Travi reticolari SER per la costruzione di un centro di talassoterapia

Italian Concrete Days.jpgAbstract: 

Viene descritta la realizzazione di un centro di talassoterapia mediante l’utilizzo di travi reticolari miste SER con luci fino a 13 m.

Inoltre sono svolte alcune verifiche relative alla resistenza a taglio, mediante l’utilizzo di un recente modello a campi di tensione ad inclinazione variabile per elementi con due ordini di armatura trasversale, e gli effetti delle deformazioni viscose sulla deformabilità, attraverso il modello presente nell’Eurocodice 2.

Articolo presentato in occasione degli Italian Concrete Days 2018 di aicap e CTE


The use of SER trussed beam for construction of a thalassotherapy center

Travi reticolari SER per la costruzione di un centro di talassoterapia1 ASPETTI GENERALI

L’impiego di travi prefabbricate reticolari miste è uno strumento di industrializzazione leggera che ha trovato larga diffusione, in Italia e in molti paesi del bacino del mediterraneo (Grecia, Turchia, Tunisia), nel Sud Est Asiatico e nei paesi della America del Sud.

Molto diffuse in Italia anche le varianti con fondello in calcestruzzo leggero precompresso.

Nella configurazione tradizionale la trave è formata da un corrente inferiore realizzato con piatto (fondello) in acciaio, che svolge il ruolo di cassero nella fase di getto, corrente superiore ed aste di parete arrangiate con divere configurazioni e realizzate con barre con sezione trasversale di svariate forme e diversi tipi di acciaio. Il fondello è in genere trattato in modo da inibire la corrosione e consentire la successiva messa in opera dell’intonaco Eventuali armature aggiuntive all’estremità e il getto di calcestruzzo completano l’elemento strutturale.

L’utilizzo delle travi reticolari consente di realizzare campate di grande luce con travi di dimensioni contenute, migliorando la fruizione degli spazi interni e il passaggio di impianti e delle tubazioni aeree, senza un significativo abbassamento dei soffitti.

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Preformate in officina come elemento prefabbricato metallico con capacità autoportante, attraverso saldature realizzate con tecniche e procedure certificate, è in grado di reggere i carichi nella fase di getto (fase I), costituiti dal peso proprio del traliccio metallico e del getto di completamento, dei solai che si appoggiano su essa e delle maestranze. L’impiego in sinergia con sistemi di semi-prefabbricazione del solaio, richiede per la posa in opera solo l’impiego di piccole gru da cantiere, riduce sensibilmente i costi e incrementa notevolmente la velocità di realizzazione. Le prestazioni in esercizio e la sicurezza nei confronti degli stati limite ultimi dipendono dal comportamento meccanico della trave composta formata dalla trave tralicciata in acciaio, le armature aggiuntive di estremità e il calcestruzzo del getto di completamento che a maturazione avvenuta (fase II) realizza un sistema strutturale unico nel quale i due materiali, acciaio e calcestruzzo, sono intimamente connessi sia attraverso l’aderenza che si sviluppa fra i materiali, sia attraverso i connettori meccanici.

Le innovazioni nelle prescrizioni normative che hanno caratterizzato l’ultimo decennio hanno sollecitato la riformulazione e l’approfondimento dei modelli di calcolo specifici per questa tipologia strutturale. In particolare, gli studi hanno approfondito il comportamento delle connessioni saldate fra il piatto metallico e le barre dell’armatura di parete (Colajanni, La Mendola, Recupero, 2013), i fenomeni di instabilità locale e globale e flesso-torsionale della travatura per il funzionamento in fase I, e il comportamento a flessione e a taglio dell’elemento, ponendo particolarmente l’attenzione alla capacità resistente e di duttilità per l’applicazione del “capacity design” nella progettazione di strutture sismoresistenti (Chisari e Amadio 2014, Colajanni, La Mendola, Monaco 2014, Colajanni et al. 2017, Monaco 2016, Monti e Petrone 2015); oggetto di notevole interesse sono stati i collegamenti trave-colonna (Colajanni, La Mendola, Monaco 2015 ) e più in generale il comportamento del sistema trave-colonna-pannello di nodo sotto l’effetto di azioni cicliche (Colajanni et al. 2016); infine va sempre menzionato l’interesse per la modellazione dei fenomeni di deformabilità differita dovuta al comportamento viscoso, che costituiscono una delle problematiche più rilevanti per questa tipologia, caratterizzata da ridotte inerzie della sezione di calcestruzzo e grandi percentuali di armature.

Viene di seguito descritta un’applicazione dell’impiego delle travi prefabbricata reticolari miste per la costruzione di un complesso turistico caratterizzata dalla presenza di travi di luce superiore ai 13 m, realizzate con travi a spessore ridotto.

2 PLANIMETRIA E CARATTERISTICHE GENERALI

Il complesso in esame è situato a Baia del Tono, Ricardi (VV) e consta di più corpi (Figura 1): quello principale (corpo A) è costituito da un sistema intelaiato la cui pianta è descrivibile come l’unione di differenti figure geometriche accostate tra loro (due differenti porzioni di corona circolare in elevazione, e una parte a pianta trapezoidale interrata- cfr. Figura 2).

