Valutazione sperimentale di pareti leggere in acciaio controventate con pannelli in cartongesso: prove nel piano

L'uso crescente dei profili sottili formati a freddo in acciaio (CFS) nei sistemi lightweight steel framing (LWSF) è motivato dalla loro leggerezza, che facilità l'implementazione rapida e la creazione di sistemi modulari prefabbricati. Tuttavia, il quadro normativo nazionale attuale non fornisce regole specifiche per la progettazione sismica di questi sistemi, limitandone l'impiego nelle zone sismiche. Pertanto, è fondamentale esaminare come i sistemi LWSF rispondano quando sollecitati da azione indotte da un terremoto. Una possibile soluzione sismoresistente è rappresentata da una parete di taglio realizzata con profili CFS rivestiti da pannelli a base di gesso. Questo studio mira ad investigare il comportamento sismico di queste pareti attraverso test sperimentali a scala reale, condotti presso il Laboratorio del dipartimento di strutture per l’ingegneria e l’architettura dell'Università di Napoli Federico II. In questa campagna sperimentale, quattro prototipi di pareti sono stati sottoposti a prove con carico agente nel paino delle pareti. Un primo test ha valutato il comportamento di una parete soggetta ad un carico monotono, mentre altri tre test hanno esaminato il comportamento delle pareti sotto carico ciclico. Le pareti prototipo sono composte da una struttura realizzata con profili in acciaio formati a freddo prodotti da Manni Green Tech s.r.l., rivestiti con pannelli in cartongesso rinforzato, RIGIS GLASROC X, prodotti da Saint-Gobain Italia s.p.a. Diversi sono i parametri investigati al fine di catturare la loro influenza sul comportamento sismico delle pareti, tra cui: i) l'effetto del carico ciclico, ii) la spaziatura dei fissaggi che collegano i pannelli a base di gesso ai profili in acciaio e iii) il rapporto di forma delle pareti. Nel presente studio vengono forniti dettagli sul programma sperimentale condotto, comprese le descrizioni dei prototipi delle pareti, l’apparato di prova, la strumentazione utilizzata e i protocolli di carico. Inoltre, sono presentati i risultati principali, tra cui le curve di risposta carico-spostamento e i meccanismi di collasso. I risultati hanno rivelato che la spaziatura dei fissaggi influisce in modo significativo sulla resistenza e sulla rigidezza laterale della parete, mentre le variazioni sul rapporto di forma delle pareti (1:1 e 2:1) hanno mostrato un ridotto effetto sulle prestazioni della parete. Infine, i diversi protocolli di carico (monotono e ciclico) hanno mostrato una influenza trascurabile sulla resistenza delle pareti, mentre hanno provocato una variazione non trascurabile della rigidezza laterale.