DECRETO
MINISTERIALE 9-01-1996
Norme
tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le
strutture metalliche
Parte 1 - Sezione
II
Calcolo ed esecuzione
4.0. NORME DI CALCOLO.
4.0. Generalità.
Le
verifiche devono essere condotte sia nei riguardi degli stati limite
di esercizio sia nei riguardi degli stati limite ultimi.
Per
tener conto delle incertezze sui dati disponibili il metodo
semi-probabilistico comporta l'assunzione di valori caratteristici
sia per le resistenze dei materiali che per l'entità delle azioni.
Essi sono: per le resistenze dei materiali i frattili di ordine 0,05
delle rispettive distribuzioni statistiche e si indicano con
fk; per le azioni permanenti e la forza di
pre-tensione i frattili di ordine 0,95 ovvero quelli di ordine 0,05
a seconda che i valori rilevanti ai fini della sicurezza siano
quelli più elevati ovvero quelli più bassi; per le azioni variabili
nel tempo i valori caratteristici sono associati ad idonei periodi
di ritorno delle stesse in relazione al periodo di vita fissato per
la struttura.
I valori caratteristici vengono poi trasformati in
valori di calcolo mediante l'applicazione di opportuni
coefficienti.
Si verifica quindi che gli effetti delle azioni di
calcolo non superino quelli compatibili con lo stato limite
considerato.
Le verifiche di cui ai successivi punti si applicano
al c.a. ordinario, al cemento armato precompresso ed a quello
parzialmente precompresso.
4.0.1.AZIONI DI CALCOLO.
Si adotteranno le
azioni di progetto, e relative combinazioni, indicate al punto 7
della Parte Generale.
4.0.2.RESISTENZE DI CALCOLO.
Le resistenze
di calcolo fd si valutano mediante
l'espressione
fd =
assumendo
per il coefficiente i valori indicati nel prospetto 6-I.
In particolare
la resistenza di calcolo del calcestruzzo fcd
risulta pari a:
fcd = =
PROSPETTO 6-I
Stati limite |
Acciaio gs |
Calcestruzzo gc |
ultimi |
1,15 |
1,15 per c.a.p. |
|
|
1,6 per c.a. e c.a.
|
di esercizio |
1,0 |
1,0 |
Per spessori minori di 5 cm il coefficiente gc va maggiorato del 25%.
4.1. Calcolo delle sollecitazioni.
4.1.1. STRUTTURE COSTITUITE DA ELEMENTI
MONODIMENSIONALI.
La determinazione delle sollecitazioni
nelle strutture iperstatiche può effettuarsi a mezzo di:
-
calcolo non lineare;
- calcolo elastico-lineare senza
ridistribuzioni;
- calcolo elastico-lineare con ridistribuzioni.
4.1.1.1. Calcolo non lineare.
Il
calcolo allo stato limite ultimo deve essere effettuato per la
combinazione di azioni più sfavorevole. Per tale situazione si
immagina tuttavia convenzionalmente di raggiungere lo stato limite
mediante un unico accrescimento proporzionale delle azioni
applicate.
Le condizioni di compatibilità si esprimono di regola
attribuendo a ciascuna sezione una legge momenti/curvature, ed
integrando le curvature lungo l'asse degli elementi.
Le leggi
momenti/curvature devono rappresentare in modo adeguato il
comportamento a breve durata di elementi strutturali supposti
costituiti da materiali aventi le resistenze fk
introdotte nel progetto.
Nei casi usuali si potrà anche procedere
concentrando le rotazioni anelastiche nelle sezioni critiche.
Nel
caso di elementi soggetti prevalentemente a flessione, si possono
anche adottare schematizzazioni trilineari della legge
momenti/rotazioni (M/a ) di ciascuna sezione critica, rappresentando
i tre lati le seguenti tre fasi:
- fase elastica lineare;
-
fase fessurata;
- fase plastica.
La rotazione plastica Jpl da supporre localizzata nella sezione critica, può dedursi dal precedente diagramma empirico (valido per sezioni rettangolari od a T), in funzione della posizione x/d dell'asse neutro a rottura.
4.1.1.2. Calcolo elastico lineare senza
ridistribuzioni.
Il calcolo elastico lineare può
essere utilizzato sia per gli stati limite di esercizio, sia per lo
stato limite ultimo; in quest'ultimo caso occorre evitare situazioni
di fragilità locale nella struttura. Ad esempio in elementi come
quelli definiti nel terzo comma del punto 4.1.1.3. il rapporto
x/d non deve, di regola, essere maggiore, nella sezione critica,
di:
= 0,45 per calcestruzzo di resistenza
fck £ 35,
= 0,35 per calcestruzzo di resistenza
fck > 35,
a meno di realizzare particolari
disposizioni di armatura (ad esempio confinamento).
4.1.1.3. Calcolo elastico lineare con
ridistribuzioni.
Per la progettazione delle strutture
a telaio di caratteristiche correnti si possono giustificatamente
assumere in talune sezioni dei momenti dMe
ridotti, rispetto ai momenti Me , derivanti dal
calcolo elastico lineare, a condizione che nelle altre parti della
struttura siano considerate le corrispondenti variazioni necessarie
per garantire l'equilibrio.
Deve essere presa in conto
l'eventuale influenza delle ridistribuzioni dei momenti su tutti gli
aspetti del calcolo. Tali aspetti includono la flessione, il taglio,
l'ancoraggio, le interruzioni delle armature e la fessurazione.
Nelle travi continue in cui il rapporto tra due
luci adiacenti è inferiore a due, nelle travi di telai a nodi fissi
e negli elementi soggetti prevalentemente a flessione una verifica
esplicita della capacità di rotazione delle zone critiche può essere
omessa purché vengano soddisfatte le condizioni sotto
riportate:
- in presenza di calcestruzzo di resistenza non
superiore a fck = 35 N/mm2
0,44 +
1,25
- in presenza di calcestruzzo di resistenza superiore a fck = 35 N/mm2
0,56 + 1,25
Nei telai cui sono affidate rilevanti forze orizzontali non è consentita alcuna ridistribuzione senza controllo con calcolo non lineare.
4.1.2. LASTRE PIANE.
La determinazione delle
sollecitazioni nelle lastre piane soggette prevalentemente a forze
perpendicolari al piano medio può effettuarsi a mezzo di:
-
calcolo non lineare;
- calcolo elastico-lineare senza
ridistribuzioni;
- calcolo elastico-lineare con ridistribuzioni;
- calcolo elasto-plastico o
rigido-plastico.
4.1.2.1.Calcolo non lineare.
Il procedimento di
calcolo deve esprimere le condizioni di compatibilità della
deformazione introducendo idealizzazioni delle leggi
momenti/curvature o momenti/rotazioni che tengano adeguato conto
della fessurazione.
Il calcolo può essere utilizzato sia per lo
stato limite ultimo che per lo stato limite di esercizio.
4.1.2.2. Calcolo elastico lineare senza
ridistribuzioni.
Il cacolo può essere utilizzato sia
per lo stato limite ultimo sia per lo stato limite di
esercizio.
4.1.2.3. Calcolo elastico lineare con
ridistribuzioni.
Il calcolo può essere utilizzato sia
per lo stato limite ultimo, sia per lo stato limite di
esercizio.
Nelle lastre continue si possono effettuare
ridistribuzioni di momenti, rispetto al calcolo elastico lineare,
fra le sezioni di appoggio e quelle di campata, nei limiti
consentiti in 4.1.1.3., per gli elementi monodimensionali.
Agli
effetti del controllo della duttilità, nel calcolo di x/d si
deve prescindere dalla presenza di una eventuale armatura
compressa.
4.1.2.4. Calcolo elasto-plastico o
rigido-plastico.
La teoria della plasticità può essere
applicata per la verifica allo stato limite ultimo, sia per mezzo
dei metodi statici che dei metodi cinematici.
Sempre per lo stato
limite ultimo deve verificarsi la condizione di
duttilità:
0,25
prescindendo nel calcolo di x dalla presenza di una
eventuale armatura compressa.
Per lo stato limite di esercizio si
devono verificare le condizioni di cui al punto 4.3.1. per la
fessurazione, e al punto 4.3.3. per le deformazioni; tali verifiche
non potranno in nessun caso essere omesse.
4.2. Verifiche allo stato limite ultimo.
4.2.1. VERIFICHE ALLO STATO LIMITE ULTIMO PER
SOLLECITAZIONI CHE PROVOCANO TENSIONI NORMALI
(SFORZO NORMALE,
FLESSIONE SEMPLICE E COMPOSTA).
4.2.1.1. Ipotesi di base.
Le norme
seguenti si applicano agli elementi con armature aderenti,
monodimensionali a prevalente sviluppo lineare e, per quanto
possibile, agli elementi bidimensionali.
Valgono le seguenti
ipotesi:
- conservazione delle sezioni piane;
- deformazione
massima del calcestruzzo compresso pari a -0,0035 nel caso di
flessione semplice e composta con asse neutro reale, e variabile dal
valore predetto a -0,002 quando l'asse neutro, esterno alla sezione,
tende all'infinito;
- deformazione massima dell'armatura tesa
(contata a partire dalla decompressione del calcestruzzo se si
tratta di armature di precompressione) + 0,01.
4.2.1.2. Sicurezza.
Nei casi di
compressione o di pressoflessione, che non siano determinati da
precompressione, vanno rispettate le seguenti prescrizioni:
a) lo
sforzo normale deve risultare minore di quello calcolato per
compressioni centrate con una maggiorazione del 25% del coefficiente
gc;
b) in ogni caso, per tenere conto delle incertezze
sul punto di applicazione dei carichi si deve ipotizzare una
eccentricità, prevista nella direzione più sfavorevole, da sommare a
quella eventuale dei carichi e di entità pari al maggiore dei due
valori h/30 e 20 mm, essendo h la dimensione nella
direzione considerata per la eccentricità;
c) per elementi
snelli, come definiti in 4.2.4., si devono effettuare le conseguenti
verifiche.
4.2.1.3. Diagrammi di calcolo tensioni-deformazioni
del calcestruzzo.
Di norma si adotta il diagramma
parabola rettangolo, rappresentato in figura 2-I, definito da un
arco di parabola di secondo grado passante per l'origine, avente
asse parallelo a quello delle tensioni, e da un segmento di retta
parallelo all'asse delle deformazioni tangente alla parabola nel
punto di sommità. Il vertice della parabola ha ascissa -0,002,
l'estremità del segmento ha ascissa -0,0035. L'ordinata massima del
diagramma è pari a 0,85 fcd.
Per la
verifica locale delle sezioni, in alternativa al diagramma parabola
rettangolo, la distribuzione delle compressioni può essere assunta
uniforme con valori:
- 0,85 fcd se la
zona compressa presenta larghezza costante o crescente verso la
fibra più compressa;
- 0,80 fcd se la
zona compressa presenta larghezza decrescente verso la medesima
fibra; sulle seguenti altezze, a partire dal lembo compresso:
-
se : x £ h altezza 0,8 x;
-
se : x > h altezza
Si potranno adottare altri diagrammi sforzi-deformazioni, a condizione che i risultati che con questi si ottengono siano in accordo con quelli derivanti dall'impiego del diagramma parabola rettangolo, o siano chiaramente giustificabili.
4.2.1.4. Diagrammi di tensioni-deformazioni
dell'acciaio.
Il diagramma di calcolo calcolo di un
acciaio ordinario o di un acciaio per precompressione si deduce dal
diagramma caratteristico effettuando un'affinità parallelamente alla
tangente all'origine nel rapporto 1/gs.
4.2.1.5. Cerchiature.
Nelle strutture
semplicemente compresse, armate con ferri longitudinali disposti
lungo una circonferenza e racchiusi da una spirale di passo non
maggiore di 1/5 del diametro del nucleo cerchiato, la resistenza
allo stato limite ultimo si calcola sommando i contributi della
sezione di calcestruzzo del nucleo, dell'acciaio longitudinale e di
una sezione di armatura fittizia longitudinale di peso uguale a
quello della spirale, maggiorando il coefficiente gc del
25% come prescritto al punto 4.2.1.2.
La resistenza globale così
valutata non deve superare il doppio di quella del nucleo.
La
sezione di armatura longitudinale non deve risultare inferiore alla
metà di quella dell'armatura fittizia corrispondente alla
spirale.
4.2.1.6. Armature di precompressione non
aderenti.
Se le armature di precompressione non sono
aderenti al calcestruzzo si deve tener conto della riduzione di
resistenza dovuta allo scorrimento relativo
acciaio-conglomerato.
4.2.2. VERIFICHE ALLO STATO LIMITE ULTIMO PER SOLLECITAZIONI TAGLIANTI.
4.2.2.1. Premessa.
Per le verifiche
allo stato limite ultimo per le sollecitazioni taglianti gli
elementi monodimensionali dotati di armature longitudinali
determinate in base al punto 4.2.1. devono rispettare le
prescrizioni di cui ai punti successivi.
4.2.2.2. Elementi senza armature trasversali
resistenti a taglio.
È consentito l'impiego di
elementi sprovvisti di armature trasversali resistenti a taglio per
solette, piastre e membrature a comportamento analogo, a condizione
che detti elementi abbiano sufficiente capacità di ripartire i
carichi trasversalmente.
4.2.2.2.1. Verifica del
conglomerato.
Il taglio di calcolo non deve
superare il valore che, con riferimento alla resistenza a trazione
di calcolo fctd, determina la formazione
delle fessure oblique, tenendo conto, oltre che degli effetti dei
carichi, di eventuali stati coattivi che favoriscano la formazione
delle medesime fessure.
4.2.2.2.2. Verifica dell'armatura
longitudinale.
La verifica comporta la traslazione del
diagramma del momento flettente lungo l'asse longitudinale nel verso
che dà luogo ad un aumento del valore assoluto del momento
flettente.
Le verifiche possono effettuarsi rispettando la
condizione:
Vsdu
0,25
fctd × r (1 + 50
l) . bw . d .
con il
seguente significato dei simboli:
Vsdu = taglio
sollecitante di calcolo allo stato limite ultimo;
f ctd
= resistenza a trazione di calcolo;
r =
(1,6-d) con d espressa in metri e comunque d
0,60 m;
l =
e comunque
l
0.02
bw
= larghezza della membratura resistente a taglio;
= altezza utile della sezione;
= 1 in assenza di sforzo
normale;
= 0 in presenza di un apprezzabile sforzo normale di
trazione;
= 1 +
in presenza di sforzo di compressione
(o di
precompressione); Mo è il momento di
decompressione riferito alla fibra estrema della sezione su cui
agisce Msdu; Msdu è il momento
agente massimo di calcolo nella regione in cui si effettua la
verifica a taglio, da assumersi almeno pari a
Mo;
Asl = area
dell'armatura longitudinale di trazione ancorata al di là
dell'intersezione dell'asse dell'armatura con una eventuale fessura
a 45° che si inneschi nella sezione considerata (vedi figura
3-I).
