Verifiche sui solai

Solai in laterocemento, legno-legno e legno-cls

• Comportamento meccanico in condizioni sismiche
• Carichi
• Vibrazioni
• Solai composti a comportamento integrale
• Verifiche dei connettori

Nella progettazione antisismica i solai assumono un aspetto fondamentale per quanto riguarda la risposta strutturale. Anche dal punto di vista della modellazione, perdere di vista alcuni concetti base, ad esempio l’ipotesi di “diaframma rigido”, comporta una sensibile differenza nel risultato dei calcoli e dunque una diversa “interpretazione” di una realtà che potrebbe non corrispondere ai fatti. È importante, dunque, che il progettista assuma piena conoscenza dei principi base che regolano questi aspetti. Il volume offre un’esposizione di questi aspetti di ordine concettuale per passare poi ai criteri di calcolo di solai delle seguenti tipologie: laterocemento, legno-legno, legno-cls.

I riferimenti degli algoritmi di calcolo sono mutuati da codici di comprovata validità. Essi riguardano i controlli da eseguire per le condizioni di stato limite di esercizio e ultimo: controllo delle frecce, delle percentuali meccaniche di armatura, delle resistenze dei materiali, del comportamento a diaframma, delle connessioni a taglio.

Il volume guida il lettore alla comprensione delle metodologie di calcolo per eseguire tutte queste verifiche, attraverso una serie di esempi. Una particolare sezione riguarda i criteri di verifica per i solai di tipo legno-legno, che possono essere progettati nel caso di ristrutturazioni di beni di interesse storico, laddove risulti troppo “invasiva” la soletta di calcestruzzo armato. Anche per quanto concerne questa tipologia strutturale il volume, e i fogli di calcolo a corredo, analizzano tutte le possibili verifiche (incluse quelle dei connettori a taglio). Per le tipologie strutturali di solaio maggiormente “flessibile” il volume affronta le tematiche sulle verifiche di controllo delle vibrazioni.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO
Il software installa i seguenti fogli Excel (disponibili anche in versione open source) che effettuano le verifiche richieste dalla normativa vigente:

• Scheda n. 1 – Determinazione della rigidezza di una parete o di un pilastro;
• Scheda n. 2 – Determinazione baricentri rigidezze e masse;
• Scheda n. 3 – Determinazione carichi solai in laterocemento;
• Scheda n. 4 – Determinazione carichi solai in legno;
• Scheda n. 5 – Verifiche solai in laterocemento;
• Scheda n. 6 – Verifiche solai legno-legno;
• Scheda n. 7 – Verifiche solai legno-calcestruzzo.

I fogli di calcolo consentono: determinazione dei baricentri di masse e rigidezze; determinazione dei carichi sui solai; verifiche di resistenza (taglio e flessione) e di deformabilità, verifica dei connettori sulle tipologie di solai in laterocemento, legno-legno, legno-calcestruzzo, per gli SLE e gli SLU; verifiche delle vibrazioni. I fogli di calcolo possono essere stampati e/o inseriti nelle relazioni di calcolo. Per quanto concerne le tipologie dei solai legno-legno e legno-calcestruzzo, l’utilizzo può essere preminente negli interventi di miglioramento e/o adeguamento sismico, laddove sia necessario ovviare alla tipologia in laterocemento.

Requisiti hardware e software: Processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10 (è necessario disporre dei privilegi di amministratore); MS .Net Framework 4 o vs. successive; 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Excel 2007 e vs. successive; Accesso ad internet e browser web.

Autore
Marco Boscolo Bielo, architetto, libero professionista. È autore di numerose pubblicazioni in ambito tecnico e tecnico-storico, e docente presso Ordini Professionali ed Enti di Formazione.

