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4.3.6 Solette composte con lamiera grecata

Indice interno

Norma

Le solette composte con lamiera grecata sfruttano la lamiera profilata come cassaforma durante il getto e come armatura a trazione nella fase definitiva. Il collegamento tra lamiera e calcestruzzo può essere realizzato mediante:

  • ingranamento meccanico (indentature, rilievi o perforazioni nella lamiera);
  • connettori a piolo saldati attraverso la lamiera;
  • deformazione terminale (piegatura dei bordi della lamiera).

Meccanismi di connessione nelle solette composte con lamiera grecata

4.3.6.1 Analisi per il calcolo delle sollecitazioni

Per il calcolo delle sollecitazioni nella soletta composta si possono utilizzare:

  • analisi elastica lineare, con o senza ridistribuzione;
  • analisi plastica, per sezioni di classe 1 e 2;
  • analisi elasto-plastica.

4.3.6.1.1 Larghezza efficace

Per la distribuzione trasversale dei carichi concentrati, la larghezza efficace è:

\[b_m = b_p + 2(h_c + h_f) \tag{4.3.38}\]

dove \(b_p\) è la larghezza del piede del piolo (o larghezza della zona caricata), \(h_c\) è lo spessore della soletta sopra la lamiera e \(h_f\) lo spessore del pavimento.

Larghezza efficace per carichi concentrati nelle solette composte

4.3.6.2 Verifiche agli stati limite ultimi

Le verifiche agli stati limite ultimi comprendono:

Resistenza a flessione: si determina in modo analogo alle travi composte, assumendo la lamiera come armatura a trazione con la resistenza di progetto \(f_{yp,d}\). Per sezioni di classe 1 e 2 si utilizza il metodo plastico.

Resistenza allo scorrimento longitudinale (metodo \(m\)-\(k\) o connessione parziale): la resistenza al taglio longitudinale si valuta tramite i parametri \(\tau_{u,Rd}\) ricavati da prove conformi al Capitolo 11. La verifica richiede:

\[V_{Ed} \leq \tau_{u,Rd} \cdot b \cdot d_p\]

Resistenza a punzonamento e taglio trasversale: devono essere verificate nelle zone di applicazione di carichi concentrati.

4.3.6.3 Verifiche agli stati limite di esercizio

Fessurazione: nelle zone in appoggio continuo la percentuale minima di armatura trasversale è compresa tra 0,2% e 0,4% dell'area di calcestruzzo sopra la lamiera, in accordo con le prescrizioni del §4.1.2.2.4.

Deformazione: la freccia finale deve tener conto sia del contributo elastico sia dello scorrimento all'interfaccia acciaio-calcestruzzo.

4.3.6.4 Verifiche della lamiera in fase di getto

Durante la fase di getto, la lamiera agisce come cassaforma; la verifica di resistenza deve essere condotta secondo la UNI EN 1993-1-3 per i profili formati a freddo.

La freccia massima ammessa per la lamiera sotto il peso proprio del calcestruzzo fresco e dei carichi di costruzione è:

\[\delta \leq \min\!\left(\frac{L}{180},\; 20\,\text{mm}\right)\]

4.3.6.5 Dettagli costruttivi

Per le solette composte con lamiera grecata si applicano i seguenti requisiti:

  • spessore minimo della lamiera: 0,8 mm (in presenza di connettori saldati) oppure 0,7 mm (senza connettori);
  • altezza minima della soletta composta: \(h \geq 80\) mm;
  • spessore minimo della soletta di calcestruzzo sopra la lamiera: \(h_c \geq 40\) mm;
  • in presenza di travi composte: \(h_c \geq 50\) mm;
  • la dimensione massima degli inerti non deve superare il minore fra \(0{,}4\,h_c\), \(b_0/3\) e 31,5 mm;
  • lunghezza minima di appoggio della lamiera: 75 mm su acciaio o calcestruzzo, 50 mm su altri materiali.

Circolare

C4.3.6 Solette composte con lamiera grecata

C4.3.6.2 Verifiche di resistenza allo stato limite ultimo (solette composte)

La resistenza a flessione delle sezioni trasversali di una soletta composta realizzata con una soletta armata di calcestruzzo gettata su una lamiera grecata collaborante può essere determinata con la teoria plastica, in accordo a quanto esposto in § 4.3.4.2.1.2 delle NTC ed in § C4.3.4.2, se sono soddisfatte le seguenti condizioni:

  • sussiste la piena interazione tra lamiera e calcestruzzo;
  • la sezione efficace della lamiera è valutata al netto di bugnature o dentelli;
  • la lamiera nelle zone soggette a momento negativo è considerata attiva solo se continua sul profilo di acciaio;
  • la stabilità delle parti compresse della lamiera è assicurata.

In tal caso si assume per il calcestruzzo un modello stress-block con tensione massima \(0{,}85 f_{ck}/\gamma_c\) mentre le tensioni normali nella lamiera e nelle barre d'armatura sono assunte pari al limite plastico; vedi Figure C4.3.8(a) e C4.3.8(b).

Figura C4.3.8 - Distribuzione plastica delle tensioni nelle solette con lamiera grecata

Figura C4.3.8 - Distribuzione plastica delle tensioni: (a) asse neutro nel calcestruzzo sopra la lamiera; (b) asse neutro che taglia la lamiera grecata

La resistenza allo scorrimento tra lamiera grecata e soletta deve essere verificata nelle zone in cui sono localizzate le massime sollecitazioni di taglio, in generale le sezioni prossime agli appoggi, poiché in caso di connessione parziale tra i due elementi non è possibile sviluppare il momento resistente plastico così come al § 4.3.6.2 delle NTC. A tal riguardo, è possibile definire una relazione lineare che rappresenta l'interazione parziale tra la lamiera grecata ed il calcestruzzo, basata sulla resistenza allo scorrimento offerta dalla lamiera, \(\tau_{u,Rd}\), che consente di ricavare il momento resistente massimo ottenibile prima del raggiungimento della crisi per flessione (vedi Figura C4.3.9). Tale relazione, basandosi sulla capacità \(\tau_{u,Rd}\) della lamiera grecata, dipende dal tipo di lamiera utilizzata.

Altre tipologie di connessione e differenti condizioni di carico definiscono differenti diagrammi di interazione parziale, come presentato in § 7.4.3 della CNR 10016.

Metodi per il calcolo della resistenza allo scorrimento di sistemi di connessione a pioli, illustrati nella Figura 4.3.4(a,b) delle NTC, sono basati sulle resistenze fornite nel § 4.3.4.3.1 delle NTC; ulteriori informazioni e metodi per il calcolo sono riportati in § 9.7.3 e § 9.7.4 della UNI EN 1994-1-1:2005.

Figura C4.3.9 - Diagramma di interazione parziale calcestruzzo lamiera

Figura C4.3.9 - Diagramma di interazione parziale calcestruzzo lamiera