Page 13 - Solai alleggeriti in calcestruzzo armato soggetti ad azioni gravitazionali e sismiche

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1. Descrizione della tipologia strutturale
1.1. Piastre alleggerite: inquadramento generale
Nel panorama dell’Architettura e dell’Ingegneria contemporanee si evidenzia l’impor- tanza che il solaio a piastra ha assunto nel mondo delle costruzioni, grazie alla peculia- rità di essere un orizzontamento con ottime prestazioni strutturali, capace di adattarsi a schemi di appoggio molto irregolari e staticamente impegnativi (figura 1.1, figura 1.2). Lo sviluppo più recente dell’utilizzo delle piastre è motivato da una combinazione di vantaggi progettuali e costruttivi. La possibilità di realizzare solai ad intradosso piano costituisce dal punto di vista costruttivo una semplificazione notevole della casseratura, consentendo lavorazioni più celeri ed economiche, anche grazie a casseforme con ele- vate prestazioni tecnologiche. Dal punto di vista architettonico l’intradosso piano rende agevole il passaggio degli impianti e offre una migliore estetica. Sempre nel campo ar- chitettonico, la possibilità strutturale di disporre appoggi in modo irregolare è garantita dal meccanismo di trasferimento dei carichi multidirezionale delle piastre. Il minore ingombro delle strutture a piastre rispetto a soluzioni con travi estradossate porta ad un risparmio di volume particolarmente vantaggioso negli edifici alti.
L’essenza del comportamento della piastra rispetto ad una trave consiste nello sviluppo di un’azione combinata di flessione, torsione e taglio all’interno di un elemento piano. Ciò fa sì che, mentre nella trave il trasferimento dei carichi avviene nel piano dell’im- palcato con traiettoria rettilinea lungo l’asse della trave, in una piastra tale trasferimento avviene lungo percorsi ortogonali incurvati dallo sviluppo della torsione (figura 1.3).
I solai a piastra alleggeriti rappresentano un’evoluzione del sistema, che unisce alle pre- stazioni strutturali proprie di questa tipologia la riduzione del peso proprio e della quan- tità di materiale utilizzato. Essa si realizza creando dei vuoti, disposti secondo una ma- glia regolare, all’interno dello spessore della soletta (figura 1.4). Ad esempio, nel caso dell’utilizzo degli alleggerimenti U-Boot Beton®, impiegati come casseri a perdere, le sezioni resistenti delle piastre alleggerite possono essere visualizzate come un insieme di due solette sottili all’estradosso ed intradosso e di fasce ortogonali di connessione fra le due solette. Il meccanismo resistente per flessione e torsione tipico delle piastre, sia piene che alleggerite, si sviluppa attraverso sollecitazioni di compressione e trazione agenti nelle solette di calcestruzzo e nelle armature all’estradosso ed intradosso. L’intera sezione di calcestruzzo trasferisce il taglio trasversale al piano.
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