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Introduzione al sistema
Solai in c.a. alleggeriti
Sistemi di alleggerimento per solai a piastra
CO2
Ton. risparmiate
con Cobiax dal 2004
65.781 t
leggero - conveniente - sostenibile
solaio a piastra alleggerito
INDICE
1. Cobiax® I Vantaggi BIG 5 ........................................................................................... 5
1.1
Solai a piastra alleggeriti per l’ottimizzazione delle risorse nelle strutture .............................. 5
1.2
Big5, i vantaggi della tecnologia cobiax®................................................................................. 6
1.3
Le sfere e l’ecosostenibilità ................................................................................................... 6
1.4
Introduzione ai solai bidirezionali .......................................................................................... 6
1.5
Il sistema cobiax® .................................................................................................................. 9
1.6
I prodotti ............................................................................................................................ 10
1.6.1
1.6.2
®
Sistema cobiax per completa casseratura in opera ................................................................................ 10
Per sistema con lastra semi-prefabbricata .............................................................................................. 11
1.7
Tipologia elementi di alleggerimento................................................................................... 12
1.8
Il progetto........................................................................................................................... 13
1.8.1
1.8.2
1.8.3
1.8.4
Fase preliminare....................................................................................................................................... 13
Fase progetto esecutivo ........................................................................................................................... 13
Fase di produzione e fornitura ................................................................................................................. 13
Fase di posa in opera e getto del calcestruzzo ......................................................................................... 14
2. Base sperimentale del sistema cobiax® ................................................................. 15
2.1
Introduzione alla tecnologia ................................................................................................ 16
2.2
Comportamento flessionale ................................................................................................ 17
2.2.1
2.2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.4
Resistenza flessionale .............................................................................................................................. 17
Freccia di inflessione ................................................................................................................................ 17
Comportamento a taglio e punzonamento........................................................................... 18
Resistenza al taglio: considerazioni introduttive e riferimenti normativi ................................................ 18
Risultati dei testi e analisi comparativa ................................................................................................... 18
Resistenza al punzonamento ................................................................................................................... 22
Considerazioni finali ............................................................................................................ 23
3. Specifiche Tecniche cobiax® ..................................................................................... 27
3.1
Allegato A-1 : Dimensionamento a flessione ........................................................................ 28
3.1.1 Valori limite nel dimensionamento dell’armatura a flessione secondo il metodo EC2 in solette con
alleggerimenti sferici cobiax® (Tipo Eco-Line) ....................................................................................................... 28
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
Allegato A-2: Dimensionamento a taglio .............................................................................. 30
®
Fondamenti sulla resistenza al taglio di una soletta cobiax ................................................................... 30
Resistenza a taglio secondo EN 1992-1-1 (EC2 – 6.2) .............................................................................. 31
®
Resistenza al taglio per solette cobiax .................................................................................................... 31
®
Fattore αQ(CB) - limite di resistenza a taglio senza armatura per solette cobiax ..................................... 32
Esempio di rilevazione di αQ(CB) - (H=25 cm / D=180mm) ...................................................................... 33
Annotazioni .............................................................................................................................................. 34
Letteratura ............................................................................................................................................... 34
Cobiax Italia srl
www.cobiax.it - [email protected]
Pagina 1 di 106
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
Allegato B-1: Omologazione e Certificazione CE ................................................................... 35
Omologazione del sistema di alleggerimento ECO-LINE .......................................................................... 35
Omologazione del sistema di alleggerimento SLIM-LINE ......................................................................... 37
Certificazione CE ...................................................................................................................................... 39
Allegato C-1: Specifiche Antincendio.................................................................................... 40
Resistenza (R) – tenuta (E) ed isolamento (I) al FUOCO ........................................................................... 40
Certificazione Anti-Incendio MFPA [inglese] ............................................................................................ 41
4. La Progettazione .......................................................................................................... 49
4.1
4.1.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.3
4.3.1
4.3.2
4.4
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
4.4.7
4.4.8
4.5
Premessa ............................................................................................................................ 50
®
Tabella per il dimensionamento dei solai cobiax .................................................................................... 51
Gamma dei prodotti............................................................................................................ 52
®
®
Gamma Slim-Line , CBCM - S ................................................................................................................... 52
®
®
Gamma Eco-Line , CBCM - E ................................................................................................................... 53
Determinazione degli spessori ............................................................................................. 54
Soluzione interamente gettata in opera .................................................................................................. 54