Indice

1. COMPORTAMENTO MECCANICO DEI SOLAI
1.1. Funzioni principali dei solai
1.2. Orizzontamenti infinitamente rigidi
1.3. Osservazioni sulle forme dei solai
1.4. Funzione del solaio infinitamente rigido nella distribuzione delle azioni sismiche
1.5. Influenza dell’ipotesi di solaio infinitamente rigido nei modi di vibrare
1.6. Scheda 1: determinazione della rigidezza di un ritto
1.7. Scheda 2A: determinazione del baricentro delle masse
1.8. Scheda 2B: determinazione del baricentro delle rigidezze

2. CARICHI
2.1. Definizione e classificazione
2.2. Il concetto di valore caratteristico delle azioni
2.3. Carichi permanenti
2.3.1. Pesi propri dei materiali strutturali
2.3.2. Carichi permanenti non strutturali (Carichi Permanenti Portati)
2.3.3. Elementi divisori interni
2.4. Carichi di esercizio
2.5. Combinazioni di carico
2.6. Schemi e combinazioni di carico verticale nei solai
2.7. Scheda 3: determinazione dei carichi nei solai in laterocemento
2.8. Scheda 4: determinazione dei carichi nei solai in legno
2.9. Compendio per i calcoli con materiali lignei
2.9.1. Coefficienti parziali da assumere per i materiali
2.9.2. Classi di durata
2.9.3. Classi di servizio
2.9.4. Valori del coefficiente k_mod
2.9.5. Valori del coefficiente k_def
2.9.6. Valori del coefficiente k_h