4.2.2.3. Elementi con armature trasversali
resistenti al taglio.
La resistenza allo sforzo di
taglio dell'elemento fessurato si calcola schematizzando la trave
come un traliccio ideale di cui quello di Ritter-Mörsch rappresenta
un modello semplificato. Gli elementi del traliccio resistenti a
taglio sono le armature trasversali d'anima, funzionanti come aste
di parete, e il conglomerato sia del corrente compresso che delle
bielle d'anima.
Il traliccio è completato dall'armatura
longitudinale.
4.2.2.3.1. Verifica del
conglomerato.
La verifica consiste nel confrontare il
taglio di calcolo con una espressione cautelativa della resistenza a
compressione delle bielle inclinate.
Nel caso in cui l'anima
contenga barre pre-tese o cavi iniettati di diametro
Ø>bw/8, si dovrà assumere nel calcolo la
larghezza nominale dell'anima:
dove è calcolato al livello più
sfavorevole.
Per la verifica del conglomerato compresso in
direzione obliqua si potrà imporre:
Vsdu 0,30
essendo
fcd la resistenza di calcolo a
compressione.
L'espressione del taglio resistente riportata
corrisponde al caso in cui l'armatura trasversale Š costituita da
staffe ortogonali alla linea media (a = 90°).
Se le staffe sono
inclinate (45°£ a <90°) il valore di calcolo del taglio
resistente può essere assunto pari a:
0,30
(1+ cot a )
con
limite superiore 0,45 .
Nel caso di barre rialzate la maggiorazione
sopra indicata non è lecita.
4.2.2.3.2. Verifica dell'armatura trasversale
d'anima.
Il taglio di calcolo deve risultare
inferiore od al limite uguale alla somma della resistenza della
armatura d'anima e del contributo degli altri elementi del traliccio
ideale. Comunque la resistenza di calcolo dell'armatura d'anima deve
risultare non inferiore alla metà del taglio di
calcolo.
L'armatura trasversale deve essere tale da
verificare:
Vsdu Vcd +
Vwd
in cui:
Vcd = 0,60
Vcd =
In tali
espressioni a è l'inclinazione dell'armatura trasversale rispetto
all'asse della trave, Asw l'area dell'armatura
trasversale posta all'interasse s, d è un coefficiente che
tiene conto della presenza di sforzo normale e che assume i
valori:
d = 1 se, in presenza di sforzo normale di trazione,
l'asse neutro taglia la sezione;
d = 0 se, in presenza di sforzo
normale di trazione, l'asse neutro risulta esterno alla
sezione;
d = in presenza di sforzo di compressione, essendo
Mo e Msdu definiti predentemente.
Per le barre rialzate resistenti a taglio è
consigliabile limitare la tensione di calcolo a 0,8
fywd.
Particolare attenzione deve
essere rivolta al dimensionamento di elementi sottoposti ad azioni
di fatica per i quali può verificarsi la necessità che la resistenza
di taglio di calcolo debba essere interamente affidata all'armatura
d'anima.
4.2.2.3.3. Verifica dell'armatura
longitudinale.
La verifica comporta la traslazione
del diagramma del momento flettente lungo l'asse longitudinale nel
verso che dà luogo ad un aumento del valore assoluto del momento
flettente.
In altri termini, l'armatura longitudinale deve essere
dimensionata per resistere al momento sollecitante
Msdu (V) pari a:
Msdu (V) = Msdu
+
con: a1 = 0,9 d (1 - cot a ) e comunque: a1 ³ 0,2 d
La lunghezza di ancoraggio delle barre deve essere computata a partire dal diagramma del momento Msdu traslato della quantità a1. Le verifiche di cui al precedente capoverso ed ai punti 4.2.2.3.1. e 4.2.2.3.2. sono relative ad una inclinazione delle bielle d'anima pari a 45°.
4.2.2.4. Casi particolari.
4.2.2.4.1. Componenti trasversali.
Nel caso di elementi ad altezza variabile o con cavi inclinati,
il taglio di calcolo viene assunto pari a:
V sd = Vd + V md + V pd
dove:
Vd = taglio dei carichi esterni di
calcolo;
Vmd = componenti di taglio dovute
all'inclinazione dei lembi della
membratura;
Vpd = componente di taglio dovuta
allo sforzo di precompressione di calcolo.
Le componenti
Vmd e Vpd dovranno essere sempre
prese in conto se il loro effetto si somma a quello dei carichi.
Vmd non deve essere presa in conto se
favorevole.
4.2.2.4.2. Carichi in prossimità degli
appoggi.
Il taglio all'appoggio determinato da
carichi applicati alla distanza av £ 2d
dall'appoggio stesso si potrà ridurre nel rapporto
av/2d, con l'osservanza delle seguenti
prescrizioni:
- nel caso di appoggio di estremità, l'armatura di
trazione necessaria nella sezione ove è applicato il carico più
vicino all'appoggio sia prolungata e ancorata al di là dell'asse
teorico di appoggio;
- nel caso di appoggio intermedio l'armatura
di trazione all'appoggio sia prolungata sin dove necessario e
comunque fino alla sezione ove è applicato il carico più lontano
compreso nella zona con av £ 2d .
Anche
in questo caso con elementi ad altezza variabile l'eventuale
componente Vmd favorevole dovuta ai carichi
compresi nel tratto av va assunta pari a
zero.
4.2.2.4.3. Carichi appesi o
indiretti.
Se per particolari modalità di applicazione
dei carichi gli sforzi degli elementi tesi del traliccio risultano
incrementati, le armature dovranno essere all'uopo
adeguate.
4.2.2.5. Verifica al punzonamento di lastre
soggette a carichi concentrati.
In corrispondenza dei
pilastri e di carichi concentrati si verificherà la lastra al
punzonamento allo stato limite ultimo.
In mancanza di una
apposita armatura, la forza resistente al punzonamento assunta pari
a:
F =
dove:
h è lo spessore della lastra;
u è
il perimetro del contorno ottenuto dal contorno effettivo mediante
una ripartizione a 45° fino al piano medio della
lastra;
fctd è il valore di calcolo
della resistenza a trazione.
Nel caso in cui si disponga una
apposita armatura, l'intero sforzo allo stato limite ultimo dovrà
essere affidato all'armatura considerata lavorante alla sua
resistenza di calcolo.
4.2.3. VERIFICHE ALLO STATO LIMITE ULTIMO PER SOLLECITAZIONI TORCENTI.
4.2.3.1. Premessa.
Le norme che
seguono si applicano agli elementi prismatici sottoposti a torsione
semplice o composta ad armature aderenti che abbiano sezione piena o
cava in cui si possa ipotizzare un flusso anulare di tensioni
tangenziali.
Per tali elementi si assume, come schema resistente,
un traliccio tubolare isostatico in cui gli sforzi di trazione sono
affidati alle armature longitudinali e trasversali ivi contenute e
gli sforzi di compressione sono affidati alle bielle di
conglomerato.
La sezione anulare fittizia resistente è definita
dai seguenti parametri:
- spessore hs =
de/6 essendo de il diametro del
cerchio massimo inscritto nel poligono pe avente
per vertici i baricentri delle armature longitudinali;
-
Be = area racchiusa dal poligono
pe ;
- ue = lunghezza del
perimetro pe.
Nel caso
di sezione reale anulare, si adotterà lo spessore effettivo se
questo risulta minore di hs.
Nel caso di
elementi che non corrispondono alle ipotesi formulate, quali gli
elementi a pareti sottili a sezione aperta, dovranno utilizzarsi
metodi di calcolo fondati su ipotesi teoriche e risultati
sperimentali chiaramente comprovati.
La sollecitazione di
torsione può essere trascurata, nel calcolo dello stato limite
ultimo, quando rappresenta una sollecitazione secondaria e non
essenziale all'equilibrio della struttura.
4.2.3.2. Verifica della
resistenza.
Il momento torcente di calcolo
Td deve risultare inferiore o al limite uguale ai
valori del momento torcente resistente corrispondenti
rispettivamente al cedimento della sezione anulare di calcestruzzo e
al cedimento delle armature costituenti il traliccio.
Per la
verifica delle bielle compresse si può adottare la
relazione:
Tsdu
essendo
Tsdu il momento torcente sollecitante
ultimo.
Per la verifica delle armature si possono imporre le
seguenti condizioni:
Staffe:
Tsdu
con:
Asw = area della sezione di un
braccio di una staffa;
s = distanza fra due staffe
successive;
fywd = tensione
di calcolo delle staffe.
Armature longitudinali:
Tsdu
con:
A1 = somma delle aree delle barre
longitudinali;
fyld = tensione di
calcolo delle armature longitudinali.
L'eventuale armatura di
precompressione Ap1 sarà presa in conto con una
sezione equivalente:
As1 =
Sollecitazioni
composte:
a)
Torsione, flessione e sforzo normale.
Le armature longitudinali
di torsione calcolate come sopra indicato si sommano a quelle di
flessione.
Nelle zone compresse possono essere diminuite
proporzionalmente alla risultante di compressione.
b) Torsione e
taglio.
Per la verifica delle bielle compresse sarà opportuno che
risulti:
nella quale relazione:
TRdu =
VRdu =
Il
calcolo delle staffe può effettuarsi separatamente per la torsione e
per il taglio avendo posto Vcd = 0; quindi si
sommano le aree delle sezioni.
Le armature longitudinali si
possono calcolare come indicato per la sollecitazione di torsione
semplice.
4.2.4. ELEMENTI SNELLI.
4.2.4.1. Generalità.
Le norme che seguono
riguardano gli effetti del secondo ordine nelle strutture costituite
da elementi monodimensionali, dovuti a curvature della linea d'asse
per pressoflessione. Sono quindi esclusi gli effetti delle
deformazioni dovute a taglio e torsione ed i fenomeni d'instabilità
locali di pareti sottili e delle armature.
Nelle verifiche si
devono considerare tutte le direzioni secondo le quali gli effetti
del secondo ordine assumono influenza significativa.
4.2.4.2. Limiti di snellezza.
Vengono
considerati "snelli" i pilastri a sezione costante per i quali la
snellezza massima valga:
con:=
coefficiente di snellezza nella direzione
considerata;
lo = lunghezza libera di
inflessione rispettiva;
i = raggio di inerzia rispettivo della
sezione di conglomerato; =
rapporto geometrico dell'armatura longitudinale
complessiva;
Ac = sezione di conglomerato (in
mm2);
Nd = sforzo normale di calcolo
valutato con le azioni di calcolo di cui al punto 7 della premessa
(in N)
Snellezze superiori a 3 *
sono da considerare con particolari cautele di progettazione e di
calcolo.
4.2.4.3. Azioni.
Dovranno essere
prese in conto le azioni esterne di calcolo più sfavorevoli quali
definite al punto 7 della premessa.
Le combinazioni di carico
saranno distinte in azioni di breve e di lunga durata.
4.2.4.4. Incertezze geometriche.
Per
strutture complesse si ipotizza una inclinazione non intenzionale
pari a:
(strutture ad un piano, ovvero caricate solo
in sommità);
(altre strutture).
Per colonne singole, in alternativa a quanto sopra, si ipotizza una eccentricità non intenzionale della forza assiale, pari a:
en = (lo espresso in
cm)
e
comunque non inferiore a 2 cm.
Tali imperfezioni includono le
eccentricità aggiuntive prescritte per la verifica delle sezioni a
pressoflessione.
4.2.4.5. Deformazioni viscose.
Per la
valutazione degli effetti del secondo ordine dovuti alla
deformazione viscosa prodotta dalle azioni permanenti e quasi
permanenti si attribuiscono a tali azioni i loro valori
caratteristici maggiorati con coefficiente =
1,15.
4.2.4.6. Verifica delle strutture
complesse (telai a nodi spostabili, strutture con sforzo
normale o sezione variabile, ecc.).
La verifica consiste, a
seconda dei casi, nel controllare che non si raggiunga una
divergenza d'equilibrio d'insieme o locale, e che le sollecitazioni
prodotte dalle azioni esterne di calcolo siano inferiori alle
resistenze ultime delle sezioni.
La verifica del comportamento
globale deve essere seguita da quelle delle singole colonne tenendo
conto delle sollecitazioni supplementari indotte dagli effetti della
deformazione della struttura.
Per i telai a maglia rettangolare è
ammesso il metodo iterativo che sostituisce ai momenti del secondo ordine quelli
prodotti da forze orizzontali equivalenti di piano.
4.2.4.7. Telai a nodi fissi.
Per i
telai che si possono ritenere a nodi fissi è sufficiente la verifica
all'instabilità locale delle singole colonne, assumendo la lunghezza
libera pari all'interpiano.
In assenza di una valutazione diretta
più precisa si può ammettere che gli spostamenti orizzontali dei
nodi siano trascurabili qualora sia verificata la
condizione:
H
essendo:
H = altezza totale del
telaio;
Ec J = somma delle rigidezze dei
nuclei di controventamento (circa costante
sull'altezza);
N = somma dei carichi verticali di
esercizio per combinazioni rare;
n = numero dei
piani.
4.2.4.8. Colonne singole.
Nel calcolo
allo stato limite ultimo di colonne isostatiche a sezione e sforzo
normali costanti possono adottarsi le ulteriori semplificazioni di
cui ai punti 4.2.4.8.1., 4.2.4.8.2. e 4.2.4.8.3.; esse possono
estendersi anche a colonne per le quali si possa ammettere che la
posizione dei punti di flesso non vari col carico.
Nei pilastri
con nodi fissi e distribuzione lineare di momenti flettenti del
primo ordine, si può verificare la sezione critica con un momento
del primo ordine di calcolo corrispondente a:
Mld = Nd × c’
con
c'= 0,6 c2 + 0,4 c1 (³ ½ 0,4
c2 ½ ) essendo c1 e
c2 eccentricità del primo ordine all'estremità
dell'asta
ed ½c2½ ³ ½
c1½
al quale va sommato il momento del secondo
ordine pari a M2 = Nd × essendo
definito in 4.2.4.8.1.
