06/ 06. Soluzioni per tutte le travi.

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1 06/ 06 Soluzioni per tutte le travi

2 1. DESCRIZIONE DEL SISTEMA DIMENSIONI E MATERIALI PRODUZIONE Metodi di produzione Tolleranze di produzione Controllo di qualità CAPACITÀ APPLICAZIONI Limitazioni delle applicazioni Principi di progetto Requisiti del calcestruzzo e correzioni dei fattori di capacità Distanza minima dall estremità e dimensioni minime della trave Momenti all appoggio della trave, causati dalla flessione dell elemento Torsione Rinforzi addizionali e indicazioni da fornire negli elaborati grafici di progetto Protezione al fuoco e classi ambientali INSTALLAZIONE Installazione della scarpa per travi Installazione della trave e tolleranze Il getto dei giunti CONTROLLO DELLE INSTALLAZIONI Controllo delle installazioni della scarpa per travi Controllo delle installazioni della trave COSA FARE QUANDO SI SUPERANO LE TOLLERANZE

3 1. DESCRIZIONE DEL SISTEMA Il sistema d ancoraggio con scarpe per travi (PC) beam shoe è stato progettato per trasferire la reazione vincolare agli appoggi delle travi precompresse e in cemento armato alla mensola PC Corbel. Questa brochure introduce le caratteristiche tecniche delle scarpe per travi in cemento armato e precompresso. Ulteriori dettagli ed informazioni si trovano nella brochure: Peikko PC Corbel. La scarpa è posta all interno dell armatura di estremità della trave durante la casseratura. La trave viene installata sulla mensola posizionando la scarpa contro il blocco che fuoriesce dal pilastro. Il giunto tra il pilastro e la trave, lo spazio attorno alla mensola e i giunti tra le lastre di solaio alveolare sono gettati assieme, così facendo si ottiene l effetto statico collaborante voluto. Fig. 1. Sistema Peikko PC Corbel con travi in cemento armato. 2. DIMENSIONI E MATERIALI Materiali: Piastre S355J2G3 SFS-EN S355JO SFS-EN Barre ad aderenza A500HW/BSt500S SFS 1215 migliorata Tipi di scarpe per elementi trave differenti: PC L per travi con la flangia bassa (altezza < 60mm) (p.es. PC 3-L) PC H per travi con la flangia alta (altezza 60mm) (p.es. PC 3-H) I tipi di scarpe differiscono tra di loro per l altezza dell elemento. Il tipo L è adatto per travi basse e il tipo H è adatto per travi alte. Nel caso di travi senza flangia,il tipo di scarpa e la sua posa in opera devono essere studiate separatamente. 3

4 Tab. 1. Dimensioni [mm], pesi [kg] e colori delle scarpe per travi con flangia bassa. Misure della scarpa PC 3-L PC 5-L PC 7-L PC 10-L H H B B L L L L t d d d peso colore grigio giallo verde blu Tab. 2. Dimensioni [mm], pesi [kg] e colori delle scarpe per travi con flangia alta. Misure della scarpa PC 3-H PC 5-H PC 7-H PC 10-H H H B B L L L L t d d d peso colore grigio giallo verde blu 4

