file originale lucernari.zip


 

COMUNE DI NOVARA
CASA BOSSI
SCHEDE TECNICHE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI:

I LUCERNARI

 

 

GEOMETRIA E SCHEMA STRUTTURALE

Il pozzo centrale delle due scalinate principali è coperto da un lucernario di forma rettangolare in acciaio e vetro poggiante su muricci in laterizio sostenuti strutturalmente da una doppia orditura di travi in legno.

La geometria le principali dimensioni sono qui sotto rappresentate.

 

fig. 1: sezione longitudinale

fig. 2: sezione trasversale

L’orditura principale è realizzata con due travi in legno di sezione pari a 26x34 (fig.3) cm su cui gravano direttamente i due lati corti del lucernario ed indirettamente, attraverso le travi secondarie, i rimanenti due lati lunghi.

La composizione dell’orditura secondaria è più complessa, in quanto costituita da travetti accostati, ed è rappresentata in fig.4.

 

fig. 3: trave principale

fig. 4: trave secondaria

 

 

All’orditura secondaria è poggiato l’impalcato di solaio in tavole di legno con finitura in strato di cocciopesto.

 

 

 

Si è proceduto innanzitutto ad una valutazione dei carichi agenti sulla struttura.

Peso del lucernario:

 

- Vetro (s=3 mm)

67 Kg

- intelaiatura metallica

425 Kg

TOTALE

~ 500 Kg

 

Peso dei muricci di sostegno

 

(2,80x2+1,65x2)x1,59mx0,10=1,42 mc

1,42 mcx2200

 

3100 Kg

TOTALE

3100 Kg

 

Peso trave secondaria

 

(2x0,13x0,15+2x0,1x0,12)x2x700=44,1 kg/m

44,1kg/mx2,90mx2

 

255 Kg

TOTALE

255 Kg

 

Peso del solaio

 

(2,8/2x1,07/2+1,07/2x1,07/2)x2 =4,5 m2

115 kg/m2x4,5m2

 

517 Kg

TOTALE

517 Kg

 

 

Oltre a questi carichi permanenti si devono sommare i sovraccarichi accidentali derivanti esclusivamente dal carico della neve che, per la località in oggetto, l’attuale normativa italiana sui carichi e sovraccarichi indica in 150 kg/m2.

 

Sovraccarico accidentale da neve

 

150 kg/m2x15 m2

2250 Kg

TOTALE

2250 Kg

 

Riassumendo:

- Totale dei carichi permanenti

4372 kg

- Sovraccarichi accidentali

2250 kg

 

fig. 2: schema statico

 

 

 

Operando a favore di sicurezza le travi si considerano vincolate con semplici appoggi a tutte le estremità. E’ preferibile effettuare il calcolo con tale schema statico, trascurando ogni eventuale grado d’incastro che ridurrebbe sia le tensioni che le deformazioni, ma la cui quantificazione sarebbe alquanto arbitraria ed incerta.

 

Ogni trave principale risulta caricata, vista la simmetria del sistema, di una quantità pari alla metà del carico totale appena determinato.

Ancora a favore di sicurezza questo carico, aumentato del peso proprio della trave, si considera distribuito sulla parte centrale della trave, nel punto su cui insiste il muretto di sostegno del lucernario.

Peso su ogni trave:

- Carichi permanenti

p=4372 kg / 2 = 2186 kg

- Sovraccarichi accidentali

q=2250 kg / 2 = 1125 kg

TOTALE

3311 Kg/m

Carichi sollecitanti

- Carichi permanenti

p=2186 kg / 2,30 m= 951 kg/m

- Sovraccarichi accidentali

q=1125 kg / 2,30 m= 489 kg/m

- Peso proprio della trave

pptrave=60 kg/m

TOTALE

1500 Kg/m

 

Il momento massimo derivante dallo schema statico adottato risulta:

Mmax= 3.432 kgm

 

La sezione reagente della trave in legno presenta le seguenti caratteristiche geometriche:

Sezione resistente : 26 cm x 34 cm, da cui:

W=bh2/6=5010 cm3 modulo di resistenza

J=bh3/12=85159 cm4 momento d’inerzia

 

Da un semplice calcolo derivano i seguenti stati tensionali e deformativi:

smax = M/W=67,2 kg/cm2

fmax = 5/384 q l4/(EJ) = 0,84 cm > famm=L/300=1,56 cm

 

 

RISULTATI E CONCLUSIONI

La tensione smax ottenuta si deve ritenere non accettabile considerata la vetustà del materiale e la presenza di frequenti lesioni localizzate nei nodi di interconnessione con le travi secondarie, legati sia a fenomeni locali di concentrazione di carico (non includibili nella schematizzazione assunta) sia alla diminuzione della sezione resistente causata dalle fresature praticate per la realizzazione del nodo stesso.

 

I lucernari dovranno quindi essere messi in sicurezza mediante il opportune opere di consolidamento.

Le due travi principali in legno verranno rese collaboranti con nuove travi HEB300 affiancate, previste nel sottotetto per il consolidamento della sottostante scala mediante tenditori.

 

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