Se risultadovrà essere anche
verificata la sezione soggetta alla eccentricità
c1 senza effetti del secondo ordine.
c1 > c' +
4.2.4.8.1. Espressione approssimata della freccia. Quando la sezione critica del modo di deformazione del second'ordine è anche la più sollecitata a flessione nel primo ordine, si può impiegare l'espressione seguente per la freccia massima:
con curvatura effettiva della sezione
critica.
4.2.4.8.2. Procedimento della colonna
modello. È ammesso di valutare gli effetti del secondo
ordine quali si verificano in una colonna definita "colonna
modello": una colonna soggetta a sforzo normale costante, in
condizioni per cui sia esatta l'espressione di d data al punto
4.2.4.8.1.
Detto MRd il momento resistente di
calcolo della sezione critica si individua M1Rd,
momento resistente del primo ordine disponibile per l'assorbimento
della sollecitazione di calcolo, là dove la differenza fra
l'ordinata della curva MRd - 1/r, tracciata
per lo sforzo normale agente di calcolo Nd e
quella della retta rappresentativa dell'effetto del secondo
ordine
raggiunge il suo massimo valore.
4.2.4.8.3. Metodo diretto dello stato di
equilibrio. Si controlla che esista uno stato di
deformazione della sezione critica tale che, detti
Mi e Ni le risultanti di momento
flettente e di sforzo normale dello stato di tensione corrispondente
ed ei l'eccentricità pari a , risulti:
ei ed
Ni
Nd
con
ed =
4.3. Verifiche allo stato limite di esercizio.
4.3.1. STATO LIMITE DI FESSURAZIONE.
4.3.1.1. Finalità.
Per assicurare la
funzionalità e la durata delle strutture è necessario:
-
prefissare uno stato limite di fessurazione adeguato alle condizioni
ambientali e di sollecitazione nonché alla sensibilità delle
armature alla corrosione;
- realizzare un sufficiente
ricoprimento delle armature con calcestruzzo di buone qualità e
compattezza;
- tener conto delle esigenze estetiche.
4.3.1.2. Definizione degli stati limite di
fessurazione.
In ordine di severità decrescente si
distinguono i seguenti stati limite:
- stato limite di
decompressione nel quale, per la combinazione di azioni prescelta,
la tensione normale nella fibra considerata è pari a zero;
-
stato limite di formazione delle fessure, nel quale, per la
combinazione di azioni prescelta, la tensione normale di trazione
nella fibra considerata è uguale al frattile inferiore della
resistenza a trazione oppure:
fctk = 0,7 fctm
fcfk = 0,7 fcfm
- stato
limite di apertura delle fessure nel quale, per la combinazione di
azioni prescelta, il valore caratteristico di apertura della fessura
calcolato al livello considerato è pari a un valore nominale
prefissato.
I valori nominali ai quali si riferiscono le
successive prescrizioni sono:
w1 = 0,1
mm
w2 = 0,2 mm
w3 = 0,4
mm
4.3.1.3. Combinazioni di azioni.
Si
prendono in considerazione le seguenti combinazioni (Cfr
4.0.1.):
- azioni quasi permanenti;
- azioni frequenti;
-
azioni rare.
4.3.1.4. Condizioni ambientali.
Si
individuano i seguenti ambienti in cui può trovarsi la
struttura:
- poco aggressivo, caratterizzato da umidità relativa
non elevata o da umidità relativa elevata per brevi periodi;
-
moderatamente aggressivo, caratterizzato da elevata umidità relativa
in assenza di vapori corrosivi;
- molto aggressivo,
caratterizzato da presenza di liquidi o di aeriformi particolarmente
corrosivi.
4.3.1.5. Sensibilità delle armature alla corrosione.
Le
armature si distinguono in due gruppi:
- armature sensibili;
-
armature poco sensibili.
Appartengono al primo gruppo gli acciai
temprati, non rinvenuti, di qualunque diametro e gli acciai
incruditi a freddo soggetti a tensioni permanenti superiori a 390
N/mm2.
Appartengono al secondo gruppo le altre
armature e quelle adeguatamente protette.
Nel caso della
precompressione parziale, i due gruppi di armature sono, in
generale, entrambi presenti (sezione ad armatura mista).
4.3.1.6. Scelta degli stati limite di
fessurazione.
Nel prospetto 7-I sono indicati i
criteri di scelta dello stato limite con riferimento alle esigenze
sopra riportate.
Nel caso della precompressione parziale è
richiesta la verifica allo stato limite di decompressione per la
combinazione di azioni quasi permanente e la verifica allo stato
limite di apertura delle fessure per le combinazioni di azioni
frequente e rara.
L'impiego della precompressione parziale, a
causa della fessurazione della sezione in condizioni di servizio, è
soggetto a particolari limitazioni, nel seguito
specificate.
PROSPETTO 7-I
Gruppi
di |
Condizioni |
Combinazione |
Armatura | |||
Sensibile |
Poco sensibile | |||||
Stato limite |
wk |
Stato limite |
wk | |||
a |
Poco |
frequente |
ap. fessure |
<=w2 |
ap. fessure |
<=w3 |
quasi permanente |
decomp. o |
<=w1 |
ap. fessure |
<=w2 | ||
b |
Moderatamente |
frequente |
ap. fessure |
<=w1 |
ap. fessure |
<=w2 |
quasi permanente |
decompress. |
- |
ap. fessure |
<=w1 | ||
c |
Molto aggressivo |
rara |
ap. fessure |
<=w1 |
ap. fessure |
<=w2 |
frequente |
decomp. |
- |
ap. fessure |
<=w1 |
wk è definito al punto 4.3.1.7.1.3 w1, w2, w3 sono definiti al punto 4.2.4.2.
4.3.1.7. Verifiche allo stato limite di fessurazione.
4.3.1.7.1. Verifiche allo stato limite per sollecitazioni che provocano tensioni normali.
4.3.1.7.1.1.
Stato limite di
decompressione. Le tensioni sono calcolate in base alle
caratteristiche geometriche e meccaniche della sezione omogeneizzata
non fessurata. (Il coefficiente di omogeneizzazione è definito al
punto 4.3.4.1.).
Nel caso della precompressione parziale la
sezione deve risultare totalmente compressa per la combinazione di
azioni quasi permanente e, comunque, per il carico permanente più il
10% dei carichi variabili disposti nel modo più
sfavorevole.
4.3.1.7.1.2. Stato limite di formazione delle fessure. Valgono i criteri di calcolo di cui al punto 4.3.1.7.1.1.
4.3.1.7.1.3. Stato limite di apertura delle fessure. La zona di efficacia dell'armatura è legata alle
condizioni di lavoro dell'elemento strutturale ed alla sua
conformazione.
Il valore caratteristico di apertura delle fessure
nella zona di efficacia delle armature non deve superare il valore
prefissato al punto 4.3.1.6.
Il valore caratteristico di calcolo
è dato da:
wk = 1,7 wm
in cui
wm che rappresenta il valore medio
dell'apertura calcolata in base alla deformazione media del tratto srm
pari alla distanza media fra le fessure, sia:
wm = × srm
I criteri
indicati si applicano anche al calcolo delle aperture delle fessure
provocate da stati di coazione ed alla verifica delle condizioni di
fessurazione dell'anima delle travi alte.
Nel caso della
precompressione parziale, poiché l'armatura è mista, in parte
sensibile ed in parte poco sensibile, il calcolo dell'ampiezza delle
lesioni si effettua al livello delle armature non pretese e con la
tensione presente in queste ultime, ma i valori delle ampiezze
ammissibili devono essere quelli relativi alle armature sensibili
secondo quanto prescritto nel prospetto 7-I.
4.3.2. STATO LIMITE DELLE TENSIONI DI
ESERCIZIO.
1) Cemento armato normale.
Tensioni di compressione del calcestruzzo.
Per le
strutture o parti di strutture esposte ad ambiente aggressivo,
gruppo c del Prospetto 7-I, devono essere rispettati i seguenti
limiti per le tensioni di compressione nel calcestruzzo:
- per
combinazioni di carico rara: 0,50 fck;
- per
combinazioni di carico quasi permanente: 0,40 fck
.
Particolare attenzione nella limitazione delle tensioni in
esercizio va rivolta ai casi in cui si riconosca l'esistenza di una
particolare incertezza del modello strutturale adottato e/o quando
sussista una significativa alternanza delle sollecitazioni in
esercizio nella medesima sezione, anche se le strutture sono
riferite ai gruppi a o b del Prospetto 7-I.
Del pari particolare
attenzione si deve porre nella limitazione delle tensioni in
esercizio per sollecitazione di pressoflessione con prevalenza di
sforzo normale per la conseguente limitata duttilità.
Per le
strutture o parti di strutture esposte ad ambiente dei gruppi a,
b del Prospetto 7-I, devono essere rispettati i seguenti limiti
per le tensioni di compressione nel calcestruzzo:
- per
combinazione di carico rara: 0,60 fck ;
-
per combinazione di carico quasi permanente: 0,45
fck
Tensioni di trazione nell'acciaio.
Per
le armature ordinarie la massima tensione di trazione sotto la
combinazione di carichi rara non deve superare 0,70
fyk.
2) Cemento armato precompresso.
Le
tensioni limite nel calcestruzzo e nell'acciaio sono riportate al
capitolo 4.3.4.
4.3.2.1. Metodi per il calcolo delle
tensioni.
Nel calcolo delle tensioni è necessario
considerare, se del caso, oltre agli effetti dei carichi anche
quelli delle variazioni termiche, della viscosità, del ritiro, e
delle deformazioni imposte aventi altre origini.
Le tensioni
debbono essere calcolate adottando le proprietà geometriche della
sezione corrispondente alla condizione non fessurata oppure a quella
completamente fessurata, a seconda dei casi.
Deve, di regola,
essere assunto lo stato fessurato se la massima tensione di trazione
nel calcestruzzo calcolata in sezione non fessurata sotto la
combinazione di carico rara supera fctm.
Quando
si adotta una sezione non fessurata, si considera attiva l'intera
sezione di calcestruzzo, e si considerano in campo elastico sia a
trazione che a compressione il calcestruzzo e l'acciaio.
Quando
si adotta la sezione fessurata, il calcestruzzo può essere
considerato elastico in compressione, ma incapace di sostenere
alcuna trazione (nel calcolo delle tensioni secondo le presenti
regole non va di norma tenuto conto - nelle verifiche locali -
dell'effetto irrigidente del calcestruzzo teso dopo
fessurazione).
In via semplificativa si può assumere il
comportamento elastico-lineare e per le armature il coefficiente di
omogeneizzazione con il valore convenzionale n =
15.
4.3.2.3. Fenomeni di fatica: verifica delle
armature.
In presenza di sollecitazioni che possano
indurre fenomeni di fatica, se le tensioni di esercizio rientrano
nella seguente limitazione
<
le tensioni limite vengono ridotte secondo l'espressione:
= 0,75 s s
dove s s è la tensione limite dell'armatura in esercizio (v. 4.3.2.).
4.3.3. STATO LIMITE DI DEFORMAZIONE.
4.3.3.1. Generalità.
La verifica allo
stato limite di deformazione consiste nel controllare che la
deformazione sia:
a) compatibile con la funzionalità dell'opera
per tutte le condizioni d'impiego previste;
b) convenientemente
limitata in modo da evitare danni alle sovrastrutture
adiacenti.
La deformazione istantanea deve essere verificata per
le combinazioni di azioni rare di cui al punto 4.3.1.3.
La
deformazione a lungo termine deve essere verificata in presenza dei
carichi permanenti e quasi permanenti.
Il calcolo delle eventuali
controfrecce si effettua in presenza delle sole azioni permanenti e
quasi permanenti, adottando i valori medi dei parametri
caratterizzanti il comportamento dei materiali.
4.3.3.2. Calcolo delle
deformazioni.
Il calcolo della deformazione
flessionale si effettua di norma mediante integrazione delle
curvature tenendo conto, se del caso, degli effetti del ritiro e
della viscosità.
Per il calcolo delle deformazioni flessionali si
considera lo stato I non fessurato (sezione interamente reagente)
per tutte le parti di struttura nelle quali, nelle condizioni di
carico considerate, le tensioni di trazione non superano la
resistenza a trazione; per le altre parti di struttura si fa
riferimento allo stato II, fessurato, considerando l'effetto
irrigidente del calcestruzzo teso fra le fessure.
4.3.3.3. Rapporti di snellezza
limite.
Per travi a sezione rettangolare o
assimilabili e per luci fino a 10 m, qualora la verifica allo stato
limite ultimo sia effettuata con calcolo non lineare o con calcolo
lineare, escludendo quindi il calcolo rigido plastico, si potrà
omettere la verifica allo stato limite di deformazione purché i
rapporti l/h (l = luce, h = altezza totale)
risultino inferiori o uguali ai valori di cui al prospetto
8-I.
PROSPETTO 8-I
Condizioni di vincolo |
l/h |
Travi a sbalzo |
7 |
Travi e piastre semplicemente appoggiate |
20 |
Travi continue, piastre incastrate |
26 |
Le
indicazioni di cui sopra valgono anche per le piastre rettangolari,
essendo in tal caso l la luce minore.
Per elementi
precompressi i rapporti del precedente prospetto possono essere
moltiplicati per il fattore 1,3.
Nel caso in cui gli elementi
siano destinati a portare pareti divisorie dovrà altresì essere
verificato il rispetto delle seguenti condizioni:
per travi
appoggiate
per travi
continue
(l e h espressi in metri)
4.3.4. NORME SPECIFICHE DI CALCOLO PER IL CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO.
4.3.4.1. Generalità.
Il calcolo delle
tensioni va effettuato considerando le combinazioni più sfavorevoli
della precompressione, nei suoi diversi stadi, e delle diverse
condizioni di carico corrispondenti alle successive fasi di
costruzione e di esercizio per combinazioni rare.
Di norma sono
ammesse limitate tensioni di trazione di origine flessionale per le
combinazioni di esercizio per le combinazioni rare più
sfavorevoli.
È ammessa anche la precompressione parziale, con
conseguente parzializzazione della sezione di conglomerato, con la
esclusione dell'apporto delle tensioni di trazione nel conglomerato
in esercizio per combinazioni rare e con le limitazioni di cui ai
punti successivi.
