Un solaio con doppio tavolato incrociato può essere considerato infinitamente rigido?

04.09.2009 | Nr.: 2390

Risposta

Le norme tecniche NTC 2008 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 di altre soluzioni costruttive (quali il doppio tavolato) l'ipotesi di infinita rigidezza deve esser 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.

Almeno in linea di principio per giustificare tale ipotesi si deve procedere con una modellazione che tenga conto della deformabilità di piano per poi operare un confronto con gli spostamenti orizzontali ottenuti nel caso di solaio rigido. Dall’ EC8 (punto 4.3.1): “La membratura è considerata rigida, se, quando è modellata con la sua flessibilità reale nel piano, i suoi spostamenti orizzontali non superano in nessun punto quelli che risultano dall’ipotesi di membratura rigida per più del 10% degli spostamenti orizzontali assoluti corrispondenti nella situazione sismica di progetto.” Si ha quindi una definizione puramente teorica e poco operativa.

Di fatto il progettista a meno di valutazioni più accurate può utilizzare la definizione di solaio infinitamente rigido solo nei casi già citati o nel caso di impalcati lignei che rispettino le disposizioni costruttive date al punto 7.7.4 (solamente nel caso di strutture con elementi verticali sismoresistenti in legno però).

Indicazioni sulla valutazione della sicurezza di edifici esistenti in  muratura sono fornite in particolare al paragrafo 8.7.1 delle norme.

Si ricorda inoltre che non necessariamente è si deve intervenire realizzando in edifici esistenti un solaio infinitamente rigido. Si consulti a questo proposito quanto riportato nella Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 12 ottobre 2007 "Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le costruzioni", che riprende quanto riportato nell'allegato 11.E dell'OPCM 3431:

Il ruolo dei solai nel comportamento sismico delle costruzioni in muratura è quello di trasferire le azioni orizzontali di loro competenza alle pareti disposte nella direzione parallela al sisma; inoltre essi devono costituire un vincolo per le pareti sollecitate da azioni ortogonali al proprio piano. La necessità di un irrigidimento per ripartire diversamente l’azione sismica tra gli elementi verticali è invece non così frequente. Per le suddette ragioni risulta talvolta necessario un irrigidimento dei solai, anche limitato, di cui vanno valutati gli effetti; a questo si associa inevitabilmente un aumento della resistenza degli elementi, che migliora la robustezza della struttura.

L' irrigidimento dei solai, anche limitato, per ripartire diversamente l’azione sismica tra gli elementi verticali comporta in genere un aumento della resistenza, che migliora la robustezza della struttura. Nel caso dei solai lignei può essere conseguito operando all’estradosso sul tavolato. Una possibilità è fissare un secondo tavolato su quello esistente, disposto con andamento ortogonale o inclinato, ponendo particolare attenzione ai collegamenti con i muri laterali; in alternativa, o in aggiunta, si possono usare rinforzi con bandelle metalliche, o di materiali compositi, fissate al tavolato con andamento incrociato. Un analogo beneficio può essere conseguito attraverso controventature realizzate con tiranti metallici. Il consolidamento delle travilignee potrà avvenire aumentando la sezione portante in zona compressa, mediante l'aggiunta di elementi opportunamente connessi.

Nei casi in cui risulti necessario un consolidamento statico del solaio per le azioni flessionali, è possibile, con le tecniche legno-legno, conseguire contemporaneamente l’irrigidimento nel piano e fuori dal piano, posando sul tavolato esistente, longitudinalmente rispetto alle travi dell’orditura, dei nuovi tavoloni continui, resi collaboranti alle travi mediante perni anche di legno, irrigiditi nel piano del solaio con l’applicazione di un secondo tavolato di finitura. La tecnica di rinforzo con soletta collaborante, in calcestruzzo eventualmente leggero, realizza anche un forte irrigidimento nel piano del solaio; gli effetti di tale intervento vanno valutati sia in relazione alla ripartizione delle azioni tra gli elementi verticali sia all’aumento delle masse. Nel caso in cui gli elementi lignei non siano adeguatamente collegati alle murature, è necessario collegare la soletta alle pareti, tramite elementi puntuali analoghi a quelli già indicati, o ai cordoli, se presenti e realizzati come successivamente descritto.