Gli elementi base della modellazione

I nodi definiscono le posizioni di riferimento per la modellazione del solaio. Le campate sono i segmenti di solaio posti tra due nodi consecutivi. Il numero delle campate è quindi legato al numero dei nodi. La posizione dei due nodi di estremità definisce anche la luce e la pendenza delle campate. I vincoli di appoggio assegnati sui nodi ne definiscono inoltre lo schema statico, appoggiata o a sbalzo. Sui nodi è possibile definire la presenza o meno di un vincolo di appoggio, la sezione della trave trasversale e le informazioni per il suo allineamento orizzontale e verticale. Sulle campate si definiscono i dati dimensionali dei travetti, delle solette, delle fasce piene e semipiene e altri dati di dettaglio, quali il ribassamento dell'estradosso e la presenza del travetto ripartitore. Nella figura seguente vediamo le principali variabili dimensionali da definire:

• bt : base del travetto
• ht : altezza totale del travetto
• ss : spessore della soletta superiore
• si : spessore della soletta inferiore
• pt : interasse travetti

Modalità di Imput

L'inserimento dei dati avviene in griglie sincronizzate con la vista geometrica. Questo significa che, a mano a mano che si assegnano o si variano i dati di definizione, il disegno geometrico è subito aggiornato con le variazioni. L'effetto è visibile se si tiene aperta la finestra della visualizzazione Geometria, insieme ai fogli utilizzati per l'immissione dei dati.

All'inizio, la vista geometrica è vuota. Ma già inserendo il primo nodo si può notare graficamente l'effetto sul disegno, che gradualmente viene a formarsi. Continuando con l'immissione dei nodi, delle campate e dei carichi, si arriva alla completa definizione del modello di solaio, in maniera semplice ed intuitiva. L'organizzazione dei dati in griglie consente, inoltre, una visione concisa e raggruppata dei dati, che facilita il controllo dei valori numerici e il confronto d'insieme dei vari elementi riportati nella griglia. Inoltre, sono sempre attive funzioni di sincronismo fra le viste grafiche e i fogli dati, che consente di ridurre ulteriormente i tempi morti legati allo scorrimento delle griglie. Ad esempio, si può cliccare un elemento nella vista grafica (un nodo, una campata) e sincronizzare in questo modo tutte le griglie (dati o risultati) sull'elemento cliccato, oppure scorrere gli elementi di una griglia ed avere lo stesso scorrimento su altre griglie collegate.

I Fogli di Immissione Dati

Dal menù "Dati" è possibile aprire i fogli per l'inserimento e la modifica dei dati, raggruppati in sei gruppi:

• dati globali (Intestazioni, Dati generali),
• dati delle tipologie (Tipi di calcestruzzo, ferro, travetti precompressi, travetti tralicciati),
• dati degli elementi (Nodi, Campate),
• dati di carico (Condizioni di carico, Carichi nei nodi, Carichi sulle campate),
• impostazione verifiche e progetto (Parametri di verifica, di progetto, Coeff.parziali su azioni e resistenze),
• distinta ed editing dei ferri (Ferri nei travetti).

Di seguito ne esamineremo qualcuna.

I Nodi e le Campate
I nodi e le campate sono gli elementi principali con i quali si definisce la modellazione geometrica del solaio. Per i nodi si assegnano le coordinate, il filo fisso e le dimensioni bxh della sezione trasversale sul nodo (trave o muro di appoggio), la rigidezza rotazionale aggiuntiva nel caso si volesse tener conto della rigidezza intrinseca dell'appoggio, l'allineamento verticale della sezione. Quest'ultima informazione regola l'allineamento verticale della sezione bxh trasversale nel nodo e consente di impostare la sezione di appoggio intradossata, estradossata o a spessore.

Per le campate si richiede la tecnologia costruttiva e l'eventuale tipo di travetto prefabbricato, in modo da poter modellare travetti completamente gettati in opera oppure travetti relizzati elementi tralicciati ad armatura lenta o con elementi precompressi, da integrare con armatura aggiuntiva e successivo getto di completamento. Si assegnano inoltre le dimensioni della sezione corrente del travetto (larghezza, altezza totale, spessore soletta superiore, spessore soletta inferiore), il ribassamento dell'estradosso, le dimensioni delle fasce piene e semipiene e la presenza del travetto ripartitore.

Le Condizioni di Carico
I carichi possono essere assegnati come forze e coppie concentrate nei nodi e come carichi ripartiti sulle campate. Tutti i carichi fanno riferimento ad una condizione di carico (chiamata anche azione di carico) che ne definisce i valori quasi-permanente, frequente e raro, mediante i coefficienti riduttivi Ψ0, Ψ1 e Ψ2.

Le condizioni di carico predefinite comprendono le seguenti:

• Permanente,
• Variabile abitazione,
• Variabile ufficio
• Variabile copertura,
• Variabile magazzino,
• Variabile neve,
• Variabile vento,
• Sismico.

L'utente assegna i carichi in base alle condizioni effettivamente agenti sulla struttura in esame; può eliminare quelle non utilizzate od aggiungerne di nuove. Possono essere assegnati carichi variabili mutuamente escludenti, che cioè non si combinano fra di loro, ma solo con gli altri. Possono essere di questo tipo le condizioni che rappresentano disposizioni alternative per un certo tipo di carico (ad esempio per realizzare disposizioni a scacchiera del carico variabile sulle campate o a cavallo dei nodi, oppure per rappresentare situazioni diverse di accumulo nel caso di neve).

In accordo con l'ultima normativa, il programma considera 5 stati limite di verifica:

• s.l. di esercizio Quasi Permanente,
• s.l. di esercizio Frequente,
• s.l. di esercizio Raro,
• s.l. ultimo NonSismico
• s.l. ultimo Sismico.

Per ogni stato limite di verifica devono essere valutati gli inviluppi delle azioni agenti, tenendo conto dei coefficienti statistici Ψ0, Ψ1 e Ψ2 definiti sulle singole azioni e della possibilità che ognuna di esse possa avere effetti favorevoli o sfavorevoli sulla sicurezza. Quest'ultimo aspetto èrisolto considerando i fattori parziali sulle azioni γa separatamente in valore minimo e in valore massimo. Il programma propone per tali coefficienti i valori indicati nella normativa, ma l'utente può anche impostare valori propri per esigenze o prestazioni particolari.

Egualmente, in corrispondenza a ciascuno stato limite, si possono definire sia le verifiche da effettuare, sia i fattori riduttivi delle resistenze dei materiali γm, da considerare nelle verifiche. In particolare sono richiesti i fattori γm per le resistenza a compressione, a trazione e tangenziale del calcestruzzo, per la tensione di aderenza ferro-calcestruzzo e per la tensione di trazione nel ferro. Tali fattori consentono di ricavare la corrispondente tensione di calcolo fd dalla tensione carattersitica fk secondo l'espressione

fd = fk/γm

I Parametri di Verifica e di Progetto

La definizione del solaio si completa definendo l'interasse dei travetti e selezionando i tipi di calcestruzzo e di ferro. Con la definizione dei parametri di verifica si seleziona il sistema normativo da adottare, le condizioni di aggressività ambientale e si impostano i momenti minimi (positivi e negativi) di presidio. Nei parametri di progetto si assegnano i diametri dei tondini, le specifiche di disposizione desiderate e quelle relative all'armatura di ripartizione e ai travetti ripartitori.