Le piastre Progettazione

Corso di Progetto di Strutture POTENZA, a.a. 2012 2013 Le piastre Progettazione Dott. Marco VONA Scuola di Ingegneria, Università di Basilicata marco.vona@unibas.it http://www.unibas.it/utenti/vona/

CONTENUTI PIASTRE IN C.A. Progettazione e normativa Dettagli di armatura piastre rettangolari e circolari Nodi di collegamento Armature a taglio Armature a punzonamento

TIPOLOGIE Le tipologie di piastre in c.a. più comunemente utilizzate sono le : 1. Piastre piene 2. Piastre nervate (ad esempio a cassettoni)

TIPOLOGIE Le tipologie di piastre in c.a. più comunemente utilizzate sono le : 3. Piastre alveolari, realizzate con elementi a perdere (in genere di plastica) di differente forma cassero a perdere armatura

TIPOLOGIE Le tipologie di piastre in c.a. più comunemente utilizzate sono le : 3. Piastre alveolari, realizzate con elementi a perdere (in genere di plastica) di differente forma

TIPOLOGIE PIASTRE PIENE O ALLEGGERITE Vantaggi Casseforme semplici ed economiche, intradosso piano Assenza di travi all intradosso e massima semplificazione nella predisposizione degli impianti Minimo spessore strutturale e ridotta altezza utile netta di interpiano

TIPOLOGIE PIASTRE PIENE Svantaggi Luci medie Limitata capacità del sistema di resistenza alle azioni laterali (vento, sisma) Problemi di punzonamento Problemi di deformabilità a causa delle deformazioni differite (frecce a lungo termine)

TIPOLOGIE PIASTRE APPOGGIATE SU TRAVI ALTE Vantaggi soluzione tradizionale ben sperimentata campate notevoli Svantaggi Attraversamento delle travi, con canalizzazioni molto grosse, difficile da ottenere; Alto spessore complessivo del solaio Elevata altezza utile netta

PIASTRE PIASTRE NERVATE O A CASSETTONI Vantaggi Peso proprio ridotto e risparmio di materiale Campate di luce elevata Intradosso gradevole se mantenuto in vista TIPOLOGIE Economico se si dispone di un sistema di casseforme riutilizzabile Facilità di foratura verticale fra le nervature per il passaggio di Impianti

PIASTRE PIASTRE NERVATE O A CASSETTONI Svantaggi TIPOLOGIE Lo spessore della soletta fra le nervature può decidere della resistenza al fuoco Richiede specifiche casseforme Notevole altezza libera di interpiano Grandi aperture verticali (es. per il passaggio di una scale) risultano più difficili da gestire

PROGETTAZIONE: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Oltre alle prescrizioni di carattere generale contenute nella NTC 2008 ci sono indicazioni sulle verifiche a punzonamento e indicazioni di progetto per solai bidimensionali Al punto 4.1.12 si fa esplicito riferimento all EC2 Nell EC 2, quando il rapporto s 1 < L 20 La struttura è considerata sottile Inoltre, una piastra può essere considerata portante in una sola direzione se: 1. Possiede due bordi liberi e paralleli 2. È la parte centrale di una piastra rettangolare in il rapporto Larghezza / Lunghezza è maggiore di 2

PROGETTAZIONE Nell EC2 sono fornite le regole di dettaglio per la individuare il tipo di comportamento in funzione di: b, l eff 5h, h l eff = luce efficace l eff = l n + a 1 + a 2 Vincolo di appoggio semplice

PROGETTAZIONE Nell EC2 sono fornite le regole di dettaglio per la individuare il tipo di comportamento in funzione di: b, l eff 5h, h l eff = luce efficace l eff = l n + a 1 + a 2 Vincolo di incastro perfetto

PROGETTAZIONE Nell EC2 sono fornite le regole di dettaglio per la individuare il tipo di comportamento in funzione di: b, l eff 5h, h l eff = luce efficace l eff = l n + a 1 + a 2 Mensola

PROGETTAZIONE Nell EC2 sono fornite le regole di dettaglio per la individuare il tipo di comportamento in funzione di: b, l eff 5h, h l eff = luce efficace l eff = l n + a 1 + a 2 Vincolo di appoggio

DIMENSIONE MINIMA DI RIFERIMENTO: PROGETTAZIONE 70 mm per piastre in calcestruzzo gettate in opera 160mm per piastre in calcestruzzo armato con barre piegate per resistere al taglio 200mm per piastre in calcestruzzo armato con staffe

ARMATURA MINIMA A FLESSIONE In genere si fa riferimento all EC2 9.3.1.1 PROGETTAZIONE: ARMATURA L area delle armature di trazione non deve essere inferiore a quella necessaria per il controllo della fessurazione (armatura in campo elastico) Se la piastra è a portanza unidirezionale deve essere prevista una armatura trasversale secondaria pari ad almeno il 20 % di quella principale Tale armatura non è necessaria nelle zone superiori in prossimità degli appoggiflettente trasversale