5 3. PRODUZIONE 3.1 Metodi di produzione Piastre Barre ad ader. miglior. Saldatura Fiamma e taglio meccanico Taglio meccanico MAG eseguita a mano o mediante robot Classe delle saldature C (SFS-EN 25817) 3.2 Tolleranze di produzione Altezza e larghezza totali ± 3 Lunghezza totale ± Controllo di qualità Il controllo di qualità incide sulla produzione delle parti in acciaio conformandole ai requisiti imposti dal Codice di Regolamentazione delle Costruzioni Finlandese. La Peikko è subordinata al controllo della Inspecta Certification. Il sistema PC beam shoe possiede una dichiarazione di conformità sulla produzione assoggettata alla Concrete Association of Finland. I prodotti sono marcati con il marchio della Inspecta Certification, il logo della Peikko, il tipo di prodotto, l anno e la settimana di produzione. 4. CAPACITÀ Le capacità strutturali in subordine al Codice di Regolamentazione delle Costruzioni Finlandese ed agli Eurocodici sono esposte nella tabella 3. Tolleranze di assemblaggio sono state considerate nella valutazione delle capacità portanti. La resistenza a trazione è il 20% della resistenza al taglio. Lo spostamento parallelo all asse longitudinale della trave si manifesta solitamente prima del raggiungimento delle massime capacità tensionali (la trave si muove verso le rondelle di fissaggio). Per il calcolo della capacità la resistenza caratteristica del calcestruzzo dei pilastri è C40/50 (secondo l Eurocodice) e K50-1 (secondo RakMK). Tab. 3. Capacità. PC 3 PC 5 PC 7 PC 10 Conforme a EC (senza NAD) Conforme a RakMK V Rd [kn] H Rd [kn] V ud [kn] H ud [kn] APPLICAZIONI Questa brochure di Peikko PC -beam shoes introduce i concetti concernenti le scarpe per travi in cemento armato o precompresso usate con le mensole PC Corbel nei pilastri o nei muri. 5

6 5.1 Limitazioni delle applicazioni Le capacità delle scarpe per travi sono state calcolate per carichi di tipo statico. Nei casi di carichi dinamici o a fatica, si devono utilizzare dei fattori di sicurezza dei carichi più elevati variabili da caso a caso. Quando l impiego dei prodotti è soggetto a condizioni ambientali con temperature che raggiungono i -20 C, bisogna considerare l impiego di acciai ad alta duttilità. 5.2 Principi di progetto Requisiti del calcestruzzo e correzioni dei fattori di capacità Per il calcolo della capacità la resistenza caratteristica del calcestruzzo dei pilastri è C40/50 (secondo l Eurocodice 2) e K50-1 (secondo RakMK). Resistenze caratteristiche e classi degli elementi strutturali inferiori devono essere tenute in considerazione in accordo con la tabella 4. Le forze di taglio, determinate in fase di progetto, devono essere inferiori ai valori ammissibili ottenuti secondo il calcolo con ridotte capacità. Tab. 4. Fattori di correzione. Fattore di correzione C30/37 C35/45 conforme a EC Fattore di correzione K 40-1 K 45-1 K 40-2 conforme a RakMK , Distanza minima dall estremità e dimensioni minime della trave Le scarpe per travi sono state progettate per essere allocate al centro della sezione d estremità della trave. La distanza minima dall estremità deve essere almeno la stessa presentata nella tabella 5, anche nel caso in cui la scarpa venga alloggiata eccentricamente. Il progettista deve verificare le capacità della trave e che la scarpa si adatti con l orditura principale della trave e con le altre parti in acciaio. I blocchi AutoCad, scaricabili dalla homepage di Peikko, facilitano questo lavoro. Table 5. Le misure minime di trave [mm] dipendono dalle dimensioni della scarpa. hmin / bmin PC 3-L 280/280 PC 5-L 280/280 PC 7-L 380/380 PC 10-L 480/380 hmin / bmin PC 3-H 280/280 PC 5-H 280/280 PC 7-H 380/380 PC 10-H 480/380 6

7 5.2.3 Momenti all appoggio della trave, causati dalla flessione dell elemento Dopo che il giunto tra trave e pilastro è stato gettato in opera, il momento all appoggio causato dalla flessione della trave, deve essere aggiunto ai valori di progetto in unione con le armature necessarie. I valori dei momenti determinati dall eccentricità di 10mm, 80mm e 150mm tra l intradosso della mensola e l intradosso della trave sono esposti nella tabella 6. Qualora le distanze siano maggiori, si considererà un momento maggiore. Tab. 6. Momenti all appoggio della trave M d [knm], e = distanza tra l intradosso della mensola e l intradosso della trave (generalmente l altezza dell ala della trave). PC 3-L PC 3-H PC 5-L PC 5-H PC 7-L PC 7-H PC 10-L PC 10-H e = 10mm e = 80mm e = 150mm Torsione Le scarpe per travi non hanno capacità di resistenza alla torsione. La trave intermedia Completato il processo di costruzione nella connessione a mensola non c è torsione dovuta al sovraccarico variabile quando la trave e la lastra di solaio lavorano come una struttura monolitica. Questo può essere raggiunto con sufficiente armatura nei giunti delle lastre posate in opera. Quando si posano le prime lastre di solaio su un solo lato della trave, la torsione per le connessioni può essere contenuta e controllata supportando la trave contro gli effetti della torsione. La trave di bordo Completato il processo di costruzione nella connessione a mensola non c è torsione dovuta al sovraccarico variabile quando la trave e la lastra di solaio lavorano come una struttura monolitica. Questo può essere raggiunto con sufficiente armatura nei giunti delle lastre posate in opera. Nella connessione a mensola non c è torsione causata dalla flessione e dall azione di ritiro delle lastre di solaio, in quanto la connessione assorbe tali deformazioni. Sollecitazioni di torsione durante le fasi di costruzione possono essere prevenute mediante adeguati supporti Rinforzi addizionali e indicazioni da fornire negli elaborati grafici di progetto Indicazioni da fornire negli elaborati di progetto: Tipo, dimensione e classe della scarpa per travi Posizione orizzontale della scarpa per travi in rapporto all asse centrale della trave Quota della scarpa rispetto all intradosso della trave Scatola per il getto per la mensola e tipo di malta per il giunto Armature addizionali della trave 7

8 Fig. 2. Indicazioni di progetto da fornire negli elaborati grafici quando si usano le PC-L beam shoes. 8

9 Fig. 3. Indicazioni di progetto da fornire negli elaborati grafici quando si usano le PC-H beam shoes. Le barre ad aderenza migliorata poste nella parte inferiore della scarpa vengono ancorate all armatura principale della trave in accordo con la sua capacità, ogniqualvolta la distanza tra l ancoraggio della scarpa e l armatura principale è 100mm. Il progettista deve controllare se la struttura richiede delle armature addizionali, oltre a quelle proprie della scarpa impiegata. Staffature contro lo strappo sono necessarie ad entrambe le estremità della trave (fig. 4). 9

10 Fig. 4. I rinforzi addizionali della trave quando la distanza tra l ancoraggio della scarpa e l armatura principale è 100mm. Quando la distanza tra l ancoraggio della scarpa e l armatura principale è maggiore di 100mm, l estremità della trave deve essere progettato come un incastro rigido. Le staffe sospese sono necessarie, e l armatura principale della trave deve essere ancorata alle armature addizionali. Tali soluzioni sono mostrate nella figura 5. 10

11 Fig. 5. I rinforzi addizionali della trave quando la distanza tra l ancoraggio della scarpa e l armatura principale è maggiore di 100mm. La lunghezza della trave è scelta in maniera che lo spazio tra la trave e il pilastro a sezione quadrata sia di 19mm come mostrato nella figura 6; la tolleranza nella connessione per la lunghezza della trave sarà quindi ± 17mm. 11

12 Fig. 6. La connessione al pilastro con sezione quadrata. La tolleranza sulla dimensione in lunghezza della trave è più piccola nelle connessioni a pilastri circolari. La lunghezza della trave viene scelta in modo che lo spazio tra la trave e la superficie del pilastro sia 12mm. Quindi la tolleranza nella connessione per la lunghezza della trave sarà ± 12mm. Fig. 7. La connessione al pilastro circolare. Con travi in spessore è raccomandabile porre l intradosso della mensola alla stessa quota dell intradosso della soletta. L intradosso della mensola deve essere ad un livello superiore rispetto alle travi alte cosicché il centro di gravità della trave risulti più basso rispetto all estradosso della mensola. La quota di intradosso della mensola deve essere indicata negli elaborati grafici della trave. 12

