13/5/2015 PavimentazioniIndustrialiinCalcestruzzo:l'armaturametallica

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L'armaturametallicanellepavimentazioniindustrialiincalcestruzzoQual'ilsuoruoloedovevaposizionata

SilviaCollepardi,LuigiCoppolaeRobertoTroli

Lepavimentazioni industriali in calcestruzzo vengono dimensionate in base ai carichi agenti sulla lastra, tenendo conto delle caratteristiche del terreno di sottofondo oltre che dellaresistenzaa flessionedel conglomerato cementizio.Nel calcolodello spessoredella lastra si ammette che la sezione in calcestruzzo si atutta reagente e che la pavimentazione nonpresentialcunafessurazione,Insostanza,lepavimentazionivengonoprogettatecomestrutturenonarmate.Nellestruttureincementoarmato,infatti,ilmaggiorcontributostaticovieneesplicato dalle armature metalliche dopo la fessurazione del calcestruzzo. Atteso che una fessurazione diffusa rappresenterebbe per una pavimentazione industriale una situazioneassolutamente non tollerabile, la lastra in calcestruzzo deve necessariamente essere dimensionata in modo che essa possa resistere alle sollecitazioni prevalentemente di tipoflessionalesenzafessurarsi,indipendentementedallapresenzaomenodiarmaturemetalliche.Pertanto,lafunzionedell'armaturacheinformadirretielettrosaldatenormalmentepresenteneipavimentinon(comediffusamentesicrede)quelladiaumentarelacapacitportantedellalastra.

Ilcompitodellearmaturemetallichenellepavimentazioni,invece,quellodilimitarel'aperturadellefessurechesiproduconopereffettodellecontrazionidaritiroedinparticolarediquelle che si formano inmaniera controllata nelle sezioni dei giunti di contrazione. In questomodo, impedendo alla fessura di allargarsi, l'armatura assicura il corretto instaurarsidell'effettodiingranamentotragliinerti,indispensabileperunbuonotrasferimentodeicarichitraiduelembidelgiuntofessurato.

Ildimensionamentodell'armaturametallicanecessariaalcontrollodell'aperturadellefessurepuessereeseguitoattraversounaformulariportatanel"ManualofConcretePractice"ACIStandard360"DesignofSlabsonGrade".Taleformula,notacome"Equazionedelloscorrimento"sibasasulcalcolodellesollecitazioniatrazionechesiesplicanopereffettodell'attritoe che, in corrispondenza del giunto fessurato vengono sopportate dalla sola armaturametallica. L'equazione parte dal presupposto che la forza di attrito che si esplica tra un corpoappoggiatosuunpianoorizzontaleedilpianostesso,propozionalealpesodelcorpoeall'attritoesplicatodallasuperficiedicontattotracorpoepiano.IlcoefficientediproporzionalitdefinitoCoefficientediattritostatico.IndicandoconAs l'areadiarmaturapermetro linearedipavimento,conL ladistanza traduegiunti successivi, connf il coefficientedi attritostaticotrapavimentoesottofondo,conslatensioneammissibiledell'acciaioewilpesopermetroquadrodelpavimentoedeglieventualicarichipermanenti,siottiene:

nfLwAs= [1]

2s

Lamaggioredifficoltnell'utilizzoditaleformulanellaindividuazionedelcoefficientediattritotrapavimentoesottofondo.InTabella1sonoriportati ivaloridinfconsigliatidall'ACI"ManualofConcretePractice"infunzionedeltipodisottofondo.Atitoloorientativoneicalcolisipufareriferimentoadunvaloredinfcompresotra1.50e2.00.

Tabella1Coefficientediattritostaticotrapavimentoevaritipidisottofondo(ACIManualofConcretePractice)

TIPODISOTTOFONDO COEFFICIENTEDIATTRITOSTATICO

Argilla 2.00Ghiaialavatamistaasabbia 1.80Mistogranulare 1.65Sabbiafine 0.90Fogliodipolietilene 0.80

L'equazionedello scorrimento fornisce in generepercentuali di armaturamolto basse. Ci dovuto al fatto che, come si detto, l'armatura non svolge funzioni statichema solo di"cucitura"dellefessureedeigiunti.Senonsisicurisulvaloredelcoefficientediattritoconvieneutilizzarevaloripialti(2.002.50)diquelliriportatiinTabella1.Inquestomodositerrcontoanchedieventualiirregolaritdelsottofondolequalihannoun'influenzaelevatasulleforzediattrito.

