Progettare un ponteggio: il calcolo strutturale
Progettare un ponteggio è fondamentale per garantire la sicurezza dei lavori in quota. Il quadro normativo riguardante il calcolo strutturale di un ponteggio metallico è piuttosto articolato.
In questo articolo approfondiremo il discorso sulla progettazione dei ponteggi. Nello specifico andremo a vedere quando è richiesto il calcolo strutturale di un ponteggio metallico e quali sono le normative tecniche e le relative prescrizioni da considerare.
Progettare un ponteggio: l’importanza del calcolo strutturale
In ambito edilizio, il ponteggio è un’opera provvisionale che serve per realizzare i lavori in quota in sicurezza. Oltre ad essere un elemento essenziale ai fini della realizzazione dell’opera, i ponteggi rappresentano quindi uno strumento di protezione molto importante contro il rischio di caduta dall’alto.
L’utilizzo dei ponteggi, come anche le fasi di montaggio e smontaggio, sono operazioni che prevedono rischi: caduta dall’alto dei lavoratori, cedimento strutturale, caduta dall’alto di materiale… Ecco perché per progettare un pontaggio sicuro è fondamentale eseguire un calcolo strutturale corretto.
Cosa sono i ponteggi
Prima di affrontare il tema principale di questo articolo, ossia la progettazione dei ponteggi e il relativo calcolo strutturale, ricordiamo che cosa si intende per ponteggio.
I ponteggi sono strutture che vengono allestite temporaneamente per la realizzazione, la manutenzione e il recupero di opere edilizie. In particolare, sono necessari nei lavori che vengono svolti ad altezze oltre i 2 metri, rispetto un piano stabile.
Esistono varie tipologie di ponteggi.
In base alle classi di carico, i ponteggi vengono divisi tra:
ponteggi da costruzione
ponteggi da manutenzione
piazzole di carico
In base agli elementi costruttivi, è possibile distinguere tra ponteggi:
a tubi e giunti
a montanti e traversi prefabbricati
a telai prefabbricati
Progettare un ponteggio: le normative per il calcolo strutturale dei ponteggi
Sull’utilizzo dei ponteggi esiste una normativa specifica.
Per quanto invece riguarda il calcolo strutturale dei ponteggi metallici, ci sono diversi testi normativi a cui fare riferimento.
Decreto Legislativo n. 81 del 9 aprile 2008
Autorizzazioni Ministeriali dei produttori di ponteggi
Relazioni tecniche allegate alle Autorizzazioni Ministeriali
Verifiche di resistenza e stabilità riportate nelle predette relazioni tecniche ed eseguite con Normative Tecniche datate (CNR UNI 10011, 10012, 10022, 10027)
NTC2018 e Circolare 2019
Autorizzazioni Ministeriali per progettare un ponteggio
I fabbricanti di ponteggi metallici hanno l’obbligo di richiedere al Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale l’autorizzazione a costruire e utilizzare dei ponteggi (D. Lgs. n.81 del 2008).
Alla domanda di Autorizzazione Ministeriale deve essere allegata una relazione tecnica riportante:
descrizione degli elementi che costituiscono il ponteggio, con relative dimensioni, tolleranze ammissibili e schema d’insieme
caratteristiche di resistenza dei materiali utilizzati e coefficienti di sicurezza per i singoli materiali
indicazione delle prove di carico a cui i vari elementi sono stati sottoposti
calcolo del ponteggio
istruzioni per le prove di carico del ponteggio
istruzioni per il montaggio, l’utilizzo e lo smontaggio del ponteggio
schemi-tipo di ponteggio, con l’indicazione di dati specifici (ad es. altezza dei ponteggi, larghezza degli impalcati, sovraccarico massimo ammesso…)
L’Autorizzazione Ministeriale va rinnovata ogni 10 anni.
Qualora il fabbricante introducesse nuovi elementi costruttivi del ponteggio, dovrà presentare una nuova domanda per una estensione dell’Autorizzazione Ministeriale stessa.
Calcolo strutturale per progettare un ponteggio: quando serve
Il calcolo strutturale di un ponteggio metallico va eseguito in specifici casi.
Ecco cosa prescrive, a riguardo, l’Articolo 133 del Decreto Legislativo n. 81 del 2008:
“I ponteggi di altezza superiore a 20 metri e quelli per i quali nella relazione di calcolo non sono disponibili le specifiche configurazioni strutturali utilizzate con i relativi schemi di impiego, nonché le altre opere provvisionali, costituite da elementi metallici o non, oppure di notevole importanza e complessità in rapporto alle loro dimensioni ed ai sovraccarichi, devono essere eretti in base ad un progetto comprendente:
a) calcolo di resistenza e stabilità eseguito secondo le istruzioni approvate nell’autorizzazione ministeriale;
b) disegno esecutivo.
