Quale calcolo devo eseguire per affermare che un doppio tavolato incrociato è infinitamente rigido?

24.08.2011 | Nr.: 4826

Risposta

Le Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14 Gennaio (D.M. 14/1/08) 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.”

Nello stesso punto della , Circolare 2 febbraio 2009, n.617, istruzioni per l'applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni" si riporta:

"Gli orizzontamenti devono essere dotati di opportuna rigidezza e resistenza nel piano e collegati in maniera efficace alle membrature verticali che li sostengono perché possano assolvere la funzione di diaframma rigido ai fini della ripartizione delle forze orizzontali tra le membrature verticali stesse. Particolare attenzione va posta quando abbiano forma molto allungata o comunque non compatta: in quest’ultimo caso, occorre valutare se le aperture presenti, soprattutto se localizzate in prossimità dei principali elementi resistenti verticali, non ne riducano significativamente la rigidezza. Essi possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano se, modellandone la deformabilità nel piano, i loro spostamenti orizzontali massimi in condizioni sismiche non superano per più del 10% quelli calcolati con l’assunzione di piano rigido. Tale condizione può ritenersi generalmente soddisfatta nei casi specificati nelle NTC (v. § 7.2.6), salvo porre particolare attenzione quando essi siano sostenuti da elementi strutturali verticali (per es. pareti) di notevole rigidezza e resistenza.
Quando gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, le masse e le inerzie rotazionali di ogni piano possono essere concentrate nel loro centro di gravità."

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 etc., in accordo con il punto 7.2.6 della norma e della circolare esplicativa, deve quindi essere giustificata dal progettista, secondo le modalità indicate appunto nella norma.

Modelli di calcolo per la rigidezza nel piano di diversi sistemi di irrigidimento nel piano, come nel caso del doppio tavolato, sono stati proposti da alcuni autori, sulla base anche di alcune campagne sperimentali.

Si veda ad esempio:

Giongo I., Piazza M., Tomasi R., Pushover analysis of traditional masonry buildings: influence of refurbished timber-floors stiffness , SHATIS'11 International Conference on Structural Health Assessment of Timber Structures  -  Lisbon, Portugal  -  June 2011

Wilson A., Quenneville P., Ingham J., Assessment of timber floor diaphragms in historic unreinforced masonry buildings, SHATIS'11 International Conference on Structural Health Assessment of Timber Structures  -  Lisbon, Portugal  -  June 2011

Brignola A., Pampanin S., Podestà S., 2008. “In-plane stiffness of wooden floors.” Proceeding of  the NZSEE 2008 Annual Conference, 11-13 April 2008, Wairakei Taupo, New Zealand