13 5.2.6 Protezione al fuoco e classi ambientali Le capacità della connessione in cui l intradosso della mensola non è protetto dal copriferro o da barriere al fuoco certificate, sono riportate nella tabella 7. Si assume che il 50% dei carichi agenti siano carichi variabili. Il progettista deve assicurarsi che i carichi di progetto, in condizione di esposizione al fuoco non siano maggiori della capacità portante. Quando è richiesta una perdurante e prolungata resistenza al fuoco, si raccomanda, nelle condizioni d impiego con delle travi alte, di spostare la mensola più in alto della quota della lastra di solaio. Il copriferro proteggerà il giunto dall azione del fuoco. Il supporto tecnico della Peikko offre indicazioni su come posare le mensole in condizioni analoghe. Tab. 7. Capacità delle connessioni dopo 60 e 90 minuti di esposizione al fuoco. PC 3 PC 5 PC 7 PC 10 Conforme a (senza NAD) Conforme RakMK RE 60 EC V RT [kn] RE 90 V RT [kn] RE 60 a V ut [kn] RE 90 V ut [kn] La mensola può essere utilizzata per le connessioni in ambiente Y3. Qualora si intendesse utilizzarla in ambiente Y2, il copriferro necessario si realizzerà sollevando la mensola verso l alto. I tecnici della Peikko offrono l assistenza necessaria al caso. 6. INSTALLAZIONE 6.1 Installazione della scarpa per travi La scarpa per travi è installata all interno dell armatura nel cassero, in modo da non permettere alcun movimento durante il getto, e all interno delle staffe principali della trave. La piastra d estremità della scarpa viene posizionata perpendicolarmente all intradosso della trave mediante una barra filettata alla fine delle barre ad aderenza migliorata della scarpa. Il cassero nella parte finale della trave può essere ancorato alla scarpa mediante una barra filettata posizionata dietro la piastra e passante attraverso il cassero e la piastra stessa. 6.2 Installazione della trave e tolleranze L installazione della trave deve essere fatta in conformità al piano di costruzione. Gli effetti della torsione possono essere evitati supportando la trave durante il suo montaggio. La trave può essere posata, quando la mensola è installata nella posizione appropriata in conformità con le indicazioni d installazione. La trave è installata sulla mensola ponendo la stessa nell incavo dell ancoraggio. Le tolleranze d installazione sono di ±19mm sulla base di riferimento della lunghezza, qualora i pilastri siano di forma rettangolare; nel caso invece in cui si adottino pilastri dalla sezione circolare, la tolleranza di montaggio dipende dal raggio del pilastro. 13

14 6.3 Il getto dei giunti L intera altezza del giunto tra il pilastro, la trave e lo spazio attorno alla mensola, è gettato in opera nello stesso momento in cui si effettua il getto di completamento delle lastre di solaio. 7. CONTROLLO DELLE INSTALLAZIONI 7.1 Controllo delle installazioni della scarpa per travi Lista di controllo prima del getto delle travi: Appropriata posizione della scarpa per travi Perpendicolarità tra il piatto d estremità della scarpa e l intradosso della trave Appropriata protezione della mensola contro il getto della malta Entità e posizione delle armature addizionali 7.2 Controllo delle installazioni della trave Lista di controllo prima dell assemblaggio della trave: Bulloni della mensola serrati in accordo con le indicazioni mostrate nella brochure Peikko PC Corbel Piano di costruzione delle travi osservato Piano di costruzione delle solette osservato 8. COSA FARE QUANDO SI SUPERANO LE TOLLERANZE Controllare la brochure Peikko PC Corbel. 14