Nel computo delle caratteristiche geometriche
delle sezioni vanno detratti gli eventuali vuoti per il passaggio
dei cavi, quando complessivamente superino il 2% della sezione del
conglomerato.
Nelle strutture a cavi non ancora iniettati si
considera come resistente la sezione di conglomerato depurata dei
fori; nelle strutture a cavi iniettati si può considerare
collaborante l'armatura di precompressione con coefficiente di
omogeneizzazione uguale a 6.
I procedimenti di calcolo relativi
alle condizioni di esercizio devono essere condotti nell'ipotesi di
elasticità dei materiali, valutando peraltro gli effetti delle
cadute di tensione per deformazioni lente.
Quando si eserciti la
precompressione su una struttura vincolata in modo che ne risulti
ostacolata la libera deformazione va tenuto conto dello stato di
sollecitazione derivante dalle reazioni di iperstaticità.
Nel
calcolo delle reazioni iperstatiche si dovrà generalmente tener
conto della variazione che lo sforzo di pre-tensione subisce lungo
l'asse geometrico per effetto dell'attrito.
Nelle strutture ad
armatura post-tesa la tensione iniziale nella sezione generica viene
calcolata deducendo dalla tensione al martinetto le perdite per
attrito lungo il cavo e per l'eventuale rientro degli apparecchi di
ancoraggio e scorrimento dei fili bloccati (da non considerarsi nel
computo di s spi di cui al punto 2.3.6.). Si dovrà
tener conto altresì dell'effetto mutuo fra i cavi tesi
successivamente indotto dalla deformazione elastica della struttura.
Nelle strutture ad armatura pre-tesa va considerata la caduta di
tensione per deformazione elastica.
Successivamente si
valuteranno gli effetti delle deformazioni lente:
- ritiro;
-
"fluage" del conglomerato;
- rilassamento dell'acciaio.
Le
cadute legate alle condizioni di sollecitazione del conglomerato e
dell'acciaio vanno valutate suddividendo idealmente la struttura in
tronchi e considerando lo stato di tensione ivi agente nei due
materiali.
Nelle strutture eseguite e precompresse in più fasi le
cadute per deformazione lenta vanno valutate in ciascuna fase, con
riguardo alle caratteristiche geometriche, ai carichi esterni ed
alla precompressione presenti in tali fasi.
Nelle strutture
miste, quando si eseguono getti successivi, va tenuto conto, almeno
in via approssimata, degli sforzi prodotti dalla differenza delle
deformazioni lente del conglomerato delle parti
solidarizzate.
Nel caso della precompressione parziale, per la
presenza di notevoli quantitativi di armatura ordinaria si potrà
tenere conto dell'effetto dovuto alla migrazione delle tensioni di
compressione dal conglomerato cementizio alle armature
ordinarie.
Per le strutture staticamente indeterminate, quando
vengono operate variazioni dello schema strutturale (es. cerniere
provvisorie) va tenuto conto delle variazioni delle reazioni
vincolari conseguenti alle deformazioni lente, con particolare
riferimento all'età dei getti.
La documentazione tecnica relativa
ai tipi degli ancoraggi per armature da c.a.p., dovrà essere
depositata presso il Ministero dei lavori pubblici, Servizio tecnico
centrale, a cura delle ditte produttrici e dovrà comprovare la
efficienza degli ancoraggi stessi.
4.3.4.2. Effetti dell'attrito.
Il
calcolo degli effetti dell'attrito si può effettuare come segue: la
tensione s p0 applicata all'estremità del cavo, a causa
dell'attrito, risulta, alla distanza x, ridotta al valore s
px dato dalla relazione:
nella
quale:
f è il coefficiente di attrito dipendente dalle
caratteristiche delle superfici del cavo e dell'alloggiamento che si
trovano a contatto; è la somma dei valori assoluti delle deviazioni
angolari di progetto del cavo comprese nel tratto di lunghezza
x, espresse in radianti; nel caso di deviazioni altimetriche
e planimetriche concomitanti, i relativi angoli saranno composti
geometricamente;
rappresenta la deviazione angolare convenzionale del
cavo, espressa in rad/m, che tiene conto degli inevitabili contatti
accidentali che, anche nel caso di cavo rettilineo correttamente
realizzato, si verificano fra i vari elementi del cavo,
l'alloggiamento e gli eventuali dispositivi distanziatori.
Salvo
il caso di determinazione sperimentale, si adotteranno per f
e i valori seguenti, validi nell'ipotesi che le armature
siano prive di ossidazione:
- cavo su calcestruzzo liscio:
f = 0,5;
- cavo in guaina metallica: f =
0,3; = 0,01 rad/m.
Quando risulta minore di 0,25, per il calcolo di
si potrà adottare lo sviluppo in serie della
formula esponenziale limitato al secondo termine:
Nel caso
illustrato in figura si ha, nell'ambito dell'approssimazione
predetta, supponendo di applicare in A la tensione :
Stabilita
così la legge di variazione della tensione lungo il cavo, se ne può
dedurre l'allungamento da ottenere in A suddividendo il cavo in
tronchi, calcolando in ciascun tronco la tensione media e deducendo
il corrispondente allungamento unitario del diagramma
sforzi-allungamenti dell'acciaio.
L'assestamento iniziale del
cavo deve essere valutato sperimentalmente. In taluni casi, quando
il cavo non venga preventivamente confezionato, questo effetto può
assumere particolare importanza: la sua valutazione può essere
eseguita iniziando la misura degli allungamenti a partire da una
tensione sufficientemente elevata ed estrapolando fino all'asse
delle deformazioni la legge sforzi-allungamenti rilevata a partire
da tale prima lettura.
4.3.4.3. Interdipendenza fra ritiro, viscosità e
rilassamento.
Per tener
conto dell'influenza reciproca fra le cadute di tensione per ritiro
"fluage" del calcestruzzo, indicate globalmente con la notazione D
sssf e la caduta per rilassamento valutata secondo le prescrizioni di cui al
punto 2.3.6, quest'ultima può essere ridotta al valore
desunto dalla espressione:
La
riduzione si applica alla sola frazione del rilassamento che avviene
dopo l'applicazione dello stato di coazione al conglomerato. Tale
avvertenza assume particolare importanza nel caso di maturazione a
vapore.
In nessun caso la caduta per rilassamento a tempo
infinito
corrispondente ad una tensione iniziale pari a 0,75
fptk e ad una temperatura di 20 °C potrà essere
assunta inferiore a 0,04
. Per altri valori della tensione iniziale vale la
legge di variazione parabolica indicata al punto 2.3.6.
4.3.4.4. Ritaratura.
Tenuto presente
quanto stabilito al punto 6.2.4.2. circa la protezione delle
armature, quando si procede alla ritaratura delle tensioni, le
cadute per ritiro e viscosità del conglomerato e rilassamento
dell'acciaio possono essere ridotte fino ai seguenti valori:
a)
effetto del ritiro e della viscosità del conglomerato:
= 15% per
³ 60 giorni
b) effetto del rilassamento dell'acciaio:
= 30% per
³ 28 giorni
essendo:= coefficiente di riduzione;
= intervallo di ritaratura.
In ogni caso vale la
limitazione di cui al punto 4.3.4.3.
4.3.4.5. Tensioni di esercizio nel
conglomerato.
Le tensioni normali di esercizio non
devono superare a compressione i seguenti valori limite:
a) - in
ambienti poco aggressivo e moderatamente aggressivo (gruppi a, b del
Prospetto 7-I):
- per combinazione di carico rara: 0,60
fck;
- combinazione di carico quasi permanente:
0,45 fck.
b) - in ambiente molto aggressivo
(gruppo c del Prospetto 7-I):
- per combinazione di carico rara:
0,50 fck
- combinazione di carico quasi
permanente: 0,40 fck.
Per
ambienti poco o moderatamente aggressivi (gruppi a, b del Prospetto
7-I) sono ammesse tensioni di trazione in combinazioni rare al
massimo uguali a = 0,07 fck , a condizione che
nella zona siano disposte armature sussidiarie di acciaio ad
aderenza migliorata, opportunamente diffuse, in misura tale che il
prodotto della loro sezione complessiva, per il tasso convenzionale
di 175 N/mm2, corrisponda all'intero sforzo di trazione
calcolato a sezione interamente reagente.
Per le travi ad
armatura pre-tesa sono ammesse tensioni di trazione in combinazioni
rare fino a 0,03 fck , senza aggiunta di armatura
sussidiaria, purché l'armatura pre-tesa sia ben diffusa nelle zone
soggette a trazione.
Per spessori minori di 5 cm le tensioni
normali limite di esercizio su riportate sono ridotte del
30%.
Non sono ammesse tensioni di trazione ai lembi nei seguenti
casi:
a) quando la fessurazione in esercizio per combinazioni
rare compromette la funzionalità della struttura;
b) in tutte le
strutture sotto l'azione del solo carico permanente (peso proprio e
sovraccarico permanente), ove il sovraccarico variabile possa
incrementare le trazioni;
c) nelle strutture site in ambiente
aggressivo (gruppo c del Prospetto 7-I);
d) nelle strutture
costruite per conci prefabbricati, nelle quali non si possa
sperimentalmente dimostrare che il giunto dispone di una resistenza
a trazione almeno equivalente a quella della zona corrente.
Nel
caso della precompressione parziale le tensioni del conglomerato
compresso e delle armature ordinarie sono calcolate prescindendo dal
contributo a trazione del conglomerato, come nelle sezioni
pressoinflesse di conglomerato cementizio armato normale.
Non è
ammessa precompressione parziale nei casi a), c) e d) sopra
elencati.
4.3.4.6. Tensioni iniziali nel
conglomerato.
All'atto della precompressione le
tensioni non debbono superare a compressione il valore di = 0,60 fckj
essendo fckj la resistenza caratteristica
a compressione del conglomerato a j giorni di stagionatura.
Sono ammesse tensioni di trazione = 0,10 fckj fermo restando
l'obbligo specificato al punto 4.3.4.5. di disporre armature
metalliche come ivi indicato, ma proporzionate al tasso
convenzionale massimo di 215 N/mm2. Nelle travi ad
armature pretese sono ammesse tensioni di trazione iniziali pari a
0,05 fckj senza aggiunta di armatura
sussidiaria purché l'armatura pre-tesa sia ben diffusa nella zona
soggetta a trazione. Per spessori minori di 5 cm le tensioni normali
iniziali sono ridotte del 30%. Qualora si ammettano tensioni
iniziali elevate si dovrà considerare il rischio che le
contro-frecce assumano nel tempo valori eccessivi.
In fasi
intermedie e transitorie della costruzione è consentito superare nel
conglomerato il limite a trazione innanzi stabilito purché le fasi
successive provochino l'annullamento dello stato di trazione.
In
tali condizioni dovrà considerarsi la parzializzazione della sezione
durante la fase transitoria predetta e le armature, disposte come
precisato al punto 4.3.4.5., dovranno verificarsi in conformità alle
norme e prescrizioni valide per le sezioni pressoinflesse di
conglomerato cementizio armato normale. La resistenza a trazione del
conglomerato nelle zone virtualmente fessurate non potrà tenersi in
conto nelle verifiche a taglio e nella eventuale verifica a
fessurazione.
Nella zona di ancoraggio delle armature si possono
tollerare compressioni locali prodotte dagli apparecchi di
ancoraggio pari a:
Quando la
testata della trave sia prefabbricata in conglomerato,
fckj rappresenta la resistenza
caratteristica a compressione del conglomerato della testata
medesima. In tal caso si controllerà inoltre che la pressione di
contatto sotto la testata prefabbricata, valutata nell'ipotesi di
distribuzione uniforme con diffusione a 45° attraverso la testata,
rispetti la limitazione precedente.
Qualora gli apparecchi di
ancoraggio non siano applicati sulla superficie del conglomerato, ma
incassati nel corpo della trave, nella valutazione della pressione
trasmessa si può tener conto anche della diffusione della forza per
attrito laterale lungo le superfici dell'apparecchio: tale
contributo, tanto maggiore quanto maggiore è l'aderenza assicurata
dalla scabrosità delle superfici laterali dell'apparecchio, non
dovrà, sotto le migliori condizioni, superare il limite massimo del
50% dello sforzo totale.
Qualora le zone di influenza di
apparecchi vicini si sovrappongano, le pressioni vanno
sommate.
Verifiche locali dovranno eseguirsi per gli ancoraggi
fissi annegati.
4.3.4.7. Travi a conci.
Nelle travi a
conci con giunti lisci riempiti con malta cementizia il rapporto fra
lo sforzo di taglio e lo sforzo normale non deve superare in
esercizio per le combinazioni rare, in corrispondenza dei giunti, il
valore 0,35. Qualora tale rapporto risulti maggiore di 0,35 le
superfici dei conci contigui debbono essere munite di apposite
dentellature o rese solidali con l'impiego di adesivi adeguatamente
sperimentati e controllati.
4.3.4.8. Deformazioni lente.
a)
Ritiro.
Per il calcolo delle cadute di tensione, salvo più
precise valutazioni (vedi punto 2.1.6.) si possono adottare i
seguenti valori:
- 0,0003 se la struttura viene precompressa
prima di 14 giorni di stagionatura;
- 0,00025 se la struttura
viene precompressa dopo 14 giorni di stagionatura.
Per strutture
particolarmente sottili ed ambiente particolarmente secco dovranno
adottarsi valori superiori.
b) Viscosità.
La
deformazione lenta sotto carico, depurata del ritiro, può, salvo più
precise valutazioni (vedi punto 2.1.7.), essere assunta pari ad
almeno 2 volte la deformazione elastica in esercizio per le
combinazioni quasi permanenti, sempre che la struttura venga
sollecitata non prima di 14 giorni di stagionatura.
Se la
struttura viene invece sollecitata entro un tempo minore, la
deformazione lenta sotto carico si assumerà non inferiore a 2,3
volte la deformazione elastica in esercizio per le combinazioni
quasi permanenti.
Se la maturazione del conglomerato avviene con
procedimenti particolari, è ammessa l'adozione di un minor valore
della deformazione lenta purché sperimentalmente giustificato.
Il
calcolo della caduta di tensione per viscosità dovrà essere
effettuato, con riferimento alla tensione che, nella sezione
considerata, agisce sulla fibra di conglomerato posta al livello
della armatura.