3. SOLAI IN LATEROCEMENTO
3.1. Generalità
3.2. Solai misti di c.a. e c.a.p. e blocchi forati in laterizio
3.3. Regole generali e caratteristiche minime dei blocchi
3.4. Limiti dimensionali
3.5. Caratteristiche fisico-meccaniche
3.5.1. Caratteristiche valide per entrambe le categorie di blocchi
3.5.2. Caratteristiche per blocchi collaboranti
3.5.3. Caratteristiche per blocchi non collaboranti
3.6. Solai realizzati con l’associazione di componenti prefabbricati in c.a. e c.a.p.
3.7. Verifiche di un solaio in laterocemento
3.7.1. Geometria della sezione
3.7.2. Resistenze dei materiali
3.7.3. SLU per flessione a momento positivo
3.7.4. SLU per flessione a momento negativo
3.7.5. SLU per taglio
3.7.6. Verifica di deformabilità
3.7.7. Verifiche tensionali agli SLE
3.8. Applicazione 1
3.8.1. Solaio con schema di trave appoggiata a campata singola
3.8.2. Geometria della sezione
3.8.3. Resistenze dei materiali
3.8.4. Verifica a flessione allo SLU
3.8.4.1. Carichi e sollecitazioni agenti
3.8.4.2. Determinazione del momento resistente
3.8.4.3. Verifica
3.8.5. Verifica a taglio allo SLU
3.8.5.1. Determinazione del taglio resistente
3.8.5.2. Verifica
3.8.6. Verifiche di deformabilità (SLE)
3.8.6.1. Determinazione di K
3.8.6.2. Determinazione della sezione di armatura strettamente necessaria
3.8.6.3. Determinazione delle percentuali meccaniche di armatura tesa e compressa
3.8.6.4. Determinazione della snellezza limite
3.8.6.5. Condizioni di verifica
3.8.7. Verifiche tensionali allo SLE
3.8.7.1. Carichi e sollecitazioni agenti
3.8.7.2. Determinazione dello stato tensionale massimo
3.8.8. Risultati con utilizzo del foglio di calcolo
3.9. Applicazione 2
3.9.1. Solaio con schema di trave incastrata a campata singola
3.9.2. Geometria della sezione
3.9.2.1. Sezione in mezzeria
3.9.2.2. Sezione agli incastri
3.9.3. Resistenze dei materiali
3.9.4. Verifica a flessione allo SLU
3.9.4.1. Carichi
3.9.4.2. Verifica a momento positivo
3.9.4.3. Verifica a momento negativo
3.9.5. Verifica a taglio allo SLU
3.9.5.1. Determinazione del taglio resistente
3.9.5.2. Verifica
3.9.6. Verifiche di deformabilità (SLE)
3.9.6.1. Determinazione di K
3.9.6.2. Determinazione della sezione di armatura strettamente necessaria
3.9.6.3. Determinazione delle percentuali meccaniche di armatura tesa e compressa
3.9.6.4. Determinazione della snellezza limite
3.9.6.5. Condizioni di verifica
3.9.7. Verifiche tensionali allo SLE
3.9.7.1. Carichi e sollecitazioni agenti
3.9.7.2. Determinazione dello stato tensionale massimo
3.9.8. Risultati con utilizzo del foglio di calcolo
3.10. Applicazione 3
3.10.1. Solaio con schema di trave semi-incastrata a campata singola
3.10.2. Geometria della sezione
3.10.2.1. Sezione in mezzeria
3.10.2.2. Sezione alle estremità
3.10.3. Resistenze dei materiali
3.10.4. Verifica a flessione allo SLU
3.10.4.1. Carichi
3.10.4.2. Verifica a momento positivo
3.10.4.3. Verifica a momento negativo
3.10.5. Verifica a taglio allo SLU
3.10.5.1. Determinazione del taglio resistente
3.10.5.2. Verifica
3.10.6. Verifiche di deformabilità (SLE)
3.10.6.1. Determinazione di K
3.10.6.2. Determinazione della sezione di armatura strettamente necessaria
3.10.6.3. Determinazione delle percentuali meccaniche di armatura tesa e compressa
3.10.6.4. Determinazione della snellezza limite
3.10.6.5. Condizioni di verifica
3.10.7. Verifiche tensionali allo SLE
3.10.7.1. Carichi e sollecitazioni agenti
3.10.7.2. Determinazione dello stato tensionale massimo
3.10.8. Risultati con utilizzo del foglio di calcolo
3.11. Scheda 5 – Verifiche sui solai
3.11.1. Presentazione del foglio
3.11.2. Campo 1: Dati Sezione
3.11.3. Campo 2: Carichi – Schema
3.11.4. Campo 3: Barre d’armo a momento positivo
3.11.5. Campo 4: Barre d’armo a momento negativo
3.11.6. Campo 5: Verifiche a momento positivo (SLU)
3.11.7. Campo 6: Verifiche a momento negativo (SLU)
3.11.8. Campo 7: Verifiche tensionali a momento positivo (SLE)
3.11.9. Campo 8: Verifiche tensionali a momento negativo (SLE)
3.11.10. Campo 9: Verifiche a taglio (SLU)
3.11.11. Campo 10: Verifica di deformabilità (SLE)

4. SOLAI COLLABORANTI LEGNO-LEGNO (SLU)
4.1. Generalità
4.2. Modello di calcolo
4.3. Parametri meccanici
4.4. Limiti di freccia
4.5. Scheda 6 – Utilizzo del foglio di calcolo
4.5.1. Descrizione del solaio
4.5.2. Immissione dati di progetto
4.5.3. Verifiche allo SLU degli elementi in legno mediante l’utilizzo del foglio elettronico
4.5.3.1. Valutazione della rigidezza della sezione
4.5.3.2. Determinazione delle massime sollecitazioni agenti
4.5.3.3. Verifiche sull’ala
4.5.3.4. Verifiche sull’anima
4.5.3.5. Verifiche a taglio
4.5.3.6. Risultati visualizzati nel foglio di calcolo
4.5.4. Verifiche allo SLU delle connessioni
4.5.4.1. Determinazione della sollecitazione agente sul singolo connettore
4.5.4.2. Determinazione delle resistenze a rifollamento
4.5.4.3. Determinazione del momento di snervamento del gambo
4.5.4.4. Determinazione della resistenza della connessione
4.5.4.5. Verifica della connessione
4.5.4.6. Efficienza della connessione
4.5.4.7. Risultati visualizzati nel foglio di calcolo
4.5.5. Verifiche di freccia a tempo iniziale (SLE)
4.5.6. Verifiche di freccia a tempo infinito (SLE)
4.5.7. Verifiche di vibrazione

