Pre-dimensionamento strutturale

Dove h_sol è l'altezza del solaio e l_sol la luce dello stesso (da un asse della trave all'altro).

Anche lo sbalzo, secondo l'EC-2 (punto 4.4.3), per evitare la sua eccessiva deformabilità, deve avere un rapporto luce/altezza utile dello sbalzo non superiore a 7 per calcestruzzo molto sollecitato o 10 per calcestruzzo poco sollecitato.

Se il compito principale di un solaio è quello di trasmettere i carichi verticali alle travi, in zona sismica svolge un ruolo importante nella ridistribuzione delle azioni inerziali, dalle masse agli elementi verticali resistenti al sisma, e deve essere pertanto dotato di un’adeguata rigidezza e resistenza nel piano. Da questo punto di vista il solaio si comporta come una lastra nervata. La lastra vera e propria è costituita dalla soletta, che deve quindi avere uno spessore adeguato (almeno 4 o 5 cm) e deve essere dotato di una buona armatura (come minimo, una rete ∅8 25×25). I travetti del solaio e le travi possono contribuire ad assorbire sollecitazioni di compressione e ad evitare problemi di instabilità locale, ma il loro ruolo è meno importante. Non è quindi necessario aumentare lo spessore del solaio o disporne in modo particolare l’orditura.

Un incremento dello spessore del solaio può invece essere necessario se vi sono travi a spessore contemporaneamente molto lunghe e soggette a rilevanti carichi verticali, oppure quando tutte le travi dell’impalcato sono a spessore.

Travi

Le travi in calcestruzzo armato si dividono in due grandi classi: le travi alte (o emergenti) e le travi piatte (o a spessore). Nelle travi alte, l'altezza della trave (h_t) è maggiore della larghezza della stessa (b_t); nelle travi alte la larghezza b_t è di solito uguale a quella del pilastro (b_p) su cui la trave è poggiata. Nelle travi piatte, d'altro canto, l'altezza della trave è pari all'altezza del solaio, la larghezza è invece di molto superiore a quella del pilastro su cui poggia.

Per il predimensionamento delle travi alte si pone:

con i simboli il cui significato trovate nella figura:

Le sollecitazioni flesso-taglianti indotte dal sisma nelle travi alte sono notevoli ai piani inferiori, e spesso anche a quelli centrali, dell’edificio. In fabbricati di 4-6 impalcati esse hanno frequentemente un'entità comparabile a quella delle sollecitazioni provocate dai carichi verticali. Non è però possibile valutare gli effetti del sisma nella singola campata come percentuale di quelli dei carichi verticali. A differenza di questi ultimi, che crescono con la luce, l’azione del sisma è maggiore nelle campate più corte. Inoltre è strettamente legata alla dimensione dei pilastri (è più elevata in corrispondenza dei pilastri più rigidi). Se, poi, le campate emergenti sono poche rispetto a quelle a spessore, o vi è un numero limitato di travi più rigide (per la sezione più elevata o la luce più corta), le sollecitazioni in tali travi e nei pilastri ad esse collegati possono facilmente raggiungere valori inaccettabili; in tal caso è preferibile ridurne la rigidezza (meglio avere tutte travi deboli che poche robuste).

Per le travi a spessore si pone invece:

quindi è opportuno che la larghezza della trave non sia maggiore di un sesto della luce e, in ogni caso, per garantire un ottimale trasferimento dei carichi al pilastro, non superi il doppio della larghezza del pilastro su cui poggia. Per limitare il problema di eccessive deformazioni viscose si sconsiglia di superare luci di 6 metri. Anche qui i simboli li ricavate dalla figura

In una struttura dotata contemporaneamente di travi emergenti e a spessore, l’effetto del sisma su queste ultime è relativamente modesto; nel dimensionarle ci si può quindi basare essenzialmente sui soli carichi verticali. La sezione delle travi a spessore di collegamento, parallele all'orditura del solaio e quindi poco caricate, avrà dimensioni ridotte, dettate principalmente da motivazioni geometriche (per esempio, la larghezza può essere pari a 60 cm, ottenuti eliminando dal solaio una fila di laterizi).

In assenza di travi emergenti, invece, il contributo delle travi a spessore al contenimento del sisma non è trascurabile. È opportuno in tal caso adottare un solaio di spessore superiore ai valori usualmente adottati in zona non sismica (almeno 4-6 cm in più), in modo da conferire alle travi maggiore rigidezza e resistenza.

Pilastri

I pilastri possono essere predimensionati in funzione dei carichi verticali agenti su di essi, considerando la modalità con cui i carichi si trasmettono dal solaio alla trave e da essa al pilastro è possibile determinare i carichi che gravano su ciascun pilastro. Primo passo è l'individuazione dell'area di influenza di ciascun pilastro, maggiorata di un opportuno coefficiente di continuità. L'area di influenza è individuata tagliando idealmente a metà ciascun travetto delle campate di solaio, eventualmente, i travetti degli sbalzi per intero, e tagliando idealmente sempre a metà ciascuna campata della trave. Tale area deve essere maggiorata mediante coefficienti di continuità che tengano conto sia della continuità del solaio sia della continuità della

trave. Calcolato anche grossolanamente il peso tenendo conto sia dei carichi permanenti che dei carichi variabili si ottiene l'area del pilastro tramite la formula: