessure prodotte dai carichi in condizioni ultime. A tal
riguardo l’Eurocodice 2 prevede l’introduzione di staffe e di barre rialzate (Figura 2). Altri sistemi
sono reperibili in commercio (Figura 3).
A
≤ 1,5d
B
≤ 0,25d
> 0,3d
≤ 0,75d
Figura 2: Armature di punzonamento [Fig. 9.10 – EC2].
Figura 3: Esempi di armatura di punzonamento per piastre in getto pieno.
In ogni caso si richiede che l’armatura di punzonamento, per essere efficace, sia sufficientemente
ancorata al calcestruzzo. Nel caso delle staffe (Figura 4) sono richiesti, alle loro estremità, ganci a
135° o 90° piegati attorno ad una barra longitudinale (casi a, b) oppure estremità diritte con
opportune barre trasversali saldate (casi c, d). Nel caso delle barre rialzate si applicano le regole
relative all’ancoraggio delle barre diritte (Figura 5), dalle quali si ricava la lunghezza di ancoraggio
di progetto.
5φ , but
10φ, but
≥ 50 mm
≥ 70 mm
≥ 2φ
≥ 20 mm
≤ 50 mm
≥10 mm
φ
φ
≥ 1,4 φ
≥ 0,7φ
φ
(b)
(a)
≥10 mm
φ
(c)
(d)
Figura 4: Ancoraggio di staffe [Fig. 8.5 – EC2].
≥5φ
α
φ
l bd
lb
o
90 ≤ α < 150
≥ 5φ
≥150
φ ≥0.6φ
t
lbd
lbd
Figura 5: Ancoraggio di barre diritte [Fig. 8.1 – EC2].
l bd
o
≥ 5φ
Il traliccio come armatura di punzonamento
Il traliccio in oggetto (Figura 6) può essere adottato come armatura di punzonamento. Esso infatti
consente di realizzare le “cuciture” richieste in condizioni ultime, dando luogo ad un’armatura
sufficientemente ancorata nel calcestruzzo. Il suo funzionamento può essere considerato analogo
a quello delle barre rialzate previste dall’Eurocodice 2.
Figura 6: Sistema Unifer di armatura di punzonamento.
Questo sistema si presenta in forma di un’armatura disposta all’interno della maglia di armature
necessarie per la flessione. Ciò, tuttavia, non riduce l’efficacia del sistema nei confronti del
punzonamento. Infatti, come per le barre rialzate, le norme non richiedono che i correnti
superiore ed inferiore siano disposti a livello delle barre disposte per la flessione, né che le
piegature sia risvoltate attorno alle armature per la flessione. A tal riguardo, anche in letteratura
sono proposti schemi di armatura di punzonamento, con armature posizionate all’interno della
maglia di barre disposte per la flessione (Figura 7).
Figura 7: Armatura di punzonamento (Calavera, Manual de Detalles Constructivos en Obras
Publicas, 1993).

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