5. SOLAI LEGNO-CALCESTRUZZO (SLU)
5.1. Generalità
5.2. Modello di calcolo
5.3. Scheda 7 – Utilizzo del foglio di calcolo
5.3.1. Descrizione del solaio
5.3.2. Immissione dati di progetto
5.3.3. Verifiche allo SLU degli elementi in legno a tempo iniziale
5.3.3.1. Valutazione della rigidezza della sezione
5.3.3.2. Determinazione delle massime sollecitazioni agenti
5.3.3.3. Verifiche sull’ala in calcestruzzo
5.3.3.4. Verifiche sull’anima di materiale ligneo
5.3.3.5. Verifiche a taglio
5.3.4. Verifiche allo SLU della connessione a tempo iniziale
5.3.4.1. Determinazione della sollecitazione agente sul singolo connettore
5.3.4.2. Determinazione della resistenza a rifollamento nell’anima
5.3.4.3. Determinazione del momento di snervamento del gambo
5.3.4.4. Determinazione della resistenza della connessione
5.3.4.5. Verifica della connessione
5.3.4.6. Efficienza della connessione a tempo iniziale
5.3.5. Verifiche di freccia (SLE) a tempo iniziale
5.3.6. Verifiche allo SLU degli elementi in legno a tempo infinito
5.3.6.1. Determinazione dei parametri di calcolo
5.3.6.2. Determinazione della rigidezza della sezione
5.3.6.3. Verifiche sull’ala in calcestruzzo
5.3.6.4. Verifiche sull’anima di materiale ligneo
5.3.6.5. Verifiche a taglio
5.3.7. Verifiche allo SLU della connessione a tempo infinito
5.3.7.1. Determinazione della sollecitazione agente sul singolo connettore
5.3.7.2. Determinazione della resistenza del connettore
5.3.7.3. Verifica della connessione
5.3.8. Efficienza della connessione a tempo infinito
5.3.9. Verifiche di freccia (SLE) a tempo infinito
5.3.9.1. Determinazione dei parametri di calcolo
5.3.9.2. Determinazione della rigidezza della sezione
5.3.9.3. Calcolo e verifica delle frecce
5.3.10. Verifiche di vibrazione

6. VIBRAZIONI NEI SOLAI
6.1. Generalità
6.2. Modello di calcolo
6.3. Utilizzo del foglio elettronico – Applicazione ad un solaio legno-legno
6.3.1. Descrizione del solaio
6.3.2. Determinazione della frequenza fondamentale di vibrazione a tempo iniziale
6.3.3. Verifica della freccia unitaria elastica per carico concentrato a tempo iniziale
6.3.4. Verifica della velocità di risposta all’impulso a tempo iniziale
6.3.5. Determinazione della frequenza fondamentale di vibrazione a tempo infinito
6.3.6. Verifica della freccia unitaria elastica per carico concentrato a tempo infinito
6.3.7. Verifica della velocità di risposta all’impulso a tempo infinito
6.4. Utilizzo del foglio elettronico – Applicazione ad un solaio legno-calcestruzzo
6.4.1. Descrizione del solaio
6.4.2. Determinazione della frequenza fondamentale di vibrazione a tempo iniziale
6.4.3. Verifica della freccia unitaria elastica per carico concentrato a tempo iniziale
6.4.4. Verifica della velocità di risposta all’impulso a tempo iniziale
6.4.5. Determinazione della frequenza fondamentale di vibrazione a tempo infinito
6.4.6. Verifica della freccia unitaria elastica per carico concentrato a tempo infinito
6.4.7. Verifica della velocità di risposta all’impulso a tempo infinito

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO
Note sul software incluso
Requisiti hardware e software
Download del software e richiesta della password di attivazione
Installazione ed attivazione del software