consolidamento - rinforzo di solai
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Corso di Recupero e conservazione degli edifici – A.A. 2010-2011 Ing. Emanuele Zamperini
CONSOLIDAMENTO DI SOLAI LIGNEI
Ing. Emanuele Zamperini
CORSO DI RECUPERO E CONSERVAZIONE DEGLI EDIFICI
A.A. 2010-2011
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Tavole connesse con 2o 3 chiodi ogni travetto,
chiodi non allineati:soluzione CORRETTA.
Il tavolatoesistente è resosolidale alle travi
sottostanti e sisovrappone un
secondo tavolatoopportunamente
inchiodato al
primo.Ciascun tavolatoha una differente
rigidezza nelle duedirezioni (parallela
ed ortogonale aigiunti) a causa del
comportamentoortotropo del
legno.
Chiodi in numeroeccessivo ed allineati:soluzione scorretta.
CONSOLIDAMENTO DI
SOLAI IN LEGNO (1)
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CONSOLIDAMENTO DI
SOLAI IN LEGNO (2)Incremento dellacapacità portante
del solaio èottenuta
incrementando ilmomento d’inerzia
della sezioneresistente con una
tavola-alasuperiore in legnodistanziata dallatrave esistente
mediante
un’anima che puòessere continua ointerrotta in
corrispondenzadei travetti.
Con la creazione diuna intercapedine sirealizza uno spazioper gli impianti e si
riducono i carichi.
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Si sovrappone al tavolato esistente una soletta in calcestruzzoresa collaborante con l’uso di connettori. La soletta deve esserecollegata anche alle murature perimetrali.
CONSOLIDAMENTO DI
SOLAI IN LEGNO (3)
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CONSOLIDAMENTO DI
SOLAI IN LEGNO (4)
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (1)
L’EC5 (appendice B) fa riferimento
alla teoria di Möhler per le sezioniassemblate meccanicamente chetiene conto della deformabilità delleconnessioni.
a) Sezione nonconnessa;
b) Sezioneconnessa
rigidamente(monolitica);
c) Sezione conconnessioneelastica.
Nel caso (c) ledue parti risultanopresso-inflesse otenso-inflesse.
La sezione ottenuta per sovrapposizione degli elementi aggiuntialla trave (o al travetto) preesistente non è monolitica, poiché ledue parti possono in parte scorrere.
Möhler ipotizza
comportamentoelastico-lineareper tutti glielementi dellasezione, inclusi iconnettori.
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (2)
Azione nel mezzo di collegamento
N.B.:Nella formula per ilcalcolo di gggg
ℓ (o L):- nel caso di trave
appoggiata agliestremi è pari allaluce della trave;- nel caso di travecontinua o incastrataagli estremi è pari a
0,8 volte la luce dellatrave;- nel caso di trave asbalzo è pari a 2volte la luce della
trave.
(EJ)o è la rigidezza calcolata per la
sezione priva di connessione
a è la distanza del baricentrodella sezione completadall’interfaccia tra A1 e A2
gggg è un
coefficientedi riduzionedellarigidezza chetiene contodella
deformabilitàdell’unionemeccanica
σi è lo sforzo normaledovuto ad azioneassiale nella sezione Ai
σmi è lo sforzo normaledovuto al momentonella sezione Ai
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (3)
N.B.:Qualora una delleparti della sezionesia realizzata incalcestruzzo e siasoggetta a sforzi di
trazione dovràessere disposta unaarmatura tale daassorbireinteramente gli sforzi
di trazione.
a2 è la distanza del baricentrodella sezione completa dalbaricentro della sezione A2
a 1 = – ( h 1 + h 2 ) / 2 + a 2
a 3 = ( h 3 + h 2 ) / 2 + a 2
Azioni nelle singole partidella sezione composta
Tensioni nellesingole parti dellasezione composta
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (4)
N.B.:In caso di connettoricommerciali il modulo discorrimento è fornitodal produttore sullabase dell’analisi di dati
sperimentali.
In genere gli elementi di collegamento sono disposti a passo variabile (piùfitti dove è maggiore l’azione di taglio). Se il passo massimo Smax ed ilminimo Smin rispettano la disuguaglianza Smax < 4 · Smin allora si puòutilizzare il valore S = 0,75 S
min+ 0,25 S
max
Ponendo kcreep = 0 si ha il modulo di scorrimento a tempo zero , ovvero inassenza di deformazioni viscose. Per calcolare il modulo di scorrimento atempo infinito si devono usare i valori di kcreep riportati sotto.
[N.B.: ρk è in kg/m 3 ]
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (5)L’EC5 prevede che laverifica delle connessionisia condotta sulla basedella teoria di Johansen.
La teoria prevede alcunipossibili meccanismi di
collasso della connessione.
Il meccanismo reale èquello che porta al valore diresistenza più basso.
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (6)
Rinforzo con soletta
in cls armato
La connessione traA1 e A2 deve essereconsideratainfinitamente rigida
(assumendo gggg1 = 1)
Alla connessione traA2 e A3 si attribuiscerigidezza doppia aquella dedotta dalleformule, infatti sitrascura ladeformazione perrifollamento del cls.
N.B.:Se il calcestruzzo risultateso in qualche punto sideve inserire armaturasufficiente a resisterealle tensioni di trazionecalcolate.
La larghezza della soletta
che può essereconsiderata collaborante è
b1 = min { itravi , ℓ /5 + b2 }
Dove b2 è la larghezza delcordolo continuocompreso tra la trave inlegno e la soletta
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (7)
Il perno inserito nellegno e nel cls èstudiato con la teoria diWinkler per le travi susuolo elastico; si arriva
ad uno schema di traveincastrata agli estremidi lunghezza ℓ*.
ℓ* è pari la distanza trale cerniere plasticheche si creano nel
connettore metallico.
Nel caso che siabbia un solaio contravi in legno, solettain cls ed interpostotavolato – del quale
si voglia trascurare ilcontributo – il pernoè considerato isolatoe soggetto aflessione.
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VERIFICA DELLA
SEZIONE COMPOSTA (8)Il metodo di verifica della resistenza della sezione può anche esseredifferente da quello proposto da Möhler, ad esempio si può ipotizzare uncomportamento non lineare del calcestruzzo della soletta.
In questo caso si ipotizza comportamento perfettamente plastico, ovverostress block rettangolare.
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