Solai in legno e esercizi

I solai in legno

I solai in legno si distinguono in due categorie a seconda della grandezza della luce (l):
-Solai a orditura semplice
-Solai a orditura composta
Nei solai troviamo diversi fattori (che riprenderemo successivamente) e le loro dimensioni ‘standard’ :
-Travi principali (30*40)
-Travi secondarie (14*18)
-Tavolato (30*3)


Solaio a orditura semplice (fig.1)

Riscontriamo un solaio a orditura semplice quando la luce è inferiore a 4 metri.
In questo tipo di solaio dobbiamo ricordare 3 elementi fondamentali:
-Le travi principali (di colore rosso) in questo tipo di solaio fungono da muri portanti;
-Le travi secondarie o travi portanti (di colore verde) disposte verticalmente, devono essere disposte ai lati del solaio per sostenere in modo più omogeneo il peso che va ad aggravare sul solaio;
-Il tavolato o tavolato portante (di colore arancione) è disposto orizzontalmente.
Sia nel solaio ad orditura semplice che in quello ad orditura composta sul solaio troviamo altri elementi che vanno ad influire sul peso; questi sono: collante (costituito da uno strato di calcestruzzo leggero con funzione isolante), pavimento, tramezzi e sovraccarico, ed ognuno di essi ha un peso espresso in daN/m^2.

Adesso andremo a svolgere un esercizio in modo grossolano, per capire come vanno svolti gli esercizi sui solai ad orditura semplice.

Dati:
Lunghezza solaio esterna= 8, 60mt
Spessore muro portante=0,30mt
*Ricorda le dimensioni degli elementi sopra riportati*

Iniziamo:

Come prima cosa dobbiamo capire quante travi devono essere disposte nel solaio affinché possa reggere il peso che gli grava. Iniziamo col capire qual è la lunghezza effettiva interna del solaio: togliamo dagli 8,60 esterni 60 cm dei muri esterni (30+30), ottenendo 8,00mt interni. Disponiamo dunque, come prima detto, le due travi secondarie ai lati del solaio. In questo modo dovremmo togliere metà della larghezza delle due travi, per capire la larghezza effettiva in cui devono essere poste le diverse (ulteriori) travi: 8,00-0,07-0,07=7,86mt
A questo punto dividiamo la distanza interna da interasse di una trave all’interasse dell’altra per un certo numero di travi tali da avere un interasse inferiore a 1 mt; quindi: 7,86:9 (numero delle travi da me scelto che devono essere disposte nel solaio)=0,87.
Una volta disegnate le 9 travi all’interno del solaio con un interasse di 0,87mt, iniziamo con l’Analisi Dei Carichi. Questa ci aiuta a capire il carico effettivo che grava sul solaio. Come prima cosa dobbiamo calcolare il peso del tavolato, a cui verranno successivamente sommati i carichi degli elementi prima citati che influiscono sul carico che grava sul solaio:
Tavolato:0,03(dimensione tavolato in mt)*1,00*800(peso specifico del legno)*1,00= 24daN/m^2+
Collante: 70daN/m^2+
Pavimento: 40daN/m^2+
Tramezzi: 100daN/m^2+
Sovraccarico: 250daN/m^2=
TOTALE: 484daN/m^2

Il carico (q) totale lo approssimiamo a 485daN/m^2.

Iniziamo così con il dimensionamento degli elementi (travi secondarie e tavolato), basterà sostituire alle seguenti formule i numeri degli elementi:
Momento (M)= (q*l)/8= daN*cm
W (modulo di resistenza a flessione)= (b*h^2)/6= cm^3
Sigma= M/W= daN/cm^2
Taglio (T)= (q*l)/2= daN
Tao (verifica al taglio)= (3/2)*(T/(b*h))= daN/cm^2




Solaio a orditura composta(fig.2)

Riscontriamo un solaio a orditura composta quando la luce è superiore a 4 metri.
Anche in questo tipo di solaio dobbiamo ricordare 3 elementi fondamentali:
-Le travi principali (di colore azzurro)disposte verticalmente, questa volta non fungono da muri portanti, ma sostituiscono le travi secondarie come da solaio a orditura semplice per sostenere in modo più omogeneo il carico che va ad aggravare sul solaio. Vengono disposte ai lati del solaio;
-Le travi secondarie (di colore verde) sono disposte orizzontalmente.
-Il tavolato (di colore arancione) è disposto verticalmente.
(Da sottolineare, grassetto e corsivo e colorato)Ricordiamo: sia nel solaio ad orditura semplice che in quello ad orditura composta sul solaio troviamo altri elementi che vanno ad influire sul peso; questi sono: collante, pavimento, tramezzi e sovraccarico, ed ognuno di essi ha un carico proprio espresso in daN/m

Adesso andremo a svolgere un esercizio in modo grossolano, per capire come vanno svolti gli esercizi sui solai ad orditura composta.

Dati:
Lunghezza solaio esterna= 9, 60mt
Altezza solaio esterna= 5,00mt
Spessore muro portante=0,30mt
*Ricorda le dimensioni degli elementi sopra riportati*

Iniziamo:

Questo esercizio è poco più complesso dell’altro, perciò vi consiglio di tenere una buona concentrazione.
Come prima cosa dobbiamo capire quante travi devono essere disposte nel solaio affinché possa reggere il peso che gli grava. Iniziamo col capire qual è la lunghezza effettiva interna del solaio: togliamo dai 9,60 esterni 60 cm dei muri esterni (30+30), ottenendo 9,00mt interni. Disponiamo dunque, come prima detto, le due travi principale ai lati del solaio. In questo modo dovremmo togliere metà della larghezza delle due travi, per capire la larghezza effettiva in cui devono essere poste le diverse (ulteriori) travi: 9,00-0,15-0,15=8,70mt
A questo punto dividiamo la distanza interna da interasse di una trave all’interasse dell’altra per un certo numero di spazi tali da avere un interasse inferiore a 4 mt. Il minimo indispensabile per ottenere un interasse inferiore a 4 mt è dividere per 3 spazi: 8,70/3= 2,90(interasse travi principali). Disponiamo quindi altre due travi all’interno del solaio affinché possano risultare 3 spazi interni (fig.2).
Successivamente dobbiamo capire quante travi secondarie devono essere disposte nel solaio. Dunque mi calcolo la luce interna del solaio eliminando i muri esterni:5,00-0,30-0,30=4,40mt
Ora procediamo col togliere metà della larghezza delle due travi secondarie disposte orizzontalmente ai lati superiore e inferiore del solaio: 4,40-0,07-0,07= 4,26mt.
Come precedentemente, ora dobbiamo procedere col dividere questa distanza per il numero di travi secondarie tali da ottenere un interasse inferiore ad 1,00mt.
Dividiamo così 4,26 per 5 travi, ottenendo così un interasse di 0,85mt.
Ora possiamo procedere con l’analisi dei carichi come da prima eseguito, con l’unica differenza del calcolo sia del peso della trave secondaria che sarà aggiunto al carico complessivo del solaio, e il calcolo del peso della trave principale.

Calcolo T.S.= 0,14*0,18*800*1,00= 21 daN/m^2
Calcolo T.P.= 0,30*0,40*800*1,00= 96 daN/m^2

Infine passiamo al dimensionamento della trave principale, trave secondaria e del tavolato, utilizzando le formule dell’esercizio precedente, con in più le seguenti formule:
In (momento di inerzia)= (b*h^3)/12= cm^4
f (freccia elastica)= (5/384)*[(q*l^4)/(E (modulo di Jang che corrisponde a 110.000)*In)]= cm