File originale solai.zip


 

COMUNE DI NOVARA
CASA BOSSI
SCHEDE TECNICHE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI:

I SOLAI

 

SOLAIO IN LEGNO DEL LOCALE 4.1

LA GEOMETRIA E LO SCHEMA STRUTTURALE

Nel solaio del locale 4.1 al piano amezzato la orditura principale è costituita da una trave 23x25 cm e la secondaria è costituita da travetti 9x11 cm poggianti da un lato sulla muratura e dall’altro sulla trave principale. La pavimentazione è costituita da un massetto e da tavelle in cotto. Superiormente è appoggiato un ulteriore pavimento in parquet sostenuto da un’orditura di travetti di interasse di 61 cm appoggiati a pilastrini in mattoni di interasse 66 cm.
Tale complessa stratigrafia, causata da innumerevoli fasi di intervento ed dai conseguenti carichi permanenti, pone subito preoccupazioni riguardo allo stato di sollecitazione della trave principale.
Il tutto risulta aggravato dallo stato di degrado rilevato, facendo riferimento particolare alle fratture riscontrate nelle zone dell’appoggio di alcuni elementi.

 

 

fig. 1: sezione trasversale del solai: stratigrafia

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

 

- Parquet (s=2,5 cm)

17 Kg/m2

- Travetti

10 Kg/m2

- Muricci in mattoni pieni

80 Kg/m2

- Tavella in cotto (s=3 cm)

60 Kg/m2

- Sottofondo (s=8,5 cm)

140 Kg/m2

- Assito in legno (s=2,5 cm)

17 Kg/m2

- Travetti (orditura secondaria 9x11 i=56 cm))

14 Kg/m2

TOTALE

321 Kg/m2

 

Oltre a questi carichi permanenti si devono sommare i sovraccarichi accidentali derivanti dalla nuova destinazione d’uso dei locali e che l’attuale normativa italiana sui carichi e sovraccarichi indica in 400 kg/m2.

Riassumendo:

- Carichi permanenti

321 kg/m2

- Sovraccarichi accidentali

400 kg/m2

La trave principale ha un’area di influenza corrispondente a 2,50 m, quindi si possono ottenere i carichi per metro lineare che agiscono su tale elemento:

- Carichi permanenti

g=321 kg/m2 x 2,50 m= 800 kg/m

- Sovraccarichi accidentali

q=400 kg/m2 x 2,50 m= 1000 kg/m

- Peso proprio della trave

pptrave=40 kg/m

TOTALE

1840 Kg/m

Operando a favore di sicurezza il solaio si considera vincolato con semplici appoggi a tutte le estremità. Infatti in via cautelativa è preferibile effettuare il calcolo con tale schema statico, trascurando ogni eventuale grado d’incastro che ne ridurrebbe sia le tensioni che le deformazioni, ma la cui quantificazione sarebbe comunque arbitraria.

 

fig. 2: schema statico

lc=6,20 m

Mmax+=1/8(p+q)l2=8.840 Kgm

 

 

 

Questo valore di momento è estremamente elevato se messo a fronte della sezione reagente della trave in legno, che presenta caratteristiche geometriche inadeguate.
Infatti:

Sezione resistente : 23 cm x25 cm
W=bh2/6=2395 cm3 modulo di resistenza
J=bh3/12=29947 cm4 momento d’inerzia

Questa situazione porta ai seguenti stati tensionali e deformativi, entrambi considerati in ambito elastico-lineare:

smax= M/W=369 kg/cm2
fmax= 5/384 q l4/(EJ)=5,84 cm > famm=L/300=2,06 cm

Entrambi i valori ottenuti sono ben oltre ai limiti di ammissibilità, anche se si trattasse di un legno di prima categoria invece di quello degradato effettivamente presente.

Si nota inoltre che già con i soli pesi propri di questo solaio, si raggiungono valori non accettabili:

smax= M/W=161 kg/cm2
fmax= 5/384 g l4/(EJ)=4,91 cm > famm=L/300=2,06 cm

RISULTATI E CONCLUSIONI (solaio 4.1)

Le precedenti osservazioni evidenziano uno evidente stato di sofferenza per questo solaio; di particolare preoccupazione è il risultato di non ammissibilità delle verifiche tensionali anche nella condizione di carico di solo peso proprio, che portano alla necessità di un intervento di consolidamento.
Si è optato per un intervento che sfrutta l‘intercapedine presente al di sotto del parquet, mediante l‘introduzione di travi HEA 120 collaboranti con la trave principale. Due ulteriori travi HEA 120 parallele rompitrattano i travetti secondari.

 

SOLAIO IN BEOLA DELLA STANZA 3.3.1

Il solaio è costituito da lastre in beola dello spessore di 6.5 cm incastrate nelle murature perimetrali ed appoggiate su tre appoggi intermedi costituiti da profili in acciaio 45x27 mm.
Per il calcolo, dato il comportamento a piastra dell’elemento, viene utilizzato il metodo semplificato di Grashov che prevede, in relazione al rapporto dimensionale e di vincolo nelle due direzioni, la determinazione delle quote di ripartizione delle sollecitazioni.
Per quanto concerne le condizioni di vincolo adottate si è assunto un incastro in corrispondenza del muro e un appoggio per la trave intermedia.

Con questa configurazione il metodo di Grashov fornisce i seguenti risultati:

 

- peso della lastra in beola

2700kg/m3*0,065m

170 kg/m2

- intonaco

 

20 kg/m2

- sovraccarico accidentale

 

400 kg/m2

Le caratteristiche geometriche della sezione resistente risultano:

W=bh2/6=9,11 cm3
J=bh3/12=20,50 cm3

Il valore di tensione ammissibile in esercizio della beola si ricava dalla tensione di rottura fpk ridotta per il relativo coefficiente di sicurezza che si assume pari a 3:

samm= fpk/gp= 30 kg/cm2/3 = 10 kg/cm2

Dati:
CON SOLO PESO PROPRIO
Ptot = 190 Kg/m2
Ly = 2,75 m
Lx = 1,26 m
Si determina la componente di carico agente in direzione x:

= 175 Kg/m2

Py = 15 Kg/m2

Determinazione dei valori massimi e minimi di Momento flettente:

da cui si ricava che la tensione massima risulta paria a:

CON SOVRACCARICO ACCIDENTALE DA NORMATIVA

Px = 540 Kg/m2
Py = 50 Kg/m2
Mmax,x = 107,16 Kgm
smax = 15,22 Kg/cm2 > samm =10 Kg/cm2
La tensione risulta non ammissibile con un sovraccarico pari a 400 kg/mq. La portata massima calcolata per il solaio in questa configurazione risulta di 200 kg/mq.

Il consolidamento consiste nell’inserimento di nuovi profili in acciaio identici a quelli già esistenti aventi la funzione di dare ulteriore appoggio alla lastra in beola e diminuirne di conseguenza le sollecitazioni e le deformazioni.

 

DETERMINAZIONE PORTATA MASSIMA DEI RIMANENTI SOLAI

Per i rimanenti solai lignei sono stati effettuati i calcoli per la determinazione della portata massima ammissibile dalla attuale normativa vigente, determinata mediante l’inviluppo delle due condizioni limite su tensione massima ammissibile nei travetti della struttura portante, e massima deformazione ammissibile per un solaio di questo tipo.

 

I dati immessi per effettuare queste verifiche sono stati ricavati in base alle indagini ed ai rilievi delle stratigrafie dei solai. Si riportano nella tabella seguente i risultati ottenuti:

 

N. STANZA

Dati di rilievo

Caratteristiche sezionali

Carichi permanenti

Portata massima

20-22-23

l=300 cm

i=75 cm

travetto 12x10 cm

W=240 cm3

J=1440 cm4

g= ~150 kg/m

~ 70 kg/mq

02

l=384 cm

i=110 cm

travetto 22x23 cm

W=1855 cm3

J=22306 cm4

g= ~200 kg/m

~ 250 kg/mq

03

l=325 cm

i=110 cm (non rilevato)

travetto 22x23 cm

W=1855 cm3

J=22306 cm4

g= ~200 kg/m

~ 500 kg/mq

04

l=480 cm

i=90 cm

profilo acciaio NP 120

W=54,5 cm3

J=327 cm4

g= ~310 kg/m

~ 40 kg/mq

05

l=320 cm

i=90 cm

profilo acciaio NP 120

W=54,5 cm3

J=327 cm4

g= ~310 kg/m

~ 210 kg/mq

 

RISULTATI E CONCLUSIONI

Per un numero rilevante di solai di diversa geometria e tipologia è stata individuata la portata massima ammissibile. Nelle stanze in cui il risultato di tale analisi evidenzia uno stato di sofferenza (solaio 20-22-23 e 04) si è optato per interventi di rinforzo poco invasivi con tecniche del tipo „legno su legno", vale a dire aggiungendo al solaio esistente un nuovo stato di tavole, collaborante, in modo da aumentare il momento di inerzia e quindi la resistenza e la rigidezza., mentre per i solai 02 non si opera alcun consolidamento. Per tutti questi locali deve essere sempre posizionata una segnalazione che ne indichi la portata massima al fine di limitarne l’accesso e l’impiego ad attività compatibili con tale determinazione.

Per i locali 04-05 si opera un consolidamento con una nuova soletta armata resa collaborante ai profili metallici mediante connettori saldati a manubrio come indicato nelle tavole allegate.

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