Quali classi di carico deve soddisfare un sistema di ponteggi per il sostegno di murature pesanti?

Il supporto per muratura è diverso dai ponteggi per accesso generico

Un sistema di ponteggio utilizzato per il supporto di murature pesanti sopporta carichi che sono fondamentalmente diversi da quelli di un tipico ponteggio per accesso, impiegato ad esempio per verniciatura o lavori elettrici leggeri. La differenza non riguarda soltanto il peso totale, ma anche il tipo di carico, la distribuzione delle forze e la durata con cui tali forze vengono applicate.

Le impalcature per il supporto della muratura devono reggere pile di mattoni o blocchi, pallet di malta e gli operatori che li posano. I carichi sono concentrati, spesso distribuiti in modo non uniforme, e persistono per giorni o settimane mentre i lavori di muratura procedono. Un’impalcatura perfettamente adeguata per una squadra che esegue finiture in cartongesso può risultare pericolosamente inadeguata per la stessa squadra che posa blocchi di calcestruzzo.

La norma europea EN 12811-1 definisce sei classi di carico di servizio per le impalcature di lavoro. Queste classi specificano il carico uniformemente distribuito e il carico concentrato che l’impalcatura deve sopportare. Per il supporto pesante della muratura, le classi rilevanti partono tipicamente dalla Classe 3 fino alla Classe 6, a seconda dei materiali e dei metodi specifici utilizzati.

Le sei classi di carico secondo EN 12811-1

EN 12811-1 è la norma europea che stabilisce i requisiti prestazionali e i metodi di progettazione strutturale per ponteggi di accesso e di lavoro. Ha sostituito le precedenti norme nazionali, come la norma britannica BS 5973, introducendo un approccio più rigoroso basato sulla progettazione.

Le sei classi di carico sono definite come segue:

I ponteggi di Classe 1 e Classe 2 sono destinati a lavori che non richiedono lo stoccaggio di materiali e componenti edili. La Classe 3 è la minima richiesta per la costruzione generale, in cui avviene uno stoccaggio limitato di materiali sulla piattaforma. Le Classi 4, 5 e 6 sono utilizzate per il sostegno di opere murarie pesanti.

Cosa significano effettivamente le Classi 4, 5 e 6 sul cantiere

Un ponteggio di Classe 4 (carico uniforme di 3,0 kN/m², carico concentrato di 2,0 kN) è certificato per lavori di muratura in mattoni e blocchi, dove i materiali vengono posizionati sulla piattaforma in quantità moderate. Un tipico pallet di mattoni pesa circa 1,5–2,0 tonnellate, ma tale carico viene distribuito sull’intera superficie della piattaforma. La resistenza al carico concentrato è più rilevante per la pressione locale esercitata da una pila di blocchi o dal carico puntuale di un contenitore per malta.

La classe 5 (4,5 kN/m², carico concentrato di 3,0 kN) aumenta la capacità per murature più pesanti: rivestimenti in pietra, blocchi di calcestruzzo di grandi dimensioni o situazioni in cui più pallet vengono posizionati contemporaneamente sulla stessa piattaforma. La differenza tra classe 4 e classe 5 potrebbe non sembrare rilevante sulla carta, ma in cantiere rappresenta la differenza tra un ponteggio che offre una sensazione di solidità sotto i piedi e uno che scricchiola e si flette quando il carrello elevatore deposita un pallet.

La classe 6 (6,0 kN/m², carico concentrato di 3,0 kN) è la categoria ad alta resistenza. È quella specificata per l’installazione di pannelli prefabbricati in calcestruzzo, per la posa di murature in pietra massiccia o in qualsiasi situazione in cui il ponteggio sostenga, di fatto, un piccolo magazzino di materiali in quota. Le esigenze strutturali a questo livello richiedono montanti di diametro maggiore, interassi tra i telai più ravvicinati e controventature più robuste. .

La disposizione relativa al "carico su area parziale" che cambia tutto

Una delle disposizioni meno evidenti ma di fondamentale importanza nella norma EN 12811-1 è la tolleranza per carichi parziali. La norma riconosce che i carichi non sono sempre distribuiti in modo uniforme sull’intera piattaforma. Un pallet di mattoni posizionato in un angolo genera un carico concentrato superiore a quello medio che risulterebbe da una distribuzione uniforme.

La norma tiene conto di questo aspetto specificando sia i requisiti per carichi uniformi sia quelli per carichi concentrati. Tuttavia, nell’uso reale ciò significa che un ponteggio certificato per la Classe 4 in termini di carico uniforme potrebbe comunque cedere se il carico concentrato generato da un singolo pallet supera la soglia di carico concentrato prevista per la Classe 4. Per questo motivo, chi redige le specifiche deve considerare entrambi i valori, non solo la classe indicata.