Dal progetto, che deve essere firmato da un ingegnere o architetto abilitato a norma di legge all’esercizio della professione, deve risultare quanto occorre per definire il ponteggio nei riguardi dei carichi, delle sollecitazioni e dell’esecuzione”.
In pratica, quindi, è necessario ricorrere al progetto e alla verifica statica del ponteggio nei seguenti casi:
ponteggi di altezza superiore a 20 metri
ponteggi non conformi agli schemi-tipo riportati all’interno del libretto di Autorizzazione Ministeriale
configurazioni particolarmente complesse e/o valori di sovraccarico notevoli
aggravio delle azioni del vento trasmesse al ponteggio e agli ancoraggi a causa dell’applicazione di una rete, un tabellone pubblicitario o un telone protettivo applicati alla facciata del ponteggio, che ne aumentano la superficie esposta al vento
Progettare un ponteggio: calcolo di resistenza e stabilità
Il D. Lgs. n.81 del 2008 prevede che il calcolo di resistenza e stabilità del ponteggio sia effettuato seguendo le istruzioni contenute nelle relazioni di calcolo allegate alle Autorizzazioni Ministeriali, con la verifica dettagliata di ogni elemento facente parte del ponteggio, in conformità alle Norme Tecniche in vigore NTC2018, con metodo di verifica agli stati limite, compresi casi particolari e complessi (ad es. reti di protezione, travi carraie, carichi dinamici, pannelli pubblicitari, campate irregolari, etc…)
Progettare un ponteggio: verifica sismica
Per le strutture metalliche con massa molto ridotta, come i ponteggi, l’azione orizzontale del vento risultare essere molto più gravosa rispetto all’azione sismica.
Ai sensi delle NTC2018, i ponteggi metallici vengono considerati “costruzioni di tipo 2” – Costruzioni con livelli di prestazioni ordinari.
Pertanto, la verifica sismica può essere omessa solamente nel caso in cui i ponteggi vengono considerati come “opere in fase di costruzione con durata inferiore ai 2 anni”.
Altri elementi da valutare e considerare nel calcolo strutturale dei ponteggi
Oltre al calcolo di resistenza e stabilità, e all’eventuale verifica sismica, nel calcolo strutturale per progettare un ponteggio vanno effettuati altri controlli, quali:
verifiche dei giunti in ponteggi e palchi
verifiche a scorrimento e sollevamento nei ponteggi
verifica a ribaltamento nelle strutture
Calcolo strutturale ponteggio
Per calcolare le sollecitazioni nei diversi elementi strutturali di un ponteggio metallico, allo schema statico vanno applicati i seguenti carichi:
carichi fissi, ossia il peso della struttura stessa
carichi variabili
carichi di servizio (3 kN/mq per ponteggi a servizio di lavori di nuove costruzioni e 1,5 kN/mq per ponteggi a servizio di lavori di manutenzione)
azione del vento
carico da neve
La relazione del calcolo strutturale
Una volta eseguiti tutti i calcoli per la progettazione di un ponteggio, un ingegnere certificato è chiamato a redigere una relazione sulle elaborazioni progettuali, chiara e completa.
Tale relazione deve contenere:
la descrizione complessiva dell’opera e la sua funzione
l’inquadramento normativo a cui fa riferimento la progettazione e i relativi criteri di sicurezza
la tipologia strutturale e la descrizione delle caratteristiche
la descrizione del modello strutturale e i criteri di analisi e verifica, con esplicita motivazione della scelta
la descrizione di materiali e terreni, e relative caratteristiche sia fisiche che meccaniche
la definizione dei parametri di progetto
la valutazione dei carichi e la loro combinazione e le informazioni circa l’esito delle verifiche per le varie combinazioni
la presentazione di tutti i risultati ottenuti
Oltre ai dati numerici, i risultati sono sintetizzati sotto forma di disegni a schemi grafici che riproducono la struttura in caso di sollecitazione sotto sforzo e/o deformazione.
Progettare un ponteggio: la manutenzione
Affinché i ponteggi siano efficienti e sicuri, la normativa (D.Lgs. 81/08, art. 137) impone l’obbligo da parte del preposto di effettuare adeguati controlli periodici o a seguito di perturbazioni atmosferiche di carattere violento.
Nello specifico, occorre procedere alla verifica delle seguenti condizioni:
verticalità dei montanti
corretto serraggio dei giunti
efficienza degli ancoraggi e dei controventi
permanenza dei requisiti delle protezioni da agenti nocivi e corrosivi esterni sugli elementi metallici
In caso di rilevamento di elementi inefficienti, è quindi opportuno provvedere al loro rinforzo o alla eventuale sostituzione.
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