PROGETTAZIONE: ARMATURA Il punto EC2 9.3.1.1 è riferito alle travi e riguarda: L interruzione delle armature longitudinali tese L ancoraggio delle armature inferiori su appoggi terminali L ancoraggio delle armature inferiori su appoggi intermedi Nelle piastre si utilizzano le stesse percentuali di armatura minima e massima delle travi

PROGETTAZIONE PASSO MINIMO ARMATURE PRINCIPALE E SECONDARIA Indicato con h lo spessore totale della piastra si hanno le seguenti limitazioni per il passo dell armatura principale e di quella secondaria: S max, slab = min( 2h, 350mm) Armatura principale S max, slab = min( 3h, 450mm) Armatura secondaria In zone soggette a carichi concentrati e nelle zone di momento flettente massimo il passo di riduce per entrambe a S max, slab = min( 2h, 250mm)

PROGETTAZIONE INTERRUZIONE, ANCORAGGIO E SOVRAPPOSIZIONE DELLE ARMATURE Si seguono le indicazioni valide per le travi in merito a: Interruzione delle armature longitudinali tese; si applica la regola della traslazione assumendo a 1 = d Ancoraggio armature inferiori in appoggi terminali Ancoraggio armature inferiori in appoggi intermedi Per quanto riguarda le giunzioni per sovrapposizione, l adozione di opportuni sfalsamenti tra sovrapposizioni adiacenti consente di adottare lunghezza di sovrapposizione pari o di poco superiori alla lunghezza di ancoraggio

SOVRAPPOSIZIONE DELLE ARMATURE PROGETTAZIONE Sfalsamento in pianta delle barre di una piastra per limitare al 25% la percentuale di barre sovrapposte nella stessa sezione che consente di adottare una lunghezza di sovrapposizione pari o di poco superiori alla lunghezza di ancoraggio l0 >0.3 l0 l0 >0.3 l0 l0 >0.3 l0 l 0 l0 >0.3 l0 l0 >0.3 l0 l0 >0.3 l0 l 0

ANCORAGGIO DELLE ARMATURE INFERIORI APPOGGI TERMINALI Se i momenti sugli appoggi sono piccoli o nulli è necessario comunque considerare un armatura pari ad almeno ¼ di quella in campata (EC2 6.2.3) L ancoraggio deve essere tale da resistere ad una forza di trazione pari a: F = 0.5 (cotθ cot ) t V, d Ed α

ANCORAGGIO DELLE ARMATURE INFERIORI APPOGGI TERMINALI PROGETTAZIONE l bd = α α α α α 1 2 3 4 5 bd,min l α, α α α α 1 2, 3, 4, 5 Funzione di: Forma delle barre (dritte/non dritte) Copriferro Confinamento

ANCORAGGIO DELLE ARMATURE INFERIORI APPOGGI TERMINALI PROGETTAZIONE

ARMATURA IN CORRISPONDENZA DI FORI E CAVEDI È necessario innanzitutto se i fori non influenzano in modo significativo il comportamento strutturale In tal caso deve essere introdotto nel modello (ad esempio un modello EF) per valutarne gli effetti In caso contrario basta riferirsi a semplici regole in merito alla distanza dal bordo ed alle armature di dettaglio

ARMATURA A FLESSIONE Le armature possono essere poste in opera singolarmente o in forma di pannelli prefabbricati o rotoli I pannelli sono costituiti da barre in una sola direzione collegate da fili trasversali di piccolo diametro elettrosaldati (con interasse elevato) I rotoli prefabbricati (detti anche tappeti di armatura, lunghezza massima intorno a 15 m) sono costituiti da barre posizionate in una sola direzione e collegate mediante nastri metallici saldati Consentono elevate velocità di lavorazione (posa in opera) e possono essere integrate con armature singole

CALCOLO DELLE ARMATURA DELLE PIASTRE Il calcolo è condotto nell ipotesi per i carichi ultimi l armature in due direzioni ortogonali sviluppi due momenti resistenti M xu = f yd Ax z M yu = f yd Ay z L ipotesi del contemporaneo sviluppo dei due momenti resistenti delle armature nelle due direzioni implica la sostanziale illimitata duttilità ovvero la trascurabilità del comportamento in campo elastico Si trascura inoltre la congruenza tra le deformazioni delle armature nelle due direzioni

CALCOLO DELLE ARMATURA DELLE PIASTRE Piastra quadrata appoggiata sui lati con impedimento al sollevamento sugli angoli Carico uniformemente distribuito Andamento delle tensioni di trazione all intradosso Andamento delle lesioni all intradosso

CALCOLO DELLE ARMATURA DELLE PIASTRE Piastra quadrata appoggiata sui lati con impedimento al sollevamento sugli angoli Carico uniformemente distribuito Andamento delle tensioni di trazione all estradosso Andamento delle lesioni all estradosso

CALCOLO DELLE ARMATURA DELLE PIASTRE Piastra quadrata appoggiata sui lati con impedimento al sollevamento sugli angoli Carico uniformemente distribuito Le armature dovrebbero seguire l andamento delle sollecitazioni Andamento delle sollecitazioni flessionali

ARMATURA A FLESSIONE: I ROTOLI PREFABBRICATI Rotoli prefabbricati

DISPOSIZIONE DELLE ARMATURA A FLESSIONE Disposizione delle armature