Cordoli a traliccio in acciaio | Ingegneri.info

Cordoli a traliccio in acciaio

L'impiego di cordoli a traliccio in acciaio è in grado di permettere un buon comportamento della parete muraria in fase sismica

image_pdf

I cordoli in acciaio in sommità possono essere realizzati disponendo due piatti alle due estremità della sezione muraria collegandoli perpendicolarmente e con un certo interasse con altri piatti (Fig. 1a). Il cordolo così realizzato viene solidarizzato alla muratura attraverso dei connettori verticali di opportuna lunghezza. In alternativa può anche essere realizzato un traliccio anch’esso costituito da semplici piatti in acciaio collegati tra loro e fissati alla muratura con connettori (Fig. 1b). Tra le due soluzioni descritte sarebbe preferibile realizzare la seconda.
Dato che in fase sismica la parete muraria su cui si vincola il cordolo in acciaio può essere soggetta a un comportamento flessionale, per opporre maggior resistenza potrebbe risultare opportuno realizzare sia i correnti, interno ed esterno, sia i montanti e i diagonali che vanno a compressione, con profili metallici a “L” o a “C”. La preferenza sull’utilizzo di questi profili è dovuta al fatto che la compressione che si genera per via del comportamento flessionale che può assumere la parete con l’azione sismica, può generare instabilità in un semplice piatto sottile. L’impiego di profili che abbiano un’inerzia flessionale sembra essere più adeguato proprio per evitare questi fenomeni non graditi.

Fig. 1 Cordolo in acciaio: a) costituito da piatti collegati ortogonalmente (configurazione da sconsigliare poiché induce flessione nei piatti longitudinali); b) costituito da piatti a formare un traliccio.

Fig. 1 Cordolo in acciaio: a) costituito da piatti collegati ortogonalmente (configurazione da sconsigliare poiché induce flessione nei piatti longitudinali); b) costituito da piatti a formare un traliccio.

In figura (Fig. 1) sono raffigurate due differenti soluzioni di cordoli a traliccio solitamente posti sulla sommità dei macroelementi. La prima (Fig. 1a) è costituita da 2 correnti longitudinali i quali hanno semplicemente il compito di impedire i cinematismi fuori piano; in questa prima soluzione, infatti, i montanti verticali hanno la duplice funzione di tenere uniti i due correnti longitudinali evitando in tal modo eventuali problemi di svergolamento (instabilità), e di ridistribuire i carichi sui correnti stessi.
La seconda soluzione (Fig. 1b) invece funge da vera e propria trave reticolare in cui il corrente interno funge da puntone, quello esterno da tirante e i montanti e i diagonali costituiscono le aste di parete.
Se si vuole far lavorare bene il cordolo, cioè farlo comportare come una vera e propria trave reticolare, è necessario caricare i nodi (Fig. 1b). Ciò significa fissare il cordolo alla muratura tramite connettori verticali posti esclusivamente in corrispondenza dei nodi, ovvero nei punti di collegamento tra i due correnti e le aste di parete (montanti e diagonali). Se l’ancoraggio del cordolo non avviene nei nodi lungo i correnti in cui confluiscono montanti e traversi, ma avviene in punti qualsiasi di correnti o montanti, il cordolo non lavora più come una trave reticolare, ovvero con sole azioni di trazione e compressione così come invece è stato concepito, ma sarà soggetto anche ad azioni flettenti.

Dimensionamento dei cordoli a traliccio in acciaio

Nei cordoli a traliccio in acciaio, i correnti longitudinali sono dimensionati a trazione considerando come tiro Tc, in sommità (Fig. 2), quello necessario a impedire il meccanismo di ribaltamento che viene fuori dall’analisi cinematica. Il tiro così determinato è assorbito dai correnti in acciaio ancorati in sommità alle pareti ortogonali a quella investita dal sisma (Fig. 3).

Fig. 2 Schematizzazione del ribaltamento semplice di parete monolitica. Ribaltamento globale della parete (Tc e Ts sono gli eventuali tiri relativi alla presenza di presidi).

Fig. 2 Schematizzazione del ribaltamento semplice di parete monolitica. Ribaltamento globale della parete (Tc e Ts sono gli eventuali tiri relativi alla presenza di presidi).

Fig. 3 Schema statico del cordolo a traliccio in acciaio in sommità per determinare le sollecitazioni assiali di trazione e compressione sui correnti, sui montanti e sui diagonali (n indica il numero dei nodi della reticolare).

Fig. 3 Schema statico del cordolo a traliccio in acciaio in sommità per determinare le sollecitazioni assiali di trazione e compressione sui correnti, sui montanti e sui diagonali (n indica il numero dei nodi della reticolare).

Per quanto riguarda il dimensionamento dei montanti e dei diagonali, un possibile schema di calcolo potrebbe essere quello costituito da una reticolare semplicemente appoggiata (Fig. 3). Tale schema statico semplificato prevede che:

  • il traliccio sia vincolato alle estremità esterne (cerniera-carrello), simulando il vincolo offerto dal cordolo delle pareti ortogonali a quella investita dal sisma;
  • i connettori verticali di collegamento tra cordolo e muratura siano posizionati sui nodi tra correnti, montanti e diagonali. L’insieme di tutte le forze applicate ai nodi è rappresentato dal tiro Tc necessario a scongiurare il ribaltamento della parete fuori dal piano (determinato con l’analisi cinematica).

Lo schema è quindi semplice e intuitivo. In pratica si può supporre che il tiro Tc necessario a impedire il ribaltamento venga diviso in parti uguali sui vincoli esterni, e a ogni punto in cui si vuole posizionare un connettore verticale si fa corrispondere una forza orizzontale pari a T/n (dove n indica il numero dei nodi in cui disporre i connettori), in maniera tale da equilibrare la struttura.
Lo schema statico è risolvibile anche manualmente avvalendosi ad esempio del metodo delle sezioni di Ritter.
Dimensionati i profili che costituiscono il cordolo a traliccio è necessario dimensionare il suo collegamento con la muratura sottostante. In questo caso i connettori sono dimensionati a taglio, considerando come azione tagliante lo stesso tiro Tc con cui è stata determinata la sezione dei correnti longitudinali.
Nell’ipotesi che tutti i connettori abbiano lo stesso spostamento in sommità, e abbiano la stessa sezione, considerando lo schema di calcolo proposto (Fig. 5), si può determinare l’azione tagliante su ogni connettore come segue:

immagine

Tc – è il tiro agente sulla parete che ribalta (Fig. 5);
n – è il numero dei connettori presenti lungo la parete che ribalta.

Fig. 5 Cinematismo di ribaltamento semplice. Schema delle forze di taglio con cui dimensionare a taglio i connettori di collegamento cordolo-muratura.

Fig. 5 Cinematismo di ribaltamento semplice. Schema delle forze di taglio con cui dimensionare a taglio i connettori di collegamento cordolo-muratura.

Una volta dimensionati i connettori sulla parete che ribalta, un’accortezza dovrebbe essere quella di verificare che il cordolo non scorra lungo le pareti di spina a cui deve trasmettere l’azione sismica. L’azione di taglio sui connettori lungo i muri di spina è difficilmente la stessa. Verosimilmente, i connettori più vicini alla parete che ribalta saranno maggiormente sollecitati. Questo stesso procedimento viene svolto considerando il sisma in entrambe le direzioni della struttura.
Allo stesso modo dei connettori per i cordoli in c.a., è possibile anche in questo caso dimensionare la lunghezza verticale di collegamento.

Copyright © - Riproduzione riservata
L'autore
L'autore
L'autore
Cordoli a traliccio in acciaio Ingegneri.info