Nelle travi ad armatura pre-tesa, nella
esecuzione delle quali intercorre sempre un intervallo di tempo tra
la tesatura e l'applicazione dello sforzo di precompressione al
conglomerato, il calcolo della deformazione elastica del
calcestruzzo, necessario per la successiva valutazione di quella
differita nel tempo, dovrà basarsi sul valore assunto dalla tensione
nell'acciaio al momento della applicazione dello stato di coazione
al conglomerato, desunto dalla curva sperimentale di rilassamento
determinata in condizioni simili a quelle presenti in fase
esecutiva, ponendo particolare attenzione all'influenza sul
rilassamento dell'acciaio dell'eventuale riscaldamento utilizzato
per accelerare l'indurimento del conglomerato.
4.3.4.9. Tensioni limite per gli acciai da
precompresso.
Le tensioni devono essere limitate ai
seguenti valori riferiti a quelli caratteristici garantiti dal
produttore:
- strutture ad armatura post-tesa:
fili o
trecce
trefoli
barre
Nelle
barre sono ammesse sovratensioni ai lembi del 10%, indotte dalla
curvatura. Volendo conseguire raggi minori di quelli consentiti dai
limiti suddetti si dovranno preformare le barre mediante piegatura a
freddo.
- strutture ad armatura pre-tesa:
fili o
trecce
trefoli
Il limite
indicato per è il massimo di cui è consentita la presa in conto per
valutare gli effetti favorevoli della precompressione in esercizio;
indica la tensione nell'acciaio all'atto della
precompressione.
A causa dell'attrito, le tensioni possono
tuttavia superare localmente tale limite; di ciò si dovrà tenere
conto là dove gli effetti della precompressione possano indurre
condizioni di lavoro più severo. Comunque non può superarsi il
valore limite della tensione iniziale .
4.3.4.10. Tensioni nell'acciaio pre-teso dovute ai
sovraccarichi.
Negli acciai di pre-tensione possono
ammettersi, per effetto dei sovraccarichi, incrementi dei limiti
massimi di tensione di cui al punto 4.3.4.9. non superiori a 0,06
fptk .
Nel caso della precompressione parziale
gli incrementi di tensione determinati in corrispondenza dello
strato di armatura presollecitata più lontano dall'asse neutro
devono rispettare le limitazioni che derivano dalla verifica
dell'ampiezza delle fessure e dalla verifica a fatica.
Sotto
l'effetto di quei sovraccarichi che possono dar luogo ad effetti di
fatica per il grande numero di ripetizioni probabili, deve sempre
sussistere un rapporto di sicurezza 2, fra l'intervallo di tensione
cui l'acciaio è capace di resistere a fatica e l'intervallo fra la
massima e la minima tensione cui è soggetto l'acciaio nella
struttura (ivi compresi gli eventuali effetti di curvatura). Il
confronto va riferito ai risultati di prove effettuate assumendo
come tensione media la semisomma di questi ultimi valori.
Nel
caso della precompressione parziale la verifica a fatica è
obbligatoria.
4.4. Verifiche mediante prove su strutture campione e su modelli.
4.4.1. PROVE SU STRUTTURE O ELEMENTI
CAMPIONE.
Nel caso che la verifica sia riferita ad
esperienze dirette su struttura campione da effettuare sotto il
controllo di un Laboratorio Ufficiale, su un adeguato numero di
elementi, tale da consentire una convincente elaborazione statistica
dei risultati, e nei quali siano fedelmente riprodotte le condizioni
di carico e di vincolo, il minimo valore del coefficiente di
sicurezza rispetto alla resistenza sperimentale a rottura non deve
essere inferiore a 2 per carichi di breve durata mentre il valore
medio del coefficiente di sicurezza non deve essere inferiore a 2,3,
sempre per carichi di breve durata. Detti coefficienti devono essere
opportunamente incrementati nel caso di azioni ripetute o protratte
nel tempo, a meno che l'effettiva storia di carico non venga
riprodotta nelle prove. Ove siano da temere fenomeni di instabilità
globale e locale ovvero rotture senza preavviso, i coefficienti di
sicurezza devono essere opportunamente maggiorati.
Le esperienze
devono accertare che, sotto le combinazioni delle azioni di
esercizio, siano rispettate le esigenze di cui al punto 3, e che le
deformazioni siano conformi a quanto indicato in 4.3.3.;
corrispondentemente l'apertura massima delle lesioni non dovrà
superare l'80% delle ampiezze limite ammesse in 4.3.1.
Per la
produzione di serie in stabilimento i controlli debbono avere
carattere periodico.
4.4.2. PROVE SU MODELLI.
Per strutture di
particolare complessità le ipotesi a base del calcolo potranno
essere guidate dai risultati di prove su modelli.
5. REGOLE PRATICHE DI PROGETTAZIONE
5.1. Peso proprio del
conglomerato.
Il peso proprio del conglomerato armato,
quando il valor effettivo non risulti da determinazione diretta,
deve essere assunto pari a 25 kN/m3.
5.2. Valori massimi e minimi di Rck.
5.2.1. STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO
NORMALE.
Per strutture armate non è ammesso l'impiego di
conglomerati con:
Rck < 15 N/mm2
Nei calcoli statici non potrà essere presa in conto una resistenza caratteristica superiore a 55 N/mm2. Per Rck ³ 40 N/mm2 si richiedono controlli statistici sia preliminari che in corso d'impiego, e calcolazioni accurate delle strutture.
5.2.2. STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO
PRECOMPRESSO.
Non possono essere utilizzati conglomerati
con:
Rck < 30 N/mm2
Nei calcoli statici non può essere considerata una Rck > 55 N/mm2. Per Rck ³ 40 N/mm2 si richiedono controlli statistici sia preliminari che in corso di impiego e calcolazioni accurate delle strutture.
5.3. Regole specifiche per strutture in cemento armato normale.
5.3.1. ARMATURA LONGITUDINALE.
Nelle
strutture inflesse in elevazione la percentuale di armatura
longitudinale, nella zona tesa, riferita all'area totale della
sezione di conglomerato, non deve scendere sotto lo 0,15 per barre
ad aderenza migliorata e sotto lo 0,25 per barre lisce. Tale
armatura deve essere convenientemente diffusa.
In presenza di
torsione si dovrà disporre almeno una barra longitudinale per
spigolo e comunque l'interasse fra le barre medesime non dovrà
superare 35 cm.
Alle estremità delle travi deve essere disposta
una armatura inferiore, convenientemente ancorata, in grado di
assorbire, allo stato limite ultimo, uno sforzo di trazione uguale
al taglio.
5.3.2. STAFFE.
Nelle travi si devono
prevedere staffe aventi sezione complessiva non inferiore a
Ast = 0,10 (1 + 0,15 d/b) b cm2/m
essendo d l'altezza utile della sezione e b lo
spessore minimo dell'anima in cm, con un minimo di tre staffe al
metro e comunque passo non superiore a 0,8 volte l'altezza utile
della sezione.
In prossimità di carichi concentrati o delle zone
d'appoggio, per una lunghezza pari all'altezza utile della sezione
da ciascuna parte del carico concentrato, il passo delle staffe non
dovrà superare il valore 12 , essendo
il diametro minimo dell'armatura longitudinale.
In
presenza di torsione dovranno disporsi nelle travi staffe aventi
sezione complessiva, per metro lineare, non inferiore a 0,15
b cm2 per staffe ad aderenza migliorata e 0,25
b cm2 per staffe lisce, essendo b lo spessore
minimo dell'anima misurata in centimetri. Inoltre il passo delle
staffe non dovrà superare 1/8 della lunghezza della linea media
della sezione anulare resistente e comunque 20 cm.
Le staffe
devono essere collegate da apposite armature
longitudinali.
5.3.3. ANCORAGGIO DELLE BARRE.
Le barre tese
devono essere prolungate oltre la sezione nella quale esse sono
soggette alla massima tensione in misura sufficiente a garantirne
l'ancoraggio nell'ipotesi di ripartizione uniforme delle tensioni
tangenziali di aderenza. Con le stesse modalità si dovrà inoltre
verificare che l'ancoraggio sia garantito al di là della sezione a
partire dalla quale esse non vengono più prese in conto, con
riferimento alla tensione effettiva ivi agente. I valori della
tensione tangenziale ultima di aderenza fbd
applicabili a barre ancorate in zona di conglomerato compatto
utilmente compressa ai fini dell'ancoraggio (barre ancorate nella
metà inferiore della trave o a non meno di 30 cm dalla superficie
superiore del getto o da una ripresa ed allontanate dal lembo teso,
oppure barre inclinate non meno di 45° sulle traiettorie di
compressione), sono dati dalle seguenti espressioni:
-per barre lisce:
fbd = (N/mm2)
- per barre ad aderenza migliorata:
fbd = 2,25
Nel caso
di barre ancorate in condizioni diverse da quelle sopraindicate, si
dovranno considerare congrue riduzioni (fino al 50% dei valori
indicati).
Le barre tonde lisce devono essere ancorate con uncini
salvo che per barre sicuramente compresse. Gli uncini devono essere
semicircolari con diametro interno non inferiore a 5 diametri e
prolungati oltre il semicerchio di non meno di 3 diametri.
Agli
effetti dell'aderenza gli uncini così eseguiti possono essere
assunti come equivalenti a 20 diametri.
Nelle barre ad aderenza
migliorata è ammessa la omissione degli uncini, ma l'ancoraggio deve
essere in ogni caso pari a 20 diametri con un minimo di 15 cm.
Comunque, se presenti, gli uncini dovranno avere raggio interno pari
ad almeno a 6 diametri e, ai fini dell'aderenza, essi possono essere
computati nella effettiva misura del loro sviluppo in asse alla
barra.
Particolari cautele devono essere adottate ove si possono
prevedere fenomeni di fatica e di sollecitazioni
ripetute.
5.3.4. PILASTRI.
Nei pilastri soggetti a
compressione centrata od eccentrica deve essere disposta un'armatura
longitudinale di sezione non minore dello 0,15 , dove Nsd è la forza normale di
calcolo in esercizio per combinazione di carico rara ed
fyd è la resistenza di calcolo, e compresa fra lo
0,3% e il 6% della sezione effettiva. Quest'ultima limitazione sale
al 10% della sezione effettiva nei tratti di giunzione per
ricoprimento. In ogni caso il numero minimo di barre longitudinali è
quattro per i pilastri a sezione rettangolare o quadrata e sei per
quelli a sezione circolare.
Il diametro delle barre longitudinali
non deve essere minore di 12 mm.
Deve essere sempre prevista una
staffatura posta ad interasse non maggiore di 15 volte il diametro
minimo delle barre impiegate per l'armatura longitudinale, con un
massimo di 25 cm.
Le staffe devono essere chiuse e conformate in
modo da contrastare efficacemente, lavorando a trazione, gli
spostamenti delle barre longitudinali verso l'esterno.
Il
diametro delle staffe non deve essere minore di 6 mm e di 1/4 del
diametro massimo delle barre longitudinali.
Per pilastri
prefabbricati in stabilimento i diametri minimi delle barre
longitudinali e delle staffe sono rispettivamente ridotti a 10 ed a
5 mm.
Per strutture in c.a. intese come setti e pareti, di
importanza corrente, sottoposte prevalentemente a sforzo assiale,
quando la compressione media, in combinazione rara, risulti non
superiore al limite seguente:
essendo
s lo spessore della parete espresso in cm, si potranno
adottare per le armature, da disporre presso entrambe le facce, le
seguenti limitazioni dimensionali in deroga alle precedenti:
a)
diametro minimo delle barre longitudinali = 8 mm
interasse
massimo
30 cm;
b) diametro minimo delle barre trasversali = 5
mm
interasse massimo
20
longitudinale; 30 cm
c) elementi di collegamento tra
le due armature disposte su facce parallele: 6 per ogni
m2 di parete.
5.3.5. ARMATURE DI RIPARTIZIONE DELLE
SOLETTE.
Nelle solette non calcolate come piastre, oltre
all'armatura principale deve essere adottata un'armatura secondaria
di ripartizione disposta ortogonalmente.
In ogni caso l'armatura
di ripartizione non deve essere inferiore al 20% di quella
principale necessaria.
5.4. Regole specifiche per strutture in cemento armato precompresso.
5.4.1. ARMATURA LONGITUDINALE
ORDINARIA.
Nelle travi ad armatura post-tesa, anche in
assenza di tensioni di trazione in combinazioni rare, la percentuale
di armatura sussidiaria longitudinale non dovrà essere inferiore
allo 0,1% dell'area complessiva dell'anima e dell'eventuale
ringrosso dal lato dei cavi.
In presenza di torsione vale la
prescrizione di cui al penultimo comma del punto 5.3.1.
Nel caso
della precompressione parziale, le barre longitudinali di armatura
ordinaria, del tipo ad aderenza migliorata devono essere disposte
nella zona della sezione che risulta parzializzata in modo da
risultare più distanti dall'asse neutro e pertanto più esterne,
rispetto alle armature ad alto limite elastico, utilizzate per
imprimere lo stato di coazione artificiale.
5.4.2. STAFFE.
Dovranno disporsi nelle travi
staffe aventi sezione complessiva, per metro lineare, non inferiore
a 0,15 b cm2 per staffe ad aderenza migliorata e
0,25 b cm2 per staffe lisce, essendo b lo
spessore minimo dell'anima misurata in centimetri, con un minimo di
tre staffe al metro e comunque passo non superiore a 0,8 volte
l'altezza utile della sezione. In prossimità di carichi concentrati
o delle zone d'appoggio vale la prescrizione di cui al secondo comma
del punto 5.3.2.
In presenza di torsione vale la prescrizione di
cui al terzo comma del punto 5.3.2.
Le staffe debbono essere
collegate da armature longitudinali.
5.5. Nervature con soletta
collaborante.
Nel calcolo di nervature solidali con
solette, salvo più accurata determinazione, si può ammettere,
nell'ipotesi di conservazione delle sezioni piane, come collaborante
con la nervatura, da ciascun lato, una striscia di soletta di
larghezza pari alla maggiore fra le dimensioni seguenti:
- un
decimo della luce della nervatura;
-cinque volte lo spessore
della soletta più una volta la lunghezza dell'eventuale raccordo
della soletta.
In nessun caso la larghezza di soletta
collaborante da ciascun lato può superare la distanza fra la sezione
in esame e quella in cui ha termine la soletta, né la metà della
luce fra le nervature. Per luci di qualche importanza o comunque
superiori a 5 m, o in presenza di rilevanti carichi concentrati,
sono da prevedere adeguati dispositivi di ripartizione.
