SCALA CON GRADINI PORTANTI E TRAVE A GINOCCHIO · 2009-06-04 · Come mensola, ovviamente, il...

TECNICA DELLE COSTRUZIONI: II MODULOprof. Gianmarco de Felice, Ing. Fabrizio Paolacci, arch. Lorena Sguerri

SCALA CON GRADINI PORTANTI E SCALA CON GRADINI PORTANTI E TRAVE A GINOCCHIOTRAVE A GINOCCHIO

Tipologie correnti di scale Progetto di gradini portantiProgetto della trave a ginocchioEsecutivi: piante, sezioni di carpenteria e disegno dei ferri

TECNICA DELLE COSTRUZIONI: II MODULO

Tipologie di ScaleScale con gradini aventi specifica funzione strutturale:

In questo caso i gradini sono veri e propri elementi strutturali destinati a portare i carichi permanenti ed accidentali e a trasferirli alle strutture portanti principali che possono essere travi a ginocchio, setti o pilastri.I gradini possono essere vincolati solo ad una estremità (mensola) o ad entrambe (trave appoggiata o incastrata)


Tipologie di ScaleScale con gradini senza una specifica funzione strutturale:

In questo caso i gradini sono realizzati in laterizio o con elementi prefabbricati e sono semplicemente poggiati sopra la struttura portante della scala generalmente costituita da una soletta in c.a. o c.a. alleggerito.I gradini possono essere realizzati anche in cemento armato, ma in questo caso non contribuiscono alla resistenza della struttura


Tipologie di ScaleScale con gradini senza una specifica funzione strutturale:

Per quanto riguarda il predimensionamento della soletta, questo dipende dalla luce e dal tipo di vincolo alle estremità: 1/24 ÷ 1/26 della luce nel caso di appoggi semplici 1/30 ÷ 1/33 della luce nel caso di incastri pefetti


Scala con gradini portanti a sbalzo portati da una trave a ginocchio

Progetto dei gradini:

Considerando il vincolo d’incastro monolatero, ogni gradino, o gruppo di gradini (2, 3, o una fascia di scala larga un metro), può essere considerato come una mensola indipendente soggetta ad un carico uniformemente distribuito (peso proprio, carichi permanenti e accidentali) e ad un

Pd

Fd

Qd

Al0

eventuale carico puntuale applicato alla sua estremità libera (parapetto)

Come mensola, ovviamente, il gradino è soggetto ad un momento flettente negativo.

Data l’armatura, le fibre inferiori compresse ricadono, generalmente, all’interno dello spessore della soletta di collegamento.


…progetto dei gradiniConsiderando la geometria dei gradini si intuisce che l’asse di sollecitazione del momento non coincide con l’asse principale d’inerzia della sezione e che, quindi, si è in presenza di flessione deviata. Tuttavia, in virtù della presenza della soletta di collegamento, la scala può inflettersiessenzialmente ruotando intorno ad un asse che tende ad avere la stessa inclinazione della rampa. Di conseguenza, tutto il problema può essere semplificato progettando e verificando la sezione per la componente del momento secondo l’angolo α (inclinazione della scala).

Mmax= (Qd + Pd) l02/2 + Fd l0

Md = Mmaxcosα

Αf1 = Md /0.9 fyd h

Αf2 = 0.15% Αc

Αf = max(Αf1; Αf2 )

p

a

s

pα

h


…progetto dei gradini

Per quanto riguarda le armature si hanno:

- armatura principale (una o due barre)

- armatura costruttiva realizzata con barre di diametro modesto (φ6 / φ8)

- armatura di ripartizione della soletta (φ8 / φ10)


…progetto dei gradiniLa scala con gradini portanti può essere vista e progettata come una soletta in c.a., e quindi in virtù di quanto previsto dalla normativa su solai e solette piene, può non essere armata a taglio. Le staffe, quindi hanno solo una funzione costruttiva, vengono disposte a distanze di circa 20 ÷ 30 cm e l’armatura di ripartizione della soletta mantiene lo stesso passo. Dovendo calcolare il valore del taglio resistente viene utilizzata la nota espressione impiegata per il solaio utilizzando come altezza utile h assieme ad una base equivalente


Progetto della trave a ginocchio

- Il progetto e la verifica dell’armatura longitudinale a flessione vengono eseguiti normalmente come nel caso di tutte le altre travi.

- Il progetto delle staffe deve essere eseguito tenendo conto sia del taglio sia della sollecitazione torcente alla quale è inevitabilmente soggetta la trave quando porta i gradini a sbalzo:

Taglio

Calcolo dell’armatura richiesta considerando il valore più alto tra l’area minima prevista dalla normativa e il valore del taglio massimo ponendo

Vcu = 0 ⇒ Vsd = Vd

Aswd / s = Vsd / 0.9 d fyd

Aswmin / s = [0.1(1 + 0.15 d/b) b] / 100

AswV / s = max (Aswmin / s ; Aswd / s)

TECNICA DELLE COSTRUZIONI: PROGETTO DI STRUTTURE

Progetto della trave a ginocchioTorsione

Si calcola, innanzi tutto lo spessore della sezione cava equivalente:

ĥ = (b – 2d’) / 6

Poi si calcola l’area del nucleo di calcestruzzo:

Ω = (b – 2d’) (H – 2d’)

e il suo perimetro:

p = 2 [(b – 2d’) + (H – 2d’)]

Infine si calcola l’area delle staffe e dei ferri longitudinali

Asl = Mt p / 2 Ω fyd

AswT / s = Mt / 2 Ω fyd

b

H

d'

Ωt


Progetto della trave a ginocchio

Staffatura totale della trave

Per verificare il comportamento a traliccio (taglio e torsione) e in particolare la resistenza delle bielle compresse si deve controllare che:

Essendo Vu = 0.3 b d fcd ; Tu = 0.5 Ω fcd ĥ

Si abbia Td / Tu + Vd / Vu ≤ 1

L’area totale delle staffe , tenendo conto che le staffe per il taglio lavorano con due braccia, mentre quelle per la torsione solo con una, sarà:

AswTOT / s = AswV / s + 2AswT /s

Infine, in presenza di torsione, bisogna controllare che

AswTOT / s ≥ 0.15 b / 100

s ≥ min (0.8 d ; 20 cm ; p / 8)


Rappresentazione grafica del progetto di una scala

I ferri longitudinali destinati ad assorbire la sollecitazione di torsione sono in genere ripartiti in tre o più fasce (lembo superiore, inferiore, parete) e si sommano a quelli che devono portare la trazione dovuta alla sollecitazione di flessione


Rappresentazione grafica del progetto di una scala

SCALA CON GRADINI PORTANTI E TRAVE A GINOCCHIO · 2009-06-04 · Come mensola, ovviamente, il...

Documents

Transcript of SCALA CON GRADINI PORTANTI E TRAVE A GINOCCHIO · 2009-06-04 · Come mensola, ovviamente, il...