Soluzione semi-prefabbricata con getto di completamento in opera ..................................................... 55
Aspetti tecnici fondamentali per il calcolo del solaio cobiax® ................................................ 56
Calcolo a flessione .................................................................................................................................... 56
®
Capacità portante a taglio cobiax ........................................................................................................... 56
Punzonamento ......................................................................................................................................... 57
Verifica della fuga tra strati di calcestruzzo gettati in tempi diversi ........................................................ 58
Verifica della fessurazione ....................................................................................................................... 59
Isolamento acustico e termico ................................................................................................................. 60
Modo proprio di vibrare........................................................................................................................... 62
Punzonamento localizzato ....................................................................................................................... 63
Esempio di Calcolo .............................................................................................................. 64
5. L’armo del solaio cobiax® .......................................................................................... 69
5.1
5.1.1
5.1.2
5.2
5.2.1
5.2.2
5.3
5.3.1
5.3.2
Armo del solaio con il sistema CBCM® .................................................................................. 70
®
®
Le gabbie di alleggerimento cobiax CBCM ............................................................................................ 70
®
Le istruzioni di posa con il sistema CBCM .............................................................................................. 70
Armo del solaio con il sistema CBLM-L®................................................................................ 71
®
®
Il modulo cobiax CBLM-L ....................................................................................................................... 71
®
Le istruzioni di posa con il sistema CBLM-L ............................................................................................ 72
Getto del cls per soluzioni di posa in opera tipo CBCM® e CBLM®........................................... 74
Raccomandazioni particolari .................................................................................................................... 75
Note per il getto di calcestruzzo in due fasi ............................................................................................. 75
5.4
Le istruzioni di posa del sistema con lastra semi-prefabbricata ............................................. 77
5.5
Note relative alla costruzione delle lastre semi-prefabbricate .............................................. 79
5.5.1
5.6
Posizione dei tralicci nella lastra .............................................................................................................. 79
La puntellatura ................................................................................................................... 80
Cobiax Italia srl
Pagina 2 di 106
5.7
5.7.1
5.7.2
5.7.3
5.7.4
Combinazioni possibili con il sistema cobiax® ....................................................................... 81
Realizzazione di impianti all’interno del solaio ........................................................................................ 81
Abbinamento con elementi portanti termoisolanti ................................................................................. 82
Abbinamento alla post-tensione in opera ............................................................................................... 83
Nella realizzazione di impianti da ponte .................................................................................................. 84
6. Sezioni Tipologiche ..................................................................................................... 85
6.1
Sezioni minime SLIM-LINE® .................................................................................................. 86
6.2
Sezioni minime ECO-LINE® ................................................................................................... 93
7. Analisi costi / benefici ................................................................................................ 99
7.1
7.1.1
7.1.2
I guadagni ......................................................................................................................... 100
Risparmio/Aumento di valore ................................................................................................................ 100
Valore aggiunto/Benefici ....................................................................................................................... 100
7.2
Costi di posa in opera del sistema cobiax® .......................................................................... 101
7.3
Voci di capitolato .............................................................................................................. 104
Cobiax Italia srl
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Palazzo Lombardia
Cobiax Italia srl
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®
cobiax
I Vantaggi BIG 5
1.1
Solai a piastra alleggeriti per l’ottimizzazione delle risorse nelle strutture
Cobiax Italia srl
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E’ la natura stessa che ci fornisce l’esempio di una struttura solida ed allo stesso tempo leggera. Le
ossa degli uccelli ad es. sono cave; se così non fosse, non sarebbero in grado di volare!
Di qui l’idea di tradurre questo concetto anche alle solette in c.a. e dunque di sostituire il calcestruzzo
solo nelle zone dove esso sviluppa il suo minor effetto utile. Nella fattispecie, il cls viene mantenuto in
prossimità della cappa superiore ed inferiore, nonché negli elementi di connessione tra queste ultime,
che garantiranno le necessarie prestazioni alle diverse modalità di sollecitazione. Limitare l’utilizzo di
materiale superfluo significa pure impiego consapevole delle risorse.
Il prodotto: le sfere cave in polietilene riciclato ad alta densità HDPE, distribuite omogeneamente
all’interno del solaio, riducono il peso proprio dello stesso senza influire in alcun modo sul
comportamento strutturale, né sulla resistenza al fuoco.
1.2
Big5, i vantaggi della tecnologia cobiax®
Leggero, portata bidirezionale
Risparmio di peso fino al 35% (a parità di
spessore H di un analogo solaio massiccio)
Ampie campate senza travi sporgenti
Intradosso piano per una maggiore flessibilità
nell’installazione di impianti
Architettura libera, flessibilità d’uso
Fino al 50% di pilastri in meno; per una
riconversione della destinazione d’uso facilitata
Sicurezza antisismica
Riduzione della massa partecipante, riduzione dei
potenziali danni (relativamente al solaio
massiccio)
Impiego consapevole delle risorse
Risparmio sul materiale da costruzione, riduzione
delle emissioni di CO2
1.3
Le sfere e l’ecosostenibilità
Il materiale che compone le sfere di
alleggerimento (HDPE – Polietilene ad alta densità)
è derivato al 95% dagli scarti. Inoltre, con una
sfera Ø360 mm si riescono a risparmiare circa 60
kg di calcestruzzo, ossia 7,20 kg di cemento.