6. NORME DI ESECUZIONE
6.1. Cemento armato normale.
6.1.1. IMPASTI.
Gli impasti devono essere
preparati e trasportati in modo da escludere pericoli di
segregazione dei componenti o di prematuro inizio della presa al
momento del getto. Il getto deve essere convenientemente compattato;
la superficie dei getti deve essere mantenuta umida per almeno tre
giorni.
Non si deve mettere in opera il conglomerato a
temperature minori di 0°C, salvo il ricorso ad opportune
cautele.
6.1.2. GIUNZIONI.
Le giunzioni delle barre
in zona tesa, quando non siano evitabili, si devono realizzare
possibilmente nelle regioni di minor sollecitazione, in ogni caso
devono essere opportunamente sfalsate.
Le giunzioni di cui sopra
possono effettuarsi mediante:
- saldature eseguite in conformità
alle norme in vigore sulle saldature. Devono essere accertate la
saldabilità degli acciai da impiegare come indicato al punto 2.2.6.
nonché la compatibilità fra metallo e metallo di apporto nelle
posizioni o condizioni operative previste nel progetto
esecutivo;
- manicotto filettato;
- sovrapposizione calcolata
in modo da assicurare l'ancoraggio di ciascuna barra. In ogni caso
la lunghezza di sovrapposizione in retto deve essere non minore di
20 volte il diametro e la prosecuzione di ciascuna barra deve essere
deviata verso la zona compressa. La distanza mutua (interferro)
nella sovrapposizione non deve superare 6 volte il diametro.
È
consentito l'impiego di manicotti di tipo speciale, purché il tipo
stesso sia stato preventivamente approvato dal Consiglio superiore
dei lavori pubblici.
6.1.3. BARRE PIEGATE.
Le barre piegate
devono presentare, nelle piegature, un raccordo circolare di raggio
non minore di 6 volte il diametro. Gli ancoraggi devono rispondere a
quanto prescritto al punto 5.3.3.
Per barre di acciaio incrudito
a freddo le piegature non possono essere effettuate a
caldo.
6.1.4. COPRIFERRO ED INTERFERRO.
La
superficie dell'armatura resistente, comprese le staffe, deve
distare dalle facce esterne del conglomerato di almeno 0,8 cm nel
caso di solette, setti e pareti, e di almeno 2 cm nel caso di travi
e pilastri. Tali misure devono essere aumentate, e rispettivamente
portate a 2 cm per le solette e a 4 cm per le travi ed i pilastri,
in presenza di salsedine marina, di emanazioni nocive, od in
ambiente comunque aggressivo. Copriferri maggiori possono essere
utilizzati in casi specifici (ad es. opere idrauliche).
Le
superfici delle barre devono essere mutuamente distanziate in ogni
direzione di almeno una volta il diametro delle barre medesime e, in
ogni caso, non meno di 2 cm. Si potrà derogare a quanto sopra
raggruppando le barre a coppie ed aumentando la mutua distanza
minima tra le coppie ad almeno 4 cm.
Per le barre di sezione non
circolare si deve considerare il diametro del cerchio
circoscritto.
6.1.5. DISARMO.
Il disarmo deve avvenire per
gradi ed in modo da evitare azioni dinamiche adottando opportuni
provvedimenti.
Il disarmo non deve avvenire prima che la
resistenza del conglomerato abbia raggiunto il valore necessario in
relazione all'impiego della struttura all'atto del disarmo, tenendo
anche conto delle altre esigenze progettuali e costruttive; la
decisione è lasciata al giudizio del direttore dei
lavori.
6.2. Cemento armato precompresso.
6.2.1. COMPATTAZIONE DEI GETTI.
Il getto
deve essere costipato per mezzo di pervibratori ad ago od a lamina,
ovvero con vibratori esterni, facendo particolare attenzione a non
deteriorare le guaine dei cavi.
6.2.2. SPESSORE DI RICOPRIMENTO DELLE ARMATURE DI
PRECOMPRESSIONE.
Le superfici esterne dei cavi post-tesi
devono distare dalla superficie del conglomerato non meno di 25 mm
nei casi normali, e non meno di 35 mm in caso di strutture site
all'esterno o in ambiente aggressivo. Il ricoprimento delle armature
pre-tese non deve essere inferiore a 15 mm o al diametro massimo
dell'inerte impiegato, e non meno di 25 mm in caso di strutture site
all'esterno o in ambiente aggressivo.
6.2.3. TESTATE DI ANCORAGGIO DELL'ARMATURA DI
PRECOMPRESSIONE.
Dietro gli apparecchi di ancoraggio deve
disporsi una armatura tridirezionale atta ad assorbire, con largo
margine, gli sforzi di trazione e di taglio derivanti dalla
diffusione delle forze concentrate, ivi comprese le eventuali
reazioni vincolari.
6.2.4. POSA DELLE BARRE, DEI CAVI E LORO MESSA IN
OPERA.
Nel corso dell'operazione di posa si deve evitare,
con particolare cura, di danneggiare l'acciaio con intaglio, pieghe,
ecc.
Si deve altresì prendere ogni precauzione per evitare che i
fili subiscano danni di corrosione sia nei depositi di
approvvigionamento sia in opera, fino alla ultimazione della
struttura. All'atto della messa in tiro si debbono misurare
contemporaneamente lo sforzo applicato e l'allungamento conseguito;
i due dati debbono essere confrontati tenendo presente la forma del
diagramma sforzi allungamenti a scopo di controllo delle perdite per
attrito.
Il posizionamento delle barre e dei cavi dovrà essere
accuratamente controllato prima del getto.
6.2.4.1. Operazioni di tiro.
Qualora
all'atto del tiro si riscontrino perdite per attrito superiori a
quelle previste in progetto, un'aliquota di queste, fino ad un
massimo del 7% della tensione iniziale, potrà essere compensata da
una maggiore tensione di carattere temporaneo.
I risultati
conseguiti nelle operazioni di tiro, ossia le letture ai manometri e
gli allungamenti misurati, verranno registrati in apposite tabelle
sulle quali saranno preventivamente indicate le tensioni iniziali
delle armature e gli allungamenti teorici.
Il dispositivo di
misura dello sforzo deve essere possibilmente indipendente dalle
apparecchiature per indurre la pre-tensione.
I manometri debbono
essere frequentemente tarati.
Si deve inoltre effettuare
preventivamente una misura degli attriti che si sviluppano
all'interno del martinetto.
All'atto del tiro si confronteranno
gli allungamenti rilevati con quelli previsti dal
calcolo.
Un'insufficienza di allungamento, rilevando un attrito
superiore a quello supposto, richiede la messa in atto di appositi
accorgimenti innalzando la tensione iniziale fino al massimo
consentito e, all'occorrenza, l'attuazione di procedimenti
particolari, quale lubrificazione che però non deve alterare la
successiva aderenza tra armatura e malta delle
iniezioni.
Un'eccedenza di allungamento, quando non sia dovuta al
cedimento dell'ancoraggio opposto o all'assestamento iniziale del
cavo, ciò che si deve accertare con particolare attenzione, indica
un attrito inferiore a quello previsto; in tal caso si deve ridurre
la tensione per evitare che la tensione finale lungo il cavo sia
superiore a quella ammessa.
6.2.4.2. Protezione dei cavi ed
iniezioni.
Le guaine dei cavi devono essere
assolutamente stagne e le giunzioni devono essere efficacemente
protette.
Alla buona esecuzione delle iniezioni è affidata la
conservazione nel tempo delle strutture in c.a.p. a cavi e,
pertanto, di seguito vengono fornite apposite
indicazioni.
L'iniezione dei cavi scorrevoli ha due scopi
principali:
a) prevenire la corrosione dell'acciaio di
precompressione;
b) fornire un'efficace aderenza fra
l'acciaio ed il conglomerato.
6.2.4.2.1. Caratteristiche della
malta.
La malta deve essere fluida e stabile con
minimo ritiro ed adeguata resistenza e non deve contenere agenti
aggressivi. Deve essere composta da cemento, acqua ed eventuali
additivi. Elementi inerti (ad esempio farina di sabbia) possono
impiegarsi solo per guaine di dimensioni superiori a 12 cm nel
rapporto in peso inerti/cemento < 25%.
Gli additivi non
debbono contenere ioni aggressivi (cloruri, solfati, nitrati, ecc.)
e comunque non produrre un aumento di ritiro.
Possono impiegarsi
resine sintetiche o bitume o altro materiale solo dopo averne
dimostrato la validità mediante idonea documentazione
sperimentale.
La malta deve essere sufficientemente fluida perché
la si possa correttamente iniettare nei canali. Si consiglia di
controllare la fluidità della malta accertando che il tempo misurato
al cono di Marsh sia compreso fra 13 e 25 secondi.
La resistenza
a trazione per flessione a 8 giorni deve essere maggiore od eguale a
4 N/mm2.
Il tempo d'inizio della presa a 30°C deve
essere superiore a tre ore.
Il rapporto acqua/cemento, da
determinare sperimentalmente per ogni tipo di cemento, deve essere
il minore possibile compatibilmente con la fluidità richiesta e
comunque non deve superare 0,40 e 0,38 se con additivi, e inoltre
deve essere tale che la quantità d'acqua di essudamento alla
superficie della pasta, in condizioni di riposo sia inferiore al
2%.
Il ritiro a 28 giorni non deve superare 2,8 mm/m.
6.2.4.2.2. Operazioni di
iniezione.
a) Dopo l'impasto la malta deve
essere mantenuta in movimento continuo. E' essenziale che l'impasto
sia esente da grumi;
b) immediatamente prima
dell'iniezione di malta, i cavi vanno puliti;
c)
l'iniezione deve avvenire con continuità e senza interruzioni. La
pompa deve avere capacità sufficiente perché in cavi di diametro
inferiore a 10 cm la velocità della malta sia compresa fra 6 e 12 m
al minuto, senza che la pressione superi le 1000 kPa [10 atm];
d) la pompa deve avere un'efficace dispositivo per
evitare le sovrappressioni;
e) non è ammessa l'iniezione
con aria compressa;
f) quando possibile l'iniezione si
deve effettuare dal più basso ancoraggio o dal più basso foro del
condotto;
g) per condotti di grande diametro può essere
necessario ripetere l'iniezione dopo circa due ore;
h) la
malta che esce dagli sfiati deve essere analoga a quella alla bocca
di immissione e non contenere bolle d'aria; una volta chiusi gli
sfiati si manterrà una pressione di 500 kPa [5 atm] fin tanto che la
pressione permane senza pompare per almeno 1 minuto;
i) la
connessione fra l'ugello del tubo di iniezione ed il condotto deve
essere realizzata con dispositivo meccanico e tale che non possa
aversi entrata d'aria;
l) appena terminata l'iniezione,
bisogna avere cura di evitare perdite di malta dal cavo. I tubi di
iniezione devono essere di conseguenza colmati di malta, se
necessario.
6.2.4.2.3. Condotti.
a) I
punti di fissaggio dei condotti debbono essere frequenti ed evitare
un andamento serpeggiante;
b) ad evitare sacche d'aria devono
essere disposti sfiati nei punti più alti del cavo;
c) i condotti
debbono avere forma regolare, preferibilmente circolare. La loro
sezione deve risultare maggiore di:
(per cavi a fili, trecce o
trefoli)
(per sistemi a barra isolata)
dove
ai è l'area del singolo filo, treccia o
trefolo, n il numero di fili, trecce o trefoli costituenti il
cavo ed a l'area della barra isolata. In ogni caso l'area libera del
condotto dovrà risultare non minore di 4
cm2;
d) si devono evitare per quanto possibile
brusche deviazioni o cambiamenti di sezione.
6.2.4.2.4. Iniezioni.
a) Fino
al momento dell'iniezione dei cavi occorre proteggere l'armatura
dall'ossidazione. Le iniezioni dovranno essere eseguite entro 15
giorni a partire dalla messa in tensione, salvo casi eccezionali di
ritaratura nei quali debbono essere adottati accorgimenti speciali
al fine di evitare che possano iniziare fenomeni di
corrosione;
b) in tempo di gelo, è bene rinviare le
iniezioni, a meno che non siano prese precauzioni
speciali;
c) se si è sicuri che la temperatura della
struttura non scenderà al di sotto di 5°C nelle 48 ore seguenti alla
iniezione, si può continuare l'iniezione stessa con una malta
antigelo di cui sia accertata la non aggressività, contenente il 6 ¸
10% di aria occlusa;
d) se può aversi gelo nelle 48 ore
seguenti all'iniezione, bisogna riscaldare la struttura e mantenerla
calda almeno per 48 ore, in modo che la temperatura della malta
iniettata non scenda al di sotto di 5°C;
e) dopo il
periodo di gelo bisogna assicurarsi che i condotti siano
completamente liberi da ghiaccio o brina. E' vietato il lavaggio a
vapore.
7. NORME COMPLEMENTARI RELATIVE AI SOLAI
7.0. Generalità e classificazione solai.
a) Generalità.
Nel presente capitolo
sono trattati i solai realizzati esclusivamente in c.a. o c.a.p. o
misti in c.a. e c.a.p. e blocchi in laterizio od in altri materiali.
Vengono considerati sia i solai eseguiti in opera che quelli formati
dall'associazione di elementi prefabbricati.
Per tutti i solai
valgono le prescrizioni già date nei capitoli precedenti per le
opere in c.a. e c.a.p. con particolare riguardo alle prescrizioni
relative agli elementi inflessi.
In particolare si dovrà disporre
agli appoggi dei solai un'armatura inferiore incorporata o
aggiuntiva, convenientemente ancorata, in grado di assorbire uno
sforzo di trazione pari al taglio.
Ad esse devono aggiungersi od
integrarsi le norme complementari indicate nel seguito.
b)
Classificazione.
I) Solai in getto pieno: in c.a. od in
c.a.p.
II) Solai misti in c.a., c.a.p., e blocchi interposti di
alleggerimento collaboranti e non, in laterizio (vedi 7.1.) od altro
materiale (vedi 7.2.).
III) Solai realizzati dall'associazione di
elementi in c.a. e c.a.p. prefabbricati con unioni e/o getti di
completamento.
Per i solai del tipo I) valgono integralmente le
prescrizioni dei precedenti capitoli e non occorrono norme
aggiuntive.
I solai del tipo II) sono soggetti anche alle norme
complementari riportate nei successivi paragrafi 7.1. e 7.2.
