Consolidamento - Rinforzo Di Solai

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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.