Solaio a fungo

Solai a fungo: caratteristiche e metodi di calcolo

I solai a fungo sono piastre che, invece di essere appoggiate con continuità sui lati, poggiano su pilastri. Vale tutto quello detto fino ad ora, cioè si potrebbe applicare il metodo del momento normale per armare. Quello che vediamo adesso, però, è un metodo semplificato per i solai a fungo, in cui si fa riferimento a telai equivalenti. Studieremo poi il punzonamento che è una rottura per taglio in corrispondenza dei pilastri, dove ci sono tipicamente forze di taglio molto elevate.

Le nervature servono per alleggerire la piastra. Si utilizza molto questa tipologia strutturale in Spagna dove non ci sono forze sismiche notevoli da considerare. È di facile realizzazione.

Normative di riferimento

Soprattutto per il punzonamento ci sono formule empiriche basate su prove sperimentali che troviamo nell'Eurocodice 2, che vanno semplicemente applicate.

Applicazioni tipiche del solaio a fungo

I solai a fungo vengono spesso utilizzati nei solai di edifici con solaio in soletta piena (pilastri + piastre), spesso senza travi. In Italia questa tipologia di solaio non è molto diffusa perché, non avendo molta rigidezza flessionale, non è adatta per questioni sismiche. Si potrebbe accoppiare il solaio a fungo con pareti per le sollecitazioni orizzontali, che sono adatte per le azioni sismiche.

Metodo del telaio equivalente

Si parte da una considerazione sull'andamento dei momenti flettenti su un solaio a fungo. Risolvendo le equazioni di Lagrange delle piastre inflesse per un solaio a fungo, dove ci sono più di 4 pilastri, se facciamo riferimento a una parte centrale di un solaio molto esteso di maglia quadrata abbiamo:

• Diagramma del momento associato alle strisce di solaio in direzione x in corrispondenza dei pilastri.
• Diagramma del momento associato alle strisce di solaio in mezzeria.

Notiamo che questi due momenti hanno andamento simile ma valori diversi. Nello specifico, le strisce di piastra in corrispondenza dei pilastri hanno momento maggiore. Quelle in mezzeria hanno momento minore. Quindi è come se le strisce in corrispondenza dei pilastri portassero più carico. Questo succede perché le strisce sono più rigide a causa della presenza dei pilastri.

Se prendiamo una striscia di piastra, se questa si vuole inflettere e in corrispondenza dei pilastri questa flessione porta a una rotazione, questa rotazione deve comunque mantenere la continuità. Quindi, se ruota la striscia di pilastro, devono ruotare anche i pilastri, ma i pilastri hanno una loro rigidezza che fa sì che la striscia non sia libera di inflettersi come vuole ma deve interagire con i pilastri.

Se prendo invece una striscia tra i pilastri: Se la striscia si inflette, a ridurre le rotazioni nell'altra estremità ci sono solo le strisce nell'altra direzione, quindi questa rigidezza è più bassa.

Dunque, per l'interazione striscia-pilastri abbiamo che le strisce in corrispondenza dei pilastri sono più rigide rispetto alla mezzeria e di conseguenza abbiamo dei momenti maggiori.

Studio del metodo

Uso una schematizzazione in cui penso che il solaio a fungo, quindi la piastra, sia fatto da strisce in direzione x e strisce in direzione y. Nel fare questo calcolo a striscia voglio tenere in conto dell'interazione coi pilastri.

Quindi, se volessi progettare l'armatura:

• Definisco due telai equivalenti:
• Un telaio che rappresenta le strisce in x.
• Un telaio che rappresenta le strisce in y.

Io so come si calcolano i telai e quindi vado a ricavare i diagrammi dei momenti e poi vado ad armare.

Carichi da applicare

Quali saranno i carichi da applicare? Se abbiamo un carico P sul solaio:

• Il carico da applicare sulla trave del telaio equivalente in direzione x sarà:
• In direzione y: Un calcolo a telaio però ha un problema: perché noi abbiamo detto che se consideriamo la striscia di pilastri e la striscia di mezzeria, i momenti sono diversi, perché il solaio non è fatto da travi ma è un elemento bidimensionale dove le strisce non hanno la stessa rigidezza per cui i momenti saranno diversi lungo la larghezza. Se faccio un calcolo a telaio questa cosa non riesco a tenerla in conto perché è come se facessi solo un calcolo sulla trave.

Quindi bisogna fare due passaggi quando si usa questo metodo:

1. Definire telai equivalenti e calcolare i momenti flettenti sulle strisce x e y.
2. Fare una ridistribuzione dei momenti, in quanto il calcolo a telaio dà solo il momento complessivo. Questo dovrà essere suddiviso tra le strisce dei pilastri e quella di mezzeria in modo che il momento sulle fasce dei pilastri sia maggiore.

Andiamo avanti: trascuriamo i momenti torcenti. Questo si può fare solo fintantoché il telaio è omo...