Un cantiere nel Medio Oriente ha appreso questa lezione durante un progetto di rivestimento in pietra su una torre altissima. L'impalcatura era stata specificata come Classe 4 sulla base dei calcoli relativi al carico uniforme. Tuttavia, i pannelli di pietra erano stati consegnati in casse, ciascuna delle quali pesava quasi 1,5 tonnellate, e la gru li aveva depositati sulla piattaforma in punti specifici dettati dall’accesso dell’argano. I carichi concentrati in quei punti superavano la portata prevista per la Classe 4. L’impalcatura ha retto — appena appena — ma la deformazione era visibile, e l’ingegnere del cantiere ha ordinato immediatamente un potenziamento alla Classe 5 per i rimanenti sollevamenti. Questa modifica ha comportato costi aggiuntivi e ritardi nel cronoprogramma, tutto a causa di una mancata corretta valutazione del carico parziale applicato su area limitata.

Oltre alla classe di carico: interasse degli elementi, diametro standard e controventatura

La classe di carico da sola non racconta l’intera storia. La capacità effettiva di un sistema di impalcature dipende dall’interasse degli elementi, dal diametro standard, dalla configurazione della controventatura e dai collegamenti tra i componenti.

Per il supporto di strutture in muratura pesante, la distanza tra i montanti (bay spacing) deve generalmente essere ridotta. Un’interasse standard di 3,0 metri, adeguato per la Classe 3, potrebbe dover essere accorciato a 2,0 o 2,5 metri per le Classi 5 o 6. Anche i montanti verticali devono avere un diametro maggiore: 60,3 mm di diametro esterno invece di 48,3 mm, per sopportare carichi assiali più elevati .

Anche la configurazione dei controventi è altrettanto importante. I carichi elevati generano forze laterali, soprattutto quando il ponteggio è soggetto a vento o quando i materiali vengono caricati e scaricati dalla piattaforma. Il controvento diagonale su più piani diventa obbligatorio a partire dalla Classe 5.

Il design dei collegamenti è l’elemento critico abilitante. Un sistema basato su rosette, come il ringlock, distribuisce i carichi in modo più uniforme sull’intera struttura, poiché ogni rosetta consente collegamenti in molteplici direzioni . Questo percorso di carico multidirezionale permette al ponteggio di sopportare carichi maggiori utilizzando meno materiale rispetto a un sistema che consente collegamenti soltanto in quattro direzioni.

Cosa succede se si sceglie una classe di carico errata

Specificare una classe di carico troppo bassa per un ponteggio destinato al supporto di murature comporta rischi che vanno oltre il semplice cedimento strutturale. Il problema più comune è la deformazione eccessiva: la piattaforma si flette sotto carico, provocando uno spostamento dei giunti di malta, crepe nei paramenti in pietra finiti o perdita di stabilità da parte degli operatori. Una deformazione entro i limiti elastici potrebbe non causare un crollo, ma può compromettere irrimediabilmente il lavoro murario e rendere necessaria una costosa ripresa dei lavori.

Al contrario, specificare una classe di carico eccessivamente alta comporta uno spreco di denaro per materiali non necessari. Un ponteggio di Classe 6 costa di più in affitto, richiede più tempo per il montaggio e necessita di maggiore tempo di gru per posizionare i componenti più pesanti. La sfida per il progettista consiste nel selezionare la classe di carico adeguata alle effettive condizioni del cantiere, evitando sia sovrastime che sottostime.

Il quadro normativo EN 12811-1 fornisce la base tecnica per effettuare tale corrispondenza. Tuttavia, la norma funziona soltanto se il progettista stima con precisione i carichi effettivi — non soltanto il peso dei materiali, ma anche i carichi dinamici derivanti dal loro spostamento, i carichi concentrati dovuti allo stoccaggio e la durata di tali carichi. Un ponteggio adeguato per un solo giorno di lavorazione leggera con blocchi potrebbe rivelarsi inadeguato per una settimana di posa intensiva di rivestimenti in pietra, anche qualora la classe di carico indicata sia identica, poiché l’effetto cumulativo di cicli ripetuti di carico può causare allentamenti nei collegamenti nel tempo.

I produttori come STL Sun, che realizzano sistemi di ponteggi con interasse costante tra le rosette, dimensioni uniformi delle cunei e gradi di materiale certificati, offrono al progettista la sicurezza che la classe di carico dichiarata rispecchi effettivamente le prestazioni sul campo. La norma stabilisce il minimo richiesto; la qualità produttiva determina se tale minimo venga raggiunto in modo affidabile turno dopo turno, giorno dopo giorno.