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Nel primo trovano collocazione la hall d’ingresso dell’hotel, la reception e parte delle camere dedicate ai clienti, nella zona interrata i locali di servizio per il personale, un deposito merci e i locali per lo scarico merci. Un secondo corpo (corpo B) adiacente al primo, ha forma ad esse, ha due elevazioni fuori terra, e contiene le camere dei clienti. Un terzo corpo (corpo C), a Nord della hall, costituito da un piano interrato ed uno fuori terra; contenente ad Ovest i locali del centro talassoterapico e della SPA e termina con una piscina prospiciente il mare, nella parte ad Est contiene un parcheggio a due elevazioni. Un quarto corpo, situato a Sud, anch’esso a forma di porzione di corona circolare, contiene un secondo insieme di camere per i clienti ed i servizi essenziali ad esso pertinenti. Infine a Sud-Est un ultimo corpo contiene un parcheggio interrato, sulla copertura del quale sono realizzati due campi da tennis. Nel capitolo successivo verrà più dettagliatamente descritto il corpo A, di maggiore interesse.

3 CORPO A: ORGANISMO STRUTTURALE

Il corpo A risulta il più esteso e il più interessante per organizzazione strutturale. Come può evincersi dalla pianta della carpenteria del piano fondazioni rappresentata in Figura.3a, dalla corrispondente sezione strutturale in Figura 3b e dalla vista assonometrica del modello strutturale di Figura 4, è costituito dalla hall d’ingresso dell’hotel a doppia altezza a forma di porzione di corona circolare che si sviluppa intorno ad un foro centrale, dove è realizzato un giardino.

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Le strutture di fondazione sono costituite da un reticolo di travi rovesce aventi sezione trasversale pari a 60 x 80 cm. Sono presenti dei nuclei in c.a., nei quali trovano alloggiamento i vani ascensore, al di sotto dei quali sono presenti delle platee in c.a. dello spessore di 30 cm, collegate al reticolo di travi di fondazione. Lungo il perimetro della struttura, quando questa risulta interrata, sono presenti delle pareti in c.a. dello spessore di 30 cm.

Le strutture in elevazione sono costituite da pilastri aventi sezione rettangolare variabile tra 30 x 40 e 30 x 80 cm, e circolare con diametro 30 cm; gli elementi orizzontali, invece, sono realizzati mediante le travi SER. L’acciaio utilizzato per le armature longitudinali e trasversali è il Feb44k, mentre la carpenteria metallica usata per i piatti delle travi SER è realizzata mediante il Fe510.

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Nella zona adibita a camere, le travi (T1) disposte lungo la direzione radiale sono di sezione 40x30 cm e di luce variabile fra 6.40 m e 6.90 m.

L’armatura longitudinale è costituita inferiormente da un piatto in acciaio di sezione 400x5 mm (P1) alle cui parti di estremità sono saldati 2Φ20 aventi funzione di appoggio durante le fasi costruttive, superiormente sono disposti 3Φ20 (LC1), mentre ai nodi, come armatura integrativa, sono presenti 6Φ22 nel lembo teso (NT1) e 5Φ22 in quello compresso (NC1); l’armatura trasversale è realizzata mediante 4Φ14/20 cm inclinati di +- 23° rispetto l’ortogonale all’asse dell’elemento (AT1) al fine di realizzare una vera e propria trave reticolare.

Le travi in direzione circonferenziale (T2), invece, sono di dimensioni 30x30 cm con luci comprese tra 3.50 m e 5.30 m.

Queste sono costituite inferiormente da un piatto di sezione 300x5 mm (P2), superiormente sono presenti 3Φ16 (LC2), mentre ai nodi sono inserite 2 barre di diametro compreso tra 12 e 20 mm (NT2). L’armatura trasversale è realizzata secondo lo stesso schema delle travi sopra descritte ma con barre Φ12 (AT2).

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Nella parte di edificio dove è presente la hall sono presenti delle travi (T3) disposte secondo la direzione radiale dello stesso aventi luci comprese tra 12.40 m e 13.00 m e la cui sezione trasversale è di 30x80 cm. Al piatto inferiore da 300x5 mm (P3) sono saldati 3Φ20 o 3Φ22 (LT3), mentre al lembo superiore sono presenti 3 barre con diametro variabile tra 20 mm e 24 mm (LC3) .

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L'ARTICOLO COMPLETO E' DISPONIBILE IN ALLEGATO


KEYWORDS: Hybrid steel trussed concrete beams; different inclined stirrups; short- and long-term deflection / Travi reticolari SER; staffe a diversa inclinazione; freccia a breve e lungo termine


Nel 2020 si terrà a Napoli la terza edizione degli Italian Concrete Days organizzati da aicap e CTE. Per saperne di più collegarsi a questo LINK