I
solai del tipo III) sono soggetti anche alle norme complementari
riportate in 7.1. e 7.2., in quanto applicabili, ed a quelle
riportate in 7.3.
7.1. Norme complementari relative ai solai misti di c.a. e c.a.p. e blocchi forati in laterizio.
7.1.1. CLASSIFICAZIONE.
I solai misti in
cemento armato normale e precompresso e blocchi forati in laterizio
si distinguono nelle seguenti categorie:
a) solai con
blocchi aventi funzione principale di alleggerimento;
b)
solai con blocchi aventi funzione statica in collaborazione con il
conglomerato.
7.1.2. PRESCRIZIONI GENERALI.
I blocchi di
cui al punto 7.1.1.b) devono essere conformati in modo che
nel solaio in opera sia assicurata con continuità la trasmissione
degli sforzi dall'uno all'altro elemento.
Nel caso si richieda al
laterizio il concorso alla resistenza agli sforzi tangenziali, si
devono usare elementi monoblocco disposti in modo che nelle file
adiacenti, comprendenti una nervatura di conglomerato, i giunti
risultino sfalsati tra loro. In ogni caso, ove sia prevista una
soletta di conglomerato staticamente integrativa di altra in
laterizio, quest'ultima deve avere forma e finitura tali da
assicurare la solidarietà ai fini della trasmissione degli sforzi
tangenziali.
Per entrambe le categorie il profilo dei blocchi
delimitanti la nervatura di conglomerato da gettarsi in opera non
deve presentare risvolti che ostacolino il deflusso di calcestruzzo
e restringano la sezione delle nervature stesse sotto i limiti
stabiliti in 7.1.4.5.
7.1.3. REQUISITI DI ACCETTAZIONE PROVE E CONTROLLI.
7.1.3.1. Spessore delle pareti e dei
setti.
Lo spessore delle pareti orizzontali compresse
non deve essere minore di 8 mm, quello delle pareti perimetrali non
minore di 8 mm, quello dei setti non minore di 7 mm.
Tutte le
intersezioni dovranno essere raccordate con raggio di curvatura, al
netto delle tolleranze, maggiore di 3 mm.
Si devono adottare
forme semplici, caratterizzate da setti rettilinei ed allineati,
particolarmente in direzione orizzontale, con setti con rapporto
spessore/lunghezza il più possibile uniforme.
Il rapporto fra
l'area complessiva dei fori e l'area lorda delimitata dal perimetro
della sezione del blocco non deve risultare superiore a 0,6+0,625
h, ove h è l'altezza del blocco in metri, con un
massimo del 75%.
7.1.3.2. Caratteristiche fisico-meccaniche.
La resistenza caratteristica a
compressione, determinata secondo le prescrizioni dell'Allegato 7,
riferita alla sezione netta delle pareti e delle costolature deve
risultare non minore di:
- 30 N/mm2 nella direzione
dei fori;
- 15 N/mm2 nella direzione trasversale ai
fori, nel piano del solaio,
per i blocchi di cui al
7.1.1.b);
e di:
- 15 N/mm2 nella direzione
dei fori;
- 5 N/mm2 nella direzione trasversale ai
fori, nel piano del solaio,
per i blocchi di cui al
7.1.1.a).
La resistenza caratteristica a trazione per
flessione determinata secondo l'Allegato 7, deve essere non minore
di:
- 10 N/mm2 per i blocchi di tipo b),
e
di:
- 7 N/mm2 per i blocchi tipo a).
In
assenza di cassero continuo inferiore durante la fase di armatura e
getto tutti i blocchi devono resistere ad un carico concentrato,
applicato nel centro della faccia superiore (su un'area di 5x5
cm2) non inferiore a 1,5 kN. La prova va effettuata
secondo le modalità indicate nell'Allegato 7.
Il modulo elastico
del laterizio non deve essere superiore a: 25 kN/mm2.
Il coefficiente di dilatazione termica lineare
del laterizio deve essere:
Il valore
di dilatazione per umidità misurato secondo quanto stabilito
nell'Allegato 7 deve essere minore di .
7.1.3.3. Integrità dei
blocchi.
Speciale cura deve essere rivolta al
controllo dell'integrità dei blocchi con particolare riferimento
alla eventuale presenza di fessurazioni.
7.1.3.4. Controlli di qualità dei blocchi in
laterizio.
La produzione degli elementi laterizi deve
essere controllata mediante prove su blocchi di produzione corrente
certificate da Laboratori Ufficiali, con frequenza almeno
annuale.
7.1.4. PROGETTAZIONE.
7.1.4.1. Verifiche.
Le tensioni
limite in esercizio per combinazioni rare nel conglomerato e nelle
armature metalliche sono quelle prescritte al precedente punto
4.3.2.
Per il laterizio, nei solai di cui al punto
7.1.1.b), la compressione in esercizio per combinazioni rare
non deve superare 6,5 N/mm2 per gli sforzi agenti nella
direzione dei fori, e 4 N/mm2 per sforzi in direzione
normale ad essi, sempre che, in questo secondo caso, il tipo
costruttivo lo giustifichi.
Sono anche ammesse verifiche agli
stati limite fondati su prove di strutture o di elementi campioni di
serie secondo quanto indicato al punto 4.4.1.
7.1.4.2. Spessore minimo dei
solai.
Lo spessore dei solai a portata unidirezionale
che non siano di semplice copertura non deve essere minore di 1/25
della luce di calcolo ed in nessun caso minore di 12 cm.
Per i
solai costituiti da travetti precompressi e blocchi interposti il
predetto limite può scendere ad 1/30.
Le deformazioni devono
risultare compatibili con le condizioni di esercizio del solaio e
degli elementi costruttivi ed impiantistici ad esso
collegati.
7.1.4.3. Modulo elastico di
calcolo.
Nel calcolo delle reazioni iperstatiche il
modulo di elasticità del laterizio, in mancanza di determinazioni
dirette, può assumersi pari a 20 kN/mm2.
7.1.4.4. Spessore minimo della
soletta.
Nei solai di cui al punto 7.1.1.a) lo
spessore minimo del calcestruzzo della soletta di conglomerato non
deve essere minore di 4 cm.
Nei solai di cui al punto
7.1.1.b), può essere omessa la soletta di calcestruzzo e la
zona rinforzata di laterizio, per altro sempre rasata con
calcestruzzo, può essere considerata collaborante e deve soddisfare
i seguenti requisiti:
- possedere spessore non minore di 1/5
dell'altezza, per solai con altezza fino a 25 cm, non minore di 5 cm
per solai con altezza maggiore;
- avere area effettiva dei setti
e delle pareti, misurata in qualunque sezione normale alla direzione
dello sforzo di compressione, non minore del 50% della superficie
lorda.
7.1.4.5. Larghezza ed interasse delle
nervature.
La larghezza minima delle nervature in
calcestruzzo per solai con nervature gettate o completate in opera
non deve essere minore di 1/8 dell'interasse e comunque non
inferiore a 8 cm.
Nel caso di produzione di serie in stabilimento
di pannelli di solaio completi controllati come previsto al punto
7.1.4.1. il predetto limite minimo potrà scendere a 5
cm.
L'interasse delle nervature non deve in ogni caso essere
maggiore di 15 volte lo spessore medio della soletta. Il blocco
interposto deve avere dimensione massima inferiore a 52 cm.
Per i
solai di categoria b) possono considerarsi appartenenti alle
nervature ai fini del calcolo le pareti di laterizio formanti
cassero, sempre che sia assicurata l'aderenza fra i due materiali.
La larghezza collaborante va determinata in conformità al punto 5.5;
per produzioni di serie in stabilimento di pannelli solaio completi,
la larghezza collaborante potrà essere determinata con la
sperimentazione di cui al punto 4.4.
7.1.4.6. Armatura trasversale.
Per i
solai con nervatura gettata o completata in opera e di luce
superiore a 4,50 m o quando sia sensibile il comportamento a piastra
o quando agiscano carichi concentrati che incidano in misura
considerevole sulle sollecitazioni di calcolo, si deve prevedere
all'estradosso una soletta gettata in opera di spessore non
inferiore a 4 cm munita di adeguata armatura delle solette o nelle
eventuali nervature pari almeno a 3 Ø 6 al metro o al 20% di quella
longitudinale nell'intradosso del solaio.
Particolare attenzione
deve essere dedicata alla sicurezza al distacco di parti laterizie,
specialmente in dipendenza di sforzi trasversali anche di carattere
secondario.
In assenza di soletta in calcestruzzo (solaio rasato)
è necessaria l'adozione di almeno una nervatura trasversale per luci
superiori a 4,5 m. Nel caso di produzione di serie in stabilimento
di pannelli solaio completi, la capacità di ripartizione trasversale
potrà essere garantita anche a mezzo di altri dispositivi la cui
efficacia è da dimostrarsi con idonee prove sperimentali.
7.1.4.7. Armatura
longitudinale.
L'armatura longitudinale deve essere
superiore a:
cm2 al
metro
ove h è l'altezza del solaio espressa in cm.
7.1.4.8. Armatura per il
taglio.
Nelle condizioni previste in 4.2.2.2. può non
disporsi armatura per il taglio.
Quando invece occorre far
ricorso ad una armatura per il taglio, non è ammesso tener conto
della collaborazione delle pareti laterali di laterizio ai fini
della valutazione della sollecitazione tangenziale t
cl.
7.1.5. ESECUZIONE.
7.1.5.1. Protezione delle
armature.
Nei solai, la cui armatura è collocata entro
scanalature, qualunque superficie metallica deve risultare
contornata in ogni direzione da uno spessore minimo di 5 mm di malta
cementizia.
Per armatura collocata entro nervatura, le dimensioni
di questa devono essere tali da consentire il rispetto dei seguenti
limiti:
- distanza netta tra armatura e blocco 8
mm;
- distanza netta tra armatura ed armatura
10 mm.
7.1.5.2. Bagnatura degli
elementi.
Prima di procedere ai getti i laterizi
devono essere convenientemente bagnati.
7.1.5.3. Caratteristiche degli impasti per elementi
prefabbricati.
Devono impiegarsi malte cementizie con
dosature di legante non minori a 450 kg/m3 di cemento e
conglomerati con Rck
25 N/mm2.
7.1.5.4. Blocchi.
Gli elementi con
rilevanti difetti di origine o danneggiati durante la movimentazione
dovranno essere eliminati.
7.1.5.5. Allineamenti e forzature.
Si
dovrà curare il corretto allineamento dei blocchi evitando la
forzatura dei blocchi interposti tra i travetti
prefabbricati.
7.1.5.6. Conglomerati per i getti in
opera.
Si dovrà studiare la composizione del getto in
modo da evitare rischi di segregazione o la formazione di nidi di
ghiaia e per ridurre l'entità delle deformazioni differite.
Il
diametro massimo degli inerti impiegati non dovrà superare 1/5 dello
spessore minimo delle nervature né la distanza netta minima tra le
armature.
Il getto deve essere costipato in modo da garantire
l'avvolgimento delle armature e l'aderenza sia con i blocchi sia con
eventuali altri elementi prefabbricati.
7.1.5.7. Modalità di getto.
Per
rendere efficace quanto indicato ai punti precedenti occorre con
opportuni provvedimenti eliminare il rischio di arresto del getto al
livello delle armature.
7.1.5.8. Solidarizzazione tra intonaci e superfici
di intradosso.
Qualora si impieghino materiali
d'intonaco cementizi aventi resistenza caratteristica a trazione
superiore ad 1 N/mm2 dovranno adottarsi spessori
inferiori ad 1 cm o predisporre armature di sostegno e diffusione
opportunamente ancorate nelle nervature.
7.1.6. DISPOSIZIONI AGGIUNTIVE PER I TRAVETTI DI SOLAIO PRECOMPRESSI PREFABBRICATI PER LA REALIZZAZIONE DI SOLAI CON BLOCCHI IN LATERIZIO.
7.1.6.1. Elementi con armatura
pre-tesa.
Per elementi con armatura pre-tesa è ammessa
la deroga all'obbligo di disporre la staffatura minima prevista al
punto 5.4.2.
7.1.6.2. Criteri di calcolo.
Per la
sezione in campata, oltre alle verifiche agli stati limite fondate
sul calcolo sono anche ammesse verifiche fondate su prove di
elementi prefabbricati di serie secondo quanto indicato al punto
4.4.
Per le strutture parzialmente gettate in opera può omettersi
la staffatura di collegamento quando la tensione tangenziale media
in esercizio per combinazioni rare tra l'elemento prefabbricato e il
conglomerato gettato in opera risulti inferiore a 0,3
N/mm2 per le superfici di contatto lisce e 0,45
N/mm2 per superfici scabre.
In corrispondenza al lembo
superiore dei travetti sono consentite in esercizio trazioni pari a
fctm definite al punto 2.1.2.
7.1.6.3. Getti in opera.
I travetti
privi di armature a taglio devono essere integrati sugli appoggi da
getti in opera armati secondo quanto previsto al punto 7.0.
a), ultimo capoverso, salvo che per gli elementi di solai di
copertura poggianti su travi e dotati di adeguata lunghezza di
appoggio.
Tali collegamenti, se destinati ad assicurare
continuità strutturale agli appoggi, dovranno essere verificati
secondo le disposizioni relative al conglomerato cementizio armato
normale, verificando altresì le condizioni di aderenza fra getti in
opera e travetti, secondo i criteri indicati in 7.1.6.2.
7.2. Norme complementari relative ai solai misti di c.a. e c.a.p. e blocchi diversi dal laterizio.
7.2.1. CLASSIFICAZIONE E PRESCRIZIONI
GENERALI.
I blocchi con funzione principale di
alleggerimento, possono essere realizzati anche con materiali
diversi dal laterizio (calcestruzzo leggero di argilla espansa,
calcestruzzo normale sagomato, materie plastiche, elementi organici
mineralizzati ecc.).
Il materiale dei blocchi deve essere stabile
dimensionalmente.
Ai fini statici si distinguono due categorie di
blocchi per solaio:
a) blocchi collaboranti;
b)
blocchi non collaboranti.
Salvo contraria indicazione nel seguito
valgono le prescrizioni generali e le prescrizioni di progettazione
e di esecuzione riportate in 7.1.
7.2.2. BLOCCHI COLLABORANTI.
Devono avere
modulo elastico superiore a 8 kN/mm2 ed inferiore a 25 kN/mm2.
Devono essere totalmente compatibili con il
conglomerato con cui collaborano sulla base di dati e
caratteristiche dichiarate dal produttore e verificate dalla
Direzione dei lavori. Devono soddisfare a tutte le caratteristiche
fissate nel paragrafo 7.1. per i blocchi in laterizio di cui al
punto 7.1.1.b).
7.2.3. BLOCCHI NON COLLABORANTI.
Devono
avere modulo elastico inferiore ad 8 kN/mm2 e svolgere
funzioni di solo alleggerimento.
Solai con blocchi non
collaboranti richiedono necessariamente una soletta di ripartizione,
dello spessore minimo di 4 cm, armata opportunamente e dimensionata
per la flessione trasversale. Il profilo e le dimensioni dei blocchi
devono essere tali da soddisfare le prescrizioni dimensionali
imposte nel paragrafo 7.1. per i blocchi in laterizio non
collaboranti.
7.2.4. RESISTENZA AL PUNZONAMENTO.
In
assenza di cassero continuo inferiore durante la fase di armatura e
getto i blocchi di qualunque tipo devono resistere ad un carico
concentrato, applicato al centro della faccia superiore (su un'area
di 5x5 cm2), non inferiore a 1,5 kN.
La prova va
effettuata secondo le modalità indicate nell'Allegato 7.
7.2.5. VERIFICHE DI RISPONDENZA.
Le
caratteristiche dei blocchi devono essere controllate mediante prove
certificate da Laboratori Ufficiali secondo le norme dell'Allegato
7, con frequenza almeno annuale.
7.2.6. SPESSORI MINIMI.
Per tutti i solai,
così come per i componenti collaboranti, lo spessore delle singole
parti di calcestruzzo contenenti armature di acciaio non potrà
essere inferiore a 4 cm.
7.3. Norme complementari relative ai solai
realizzati con l'associazione di elementi in c.a. e c.a.p.
prefabbricati con unioni e/o getti di completamento.
Oltre a quanto indicato nei precedenti
capitoli (vedi paragrafi precedenti 7.0., 7.1. e 7.2. in quanto
applicabili ed in particolare 7.1.6. per elementi precompressi)
devono essere tenute presenti le seguenti norme
complementari.
7.3.1. SOLIDARIZZAZIONE TRA GLI ELEMENTI DI
SOLAIO.
Ove si debba garantire il comportamento del solaio
a piastra o a diaframma è prescritto un collegamento trasversale
discreto o continuo tra strisce di solaio accostate.
7.3.2. ALTEZZA MINIMA DEL SOLAIO.
L'altezza
minima del solaio va determinata con riferimento alle dimensioni
finali di esercizio e non riguarda le dimensioni degli elementi
componenti nelle fasi di costruzione.
L'altezza minima non può
essere inferiore ad 8 cm.
Nel caso di solaio vincolato in
semplice appoggio monodirezionale, il rapporto tra luce di calcolo
del solaio e spessore del solaio stesso non deve essere superiore a
25.
Per solai costituiti da pannelli piani, pieni od alleggeriti,
prefabbricati precompressi (tipo III), senza soletta integrativa, in
deroga alla precedente limitazione, il rapporto sopra indicato può
essere portato a 35.
Per i solai continui, in relazione al grado
d'incastro o di continuità realizzato agli estremi, tali rapporti
possono essere incrementati fino ad un massimo del 20%.
E'
ammessa deroga alle prescrizioni di cui sopra qualora i calcoli
condotti con riferimento al reale comportamento della struttura
(messa in conto dei comportamenti non lineari, fessurazione,
affidabili modelli di previsione viscosa, ecc.) anche eventualmente
integrati da idonee sperimentazioni su prototipi, documentino che
l'entità delle frecce istantanee e a lungo termine non superino i
limiti seguenti:
a) freccia istantanea dovuta alle azioni permanenti Gk e a tutte quelle variabili Qik
b) freccia a tempo infinito dovuto alle azioni permanenti Gk e ad 1/3 di tutte quelle variabili Qik
Le deformazioni devono risultare in ogni caso compatibili con le condizioni di esercizio del solaio e degli elementi costruttivi ed impiantistici ad esso collegati.
7.3.3. SOLAI ALVEOLARI.
Per i solai
alveolari, per elementi privi d'armatura passiva d'appoggio, il
getto integrativo deve estendersi all'interno degli alveoli
interessati dall'armatura aggiuntiva per un tratto almeno pari alla
lunghezza di trasferimento della precompressione. Vale anche quanto
indicato al 7.1.6.
7.3.4. SOLAI CON GETTO DI COMPLETAMENTO.
La
soletta gettata in opera deve avere uno spessore non inferiore a 4
cm ed essere dotata di una armatura di ripartizione a maglia
incrociata.
7.1.5.1. Protezione delle
armature.
Nei solai, la cui armatura è collocata entro
scanalature, qualunque superficie metallica deve risultare
contornata in ogni direzione da uno spessore minimo di 5 mm di malta
cementizia.
Per armatura collocata entro nervatura, le dimensioni
di questa devono essere tali da consentire il rispetto dei seguenti
limiti:
- distanza netta tra armatura e blocco 8
mm;
- distanza netta tra armatura ed armatura
10 mm.
7.1.5.2. Bagnatura degli
elementi.
Prima di procedere ai getti i laterizi
devono essere convenientemente bagnati.
7.1.5.3. Caratteristiche degli impasti per elementi
prefabbricati.
Devono impiegarsi malte cementizie con
dosature di legante non minori a 450 kg/m3 di cemento e
conglomerati con Rck
25 N/mm2.
7.1.5.4. Blocchi.
Gli elementi con
rilevanti difetti di origine o danneggiati durante la movimentazione
dovranno essere eliminati.
7.1.5.5. Allineamenti e forzature.
Si
dovrà curare il corretto allineamento dei blocchi evitando la
forzatura dei blocchi interposti tra i travetti
prefabbricati.
7.1.5.6. Conglomerati per i getti in
opera.
Si dovrà studiare la composizione del getto in
modo da evitare rischi di segregazione o la formazione di nidi di
ghiaia e per ridurre l'entità delle deformazioni differite.
Il
diametro massimo degli inerti impiegati non dovrà superare 1/5 dello
spessore minimo delle nervature né la distanza netta minima tra le
armature.
Il getto deve essere costipato in modo da garantire
l'avvolgimento delle armature e l'aderenza sia con i blocchi sia con
eventuali altri elementi prefabbricati.
7.1.5.7. Modalità di getto.
Per
rendere efficace quanto indicato ai punti precedenti occorre con
opportuni provvedimenti eliminare il rischio di arresto del getto al
livello delle armature.
7.1.5.8. Solidarizzazione tra intonaci e superfici
di intradosso.
Qualora si impieghino materiali
d'intonaco cementizi aventi resistenza caratteristica a trazione
superiore ad 1 N/mm2 dovranno adottarsi spessori
inferiori ad 1 cm o predisporre armature di sostegno e diffusione
opportunamente ancorate nelle nervature.
7.1.6. DISPOSIZIONI AGGIUNTIVE PER I TRAVETTI DI SOLAIO PRECOMPRESSI PREFABBRICATI PER LA REALIZZAZIONE DI SOLAI CON BLOCCHI IN LATERIZIO.
7.1.6.1. Elementi con armatura pre-tesa.
Per elementi con armatura pre-tesa è ammessa la deroga all'obbligo di disporre la staffatura minima prevista al punto 5.4.2.
7.1.6.2. Criteri di calcolo.
Per la
sezione in campata, oltre alle verifiche agli stati limite fondate
sul calcolo sono anche ammesse verifiche fondate su prove di
elementi prefabbricati di serie secondo quanto indicato al punto
4.4.
Per le strutture parzialmente gettate in opera può omettersi
la staffatura di collegamento quando la tensione tangenziale media
in esercizio per combinazioni rare tra l'elemento prefabbricato e il
conglomerato gettato in opera risulti inferiore a 0,3
N/mm2 per le superfici di contatto lisce e 0,45
N/mm2 per superfici scabre.
In corrispondenza al lembo
superiore dei travetti sono consentite in esercizio trazioni pari a
fctm definite al punto 2.1.2.
7.1.6.3. Getti in opera.
I travetti
privi di armature a taglio devono essere integrati sugli appoggi da
getti in opera armati secondo quanto previsto al punto 7.0.
a), ultimo capoverso, salvo che per gli elementi di solai di
copertura poggianti su travi e dotati di adeguata lunghezza di
appoggio.
Tali collegamenti, se destinati ad assicurare
continuità strutturale agli appoggi, dovranno essere verificati
secondo le disposizioni relative al conglomerato cementizio armato
normale, verificando altresì le condizioni di aderenza fra getti in
opera e travetti, secondo i criteri indicati in 7.1.6.2.
7.2. Norme complementari relative ai solai misti di c.a. e c.a.p. e blocchi diversi dal laterizio.
7.2.1. CLASSIFICAZIONE E PRESCRIZIONI GENERALI.
I blocchi
con funzione principale di alleggerimento, possono essere realizzati
anche con materiali diversi dal laterizio (calcestruzzo leggero di
argilla espansa, calcestruzzo normale sagomato, materie plastiche,
elementi organici mineralizzati ecc.).
Il materiale dei blocchi
deve essere stabile dimensionalmente.
Ai fini statici si
distinguono due categorie di blocchi per solaio:
a)
blocchi collaboranti;
b) blocchi non
collaboranti.
Salvo contraria indicazione nel seguito valgono le
prescrizioni generali e le prescrizioni di progettazione e di
esecuzione riportate in 7.1.
7.2.2. BLOCCHI COLLABORANTI.
Devono avere
modulo elastico superiore a 8 kN/mm2 ed inferiore a 25 kN/mm2.
Devono essere totalmente compatibili con il
conglomerato con cui collaborano sulla base di dati e
caratteristiche dichiarate dal produttore e verificate dalla
Direzione dei lavori. Devono soddisfare a tutte le caratteristiche
fissate nel paragrafo 7.1. per i blocchi in laterizio di cui al
punto 7.1.1.b).
7.2.3. BLOCCHI NON COLLABORANTI.
Devono
avere modulo elastico inferiore ad 8 kN/mm2 e svolgere
funzioni di solo alleggerimento.
Solai con blocchi non
collaboranti richiedono necessariamente una soletta di ripartizione,
dello spessore minimo di 4 cm, armata opportunamente e dimensionata
per la flessione trasversale. Il profilo e le dimensioni dei blocchi
devono essere tali da soddisfare le prescrizioni dimensionali
imposte nel paragrafo 7.1. per i blocchi in laterizio non
collaboranti.
7.2.4. RESISTENZA AL PUNZONAMENTO.
In
assenza di cassero continuo inferiore durante la fase di armatura e
getto i blocchi di qualunque tipo devono resistere ad un carico
concentrato, applicato al centro della faccia superiore (su un'area
di 5x5 cm2), non inferiore a 1,5 kN.
La prova va
effettuata secondo le modalità indicate nell'Allegato 7.
7.2.5. VERIFICHE DI RISPONDENZA.
Le
caratteristiche dei blocchi devono essere controllate mediante prove
certificate da Laboratori Ufficiali secondo le norme dell'Allegato
7, con frequenza almeno annuale.
7.2.6. SPESSORI MINIMI.
Per tutti i solai,
così come per i componenti collaboranti, lo spessore delle singole
parti di calcestruzzo contenenti armature di acciaio non potrà
essere inferiore a 4 cm.
7.3. Norme complementari relative ai solai
realizzati con l'associazione di elementi in c.a. e c.a.p.
prefabbricati con unioni e/o getti di
completamento.
Oltre a quanto indicato nei precedenti
capitoli (vedi paragrafi precedenti 7.0., 7.1. e 7.2. in quanto
applicabili ed in particolare 7.1.6. per elementi precompressi)
devono essere tenute presenti le seguenti norme
complementari.
7.3.1. SOLIDARIZZAZIONE TRA GLI ELEMENTI DI
SOLAIO.
Ove si debba garantire il comportamento del solaio
a piastra o a diaframma è prescritto un collegamento trasversale
discreto o continuo tra strisce di solaio accostate.
7.3.2. ALTEZZA MINIMA DEL SOLAIO.
L'altezza
minima del solaio va determinata con riferimento alle dimensioni
finali di esercizio e non riguarda le dimensioni degli elementi
componenti nelle fasi di costruzione.
L'altezza minima non può
essere inferiore ad 8 cm.
Nel caso di solaio vincolato in
semplice appoggio monodirezionale, il rapporto tra luce di calcolo
del solaio e spessore del solaio stesso non deve essere superiore a
25.
Per solai costituiti da pannelli piani, pieni od alleggeriti,
prefabbricati precompressi (tipo III), senza soletta integrativa, in
deroga alla precedente limitazione, il rapporto sopra indicato può
essere portato a 35.
Per i solai continui, in relazione al grado
d'incastro o di continuità realizzato agli estremi, tali rapporti
possono essere incrementati fino ad un massimo del 20%.
È ammessa
deroga alle prescrizioni di cui sopra qualora i calcoli condotti con
riferimento al reale comportamento della struttura (messa in conto
dei comportamenti non lineari, fessurazione, affidabili modelli di
previsione viscosa, ecc.) anche eventualmente integrati da idonee
sperimentazioni su prototipi, documentino che l'entità delle frecce
istantanee e a lungo termine non superino i limiti
seguenti:
a) freccia istantanea dovuta alle azioni
permanenti Gk e a tutte quelle variabili
Qik
b) freccia a tempo infinito dovuto alle azioni permanenti Gk e ad 1/3 di tutte quelle variabili Qik
Le deformazioni devono risultare in ogni caso compatibili con le condizioni di esercizio del solaio e degli elementi costruttivi ed impiantistici ad esso collegati.
7.3.3. SOLAI ALVEOLARI.
Per i solai
alveolari, per elementi privi d'armatura passiva d'appoggio, il
getto integrativo deve estendersi all'interno degli alveoli
interessati dall'armatura aggiuntiva per un tratto almeno pari alla
lunghezza di trasferimento della precompressione. Vale anche quanto
indicato al 7.1.6.
7.3.4. SOLAI CON GETTO DI COMPLETAMENTO.
La
soletta gettata in opera deve avere uno spessore non inferiore a 4
cm ed essere dotata di una armatura di ripartizione a maglia
incrociata.
Indice D.M. 9-01-1996 - Torna all'area consultazione