Dalmomentochel'armaturametallicahailcompitodicontenerel'ampiezzadellefessure,essadeveessereposizionatailpivicinopossibileallembosuperioredellapavimentazioneenonnellaparteinferioredella lastra,come, invece,avvienenormalmente.D'altraparteproprio il lembosuperioredelapvimentoasubire lemassimecontrazionidaritiro inquantomaggiormenteespostoall'evaporazionediacqua.Laposizionecorrettadell'armatura,quindi,adunadistanzadallembosuperiorepariadunterzodellospessoredelpavimento(Fig.1).

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Sel'armaturavienepostapiinbasso1nonpiingradodisvolgereilpropriocompitodi"cucitura"dellefessureancheperch,comevedremo,vieneatrovarsinellazonadoveilritiro minimo. Se, al contrario, essa viene posta al di sopra della quota indicata in Fig. 1, c' il rischio che possa essere tagliata durante l'esecuzione dei giunti. Dal momento che ilposizionamentoadunacertaquotadellaretecreaproblemialladeambulazionedurantelarealizzazionedelpavimento,meglioutilizzare,aparitdiareadiacciaiopermetrolinearedipavimento,retiaventibarredimaggiorediametroepidistanziate.

Inquestomodosifacilitailpassaggiodeilavoratoriotraunabarrael'altraesievitachel'armaturavengacalpestataduranteleoperazionidigettoespostatadallaposizionecorretta.Insostanzameglioutilizzareunarete8/35"(1.43cm2/mldiacciaio)piuttostocheunarete6/20"(1.41cm2/ml).Ledueretihannopressappocolastessaareapermetrolineare,malaprimaconsenteaglioperatoridi inserire ipiediall'internodellemagliesenzacalpestare larete.E'beneprecisare,per,cheai finidelcorretto funzionamentotesoalla limitazionedell'ampiezzadellefessure,l'armaturametallicadeveessereilpipossibiledistribuitanellasezione.Ungiustocompromessotraquestedueesigenzeantiteticherappresentatodaunaretecondistanzatralesingolebarredi3035cm.

CALCOLODELL'ARMATURA:ESEMPIOPRATICO

Supponiamodiavereunpavimentoconunospessoredi15cmeunadistanzatraigiuntidi4.50metri.Ilpavimentosiarealizzatosuvespaiodighiaialavataeintasamentosuperficialeabasedisabbiadifiume.Ilpesodelpavimentosia350kg/m2.Sicalcolilaquantitdiarmaturapermetrolinearedipavimento,necessariaaifinidelcontrollodellefessuredaritiro,nell'ipotesidiutilizzareunacciaioditipoFeB38Kcontrollatoinstabilimento(s=2200kg/cm2).

Assumendo2insicurezzauncoefficientediattritostaticoparia2.50,siottiene:

2.504.50350As= =0.89cm2/ml [2]

22200

Pertanto,dalcalcoloemergechesipuutilizzareunarete5/20"(0.98cm2/ml)omeglio,unarete6/30"(0.94cm2/ml).

Comesipunotarepercontrastare l'aperturadellefessure(l'aperturaenonla loroformazione)occorreunaminimaquantitdiarmatura.Sipotrebbedimostrarecome,alcontrario,unapercentualediarmaturamoltoelevataabbiauneffettonegativoinquanto,opponendosi,comefailsottofondo,allecontrazonidaritirodelconglomeratopiprovocarel'infittimentodellefessuredaritiroelaloroformazoneancheinsezionidiversedaquelledigiunto.

Perunapprofondimentodell'argomentosipuconsultareillibro"PavimentazioniIndustrialiinCalcestruzzo",EdizioneEnco,SilviaCollepardi,LuigiCoppolaeRobertoTroli.

1E'prassicomuneneicantieriappoggiarelareteacontattoconilterrenodisottofondoesollevarladuranteilgettocondeiferripiegatiamo'diuncino.Ulteriorepraticaquelladi"affondare"lareteelettrosaldatadopoaverterminatoilgettoelastaggiaturadellasuperficiedellapavimentazione.Inentrambiicasiipotizzabilechelareteelettrosaldatanonassumaunaconfigurazioneorizzontalequantopiuttostounaformasinusoidalechelimitagrandementelasuaefficacianellosvolgerelafunzionechelesirichiese.Ilmodocorrettoperdisporrelareteinposizioneorizzontaleeall'altezzavolutaquellodiricorrereaopportunidistanziatoriinformaditralizzimetallicichepermettanoladeambulazionedeglioperai.

2TaleassunzioneavantaggiodisicurezzainquantodallaTabella1emergepernfnellecondizionidell'esempiounvaloredi1.80.

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