Vorrei avere alcune delucidazioni sulla modellazione degli impalcati nelle strutture in muratura.

ultimo aggiornamento
05.11.2015 (15.10.2009)
Nr.: 9582

Risposta team esperti Ing. Mauro Andreolli:

Sul sito esistono diverse risposte a domande molto simili a cui si rimanda per ulteriori chiarimenti. Rispondendo con ordine, consapevoli che non è possibile fornire una risposta del tutto esauriente alle domande poste:

1) Al punto 4.5.4 "Organizzazione strutturale" sono indicati i principi alla base del buon funzionamento strutturale nel caso di edifici in muratura. Si indica, fra il resto, che: 

"Gli orizzontamenti sono generalmente solai piani, o con falde inclinate in copertura, che devono assicurare, per resistenza e rigidezza, la ripartizione delle azioni orizzontali fra i muri di controventamento."

Si tratta di un principio generale, volto a garantire un comportamento scatolare all'edificio: non si prescrivono quindi particolari soluzioni costruttive. Di fatto pero l'assunzione di un diaframma come rigido, pur non strettamente necessaria, consente di semplificare l'analisi sismica in quanto si possono assumere per esso solo 3 gradi di libertà  (gradi di libertà  associati ad un corpo rigido).

Le norme tecniche trattano il ruolo dei diaframmi orizzontali al punto »7.2.6 CRITERI DI MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E AZIONE SISMICA«:

» Gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, a condizione che siano realizzati in cemento armato, oppure in latero-cemento con soletta in c.a. di almeno 40 mm di spessore, o in struttura mista con soletta in cemento armato di almeno 50 mm di spessore collegata da connettori a taglio opportunamente dimensionati agli elementi strutturali in acciaio o in legno e purché le aperture presenti non ne riducano significativamente la rigidezza.«

Nel caso specifico del legno al punto »7.7.4 ANALISI STRUTTURALE« si hanno ulteriori chiarimenti:

» Gli impalcati devono essere in generale assunti con la loro deformabilità ; possono essere assunti come rigidi nel modello strutturale, senza necessità  di ulteriori verifiche se:

a) sono state rispettate le disposizioni costruttive date nel successivo § 7.7.5.3 per gli impalcati o, in alternativa se pertinente, § 7.7.7.2;

b) eventuali aperture presenti non influenzano significativamente la rigidezza globale di lastra nel proprio piano.«

L’ipotesi di infinita rigidezza della copertura nel caso di soluzioni costruttive quali controventatura mediante doppio tavolato, nastri d’acciaio, tavole di legno diagonali, pannelli a base di legno (compensato, OSB), ecc. deve quindi essere giustificata dal progettista. A tal proposito si ricordi che l’ipotesi di infinita rigidezza o meno degli impalcati dipende dal confronto della loro rigidezza con quella delle strutture in elevazione: in generale quindi la rigidezza nel piano dell’orizzontamento potrà  essere considerata infinita o meno, a seconda della rigidezza delle strutture in elevazione cui l’orizzontamento stesso è collegato.

2) Al punto 7.8.5.1 "Costruzioni in muratura ordinaria" si prescrive che:

"Ad ogni piano deve essere realizzato un cordolo continuo all’intersezione tra solai e pareti. I cordoli debbono avere altezza minima pari all’altezza del solaio e larghezza almeno pari a quella del muro; è consentito un arretramento massimo di 6 cm dal filo esterno. L’armatura corrente non deve essere inferiore a 8 cmq, le staffe debbono avere diametro non inferiore a 6 mm ed interasse non superiore a 25 cm. Travi metalliche o prefabbricate costituenti i solai debbono essere prolungate nel cordolo per almeno la metà  della sua larghezza e comunque per non meno di 12 cm ed adeguatamente ancorate ad esso."

La realizzazione di particolari che prevedano l'«annegamento« delle testate delle travi lignee all’interno del cordolo in cemento armato, finiscono di fatto per interrompere la continuità  del cordolo stesso (ben diverso è il caso in cui il solaio sia realizzato con travetti prefabbricati per solai in latero-cemento!). Tali soluzioni sono inoltre poco corrette dal punto di vista della durabilità : gli appoggi degli elementi sono un punto estremamente delicato, in quanto la penetrazione dell’acqua all’interno del legno è facilitata dalla presenza della fibra legnosa aperta nelle testate delle travi. Per questa ragione si deve garantire, intorno alle testate, un’opportuna areazione degli elementi, e deve evitarsi un contatto diretto tra il legno ed altri materiali che possono rilasciare acqua.

Si riportano alcuni possibili particolari costruttivi, che rispettino le prescrizioni normative e le regole del »buon costruire«, in grado di garantire all’elemento ligneo una buona durabilità . A questo scopo puo essere utile l’appoggio della trave su una tavola che funga da dormiente, proteggendo la trave da eventuale umidità  che risale per capillarità , e il rivestimento con uno strato di materiale protettivo, ad esempio sughero, in grado di limitare fenomeni di condensa d’umidità  a contatto con la superficie della trave. 

La realizzazione di un cordolo fino al fino interno del muro rende di fatto, applicando alla lettera la norma, non del tutto corretta la soluzione A).

La soluzione C) prevede l’utilizzo di piastre metalliche (sistemi di connessione progettati ad hoc o presenti a catalogo) in grado di collegare la trave lignea al cordolo. 

3) in relazione al terzo quesito posto è ovvio che una trave collegata strutturalmente al cordolo funge da incatenamento a livello del solaio.

Per quanto riguarda la modellazione del solaio molto dipende dalla tipologia di solaio adottata: in un solaio con struttura composta il carico orizzontale è sostanzialmente assorbito dalla soletta in CA e nel modello si puo assumere un vincolo di diaframma rigido, mentre in altri tipi di solai si deve modellare la reale deformabilità  dell'impalcato.

Risposta collegate:

Come faccio a realizzare un collegamento fra trave portante e cordolo considerando che devo anche realizzare una soletta di 5 cm con connettori ?