Produrre una tonnellata di cemento genera
emissioni di CO2 per 700 kg; quindi la nostra sfera
ha già fatto risparmiare ben 5,04 kg di CO2! Ossia
quanto un’auto di media cilindrata brucia
percorrendo ca. 33 km. [150g/km]
1.4
Introduzione ai solai bidirezionali
Cobiax Italia srl
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Per introdurre il sistema cobiax® nella costruzione dei solai è
necessario prima descrivere i fondamenti su cui poggia questa
innovativa tecnologia.
Qui di seguito verranno quindi esposti i principali requisiti e
vantaggi per una soletta avente capacità portante in due
direzioni (che chiameremo bidirezionale).
Uno dei parametri decisivi per sfruttare appieno la
bidirezionalità che offre il sistema, è il rapporto tra le luci della
maglia di pilastrata che non dovrebbe superare L1/L2 ≤ 2 ;
ovvero la luce maggiore non dovrebbe superare il doppio della
luce minore.
LMax
Lmin
≤2
Supponiamo quindi che si sia impostata una pilastrata con luci
nelle due direzioni che rispondano ai requisiti appena elencati.
Oggi come oggi, anche con la crescente diffusione dei sistemi
di casseratura continua modulari, l’opzione della soletta
bidirezionale diventa una scelta del tutto obbligata.
Di questa famiglia fanno parte le solette a getto completo di
cls (massicce) e le solette alleggerite bidirezionali.
In linea generale, se messo a confronto con uno dei classici
sistemi a solaio monodirezionale1 alleggerito, è corretto
affermare che la soletta alleggerita bidirezionale comporta:
Spessori di solaio inferiori (a parità di sovraccarichi e
luci);
Luci più ampie e/o sovraccarichi maggiori (a parità di
spessore);
L’assenza di sottosporgenze offre non solo una notevole
libertà di redistribuzione degli ambienti conseguenti ad
eventuali riconversioni, ma anche una estrema libertà nel
layout impiantistico;
Sempre nel caso di ridistribuzione degli impianti, l’agevole
forabilità, anche in corso d’opera, fa delle solette
bidirezionali il solaio ideale;
Una grande capacità di ridistribuzione trasversale dei
carichi concentrati, anche molto superiori a quelli
nominali caratteristici dettati dalle normative vigenti,
come ad es. nelle installazioni di macchine ed apparati di
notevole peso;
Il buon isolamento acustico, nonché termico, discende
direttamente dalla buona massa strutturale;
Con l’introduzione sul mercato dei sistemi di casseratura
modulari, la produttività è cresciuta drasticamente, sia
per quanto concerne i tempi di posa dei casseri stessi,
nonché la rimozione dei pannelli che può generalmente
avvenire già dopo 3÷4 gg dal completamento del getto.
1
Del tipo travetti, alveolare, o a lastra tipo predalles con materiale alleggerente interposto
Cobiax Italia srl
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Generalizzando inoltre, si può affermare che, nel confronto tra
due solette di pari spessore, il tipo alleggerito, essendo dotato
di una massa ridotta, oltre ad avere una maggiore efficienza
nello sfruttamento delle risorse2, offre una serie di vantaggi
che vale la pena evidenziare:
Riduzione significativa delle frecce di inflessione,
specie a tempo infinito3. Questo fenomeno è molto
sensibile ai carichi di tipo permanente (dei quali fa
parte “in primis” il peso proprio del solaio).
La riduzione degli sforzi di reazione sugli appoggi è da
annoverarsi tra gli effetti gradevoli sulla globalità della
struttura in quanto, a parità di armature,
permetterebbe una riduzione della sezione dei pilastri
nonché al lim. delle dimensioni delle fondazioni (nella
fattispecie in edifici a più livelli), con relativa riduzione
dei costi di costruzione o viceversa, in una riduzione
delle pressioni sia sugli elementi verticali, che sul
terreno.
Sempre a tale proposito ed intrinsecamente al solaio,
le ridotte reazioni verticali, si traducono in forze
ridotte di punzonamento locali, che in molti casi
mettono in crisi la zona di resistenza a taglio
nell’intorno dei pilastri o degli spigoli interni
(fenomeno del punzonamento4).
La riduzione di massa, se applicata alle accelerazioni
derivanti dall’azione sismica agente, riduce le forze
sollecitanti e quindi ne trarrà beneficio sia il tagliante
orizzontale, che quello verticale sismico di piano.
Il comportamento ortotropo della piastra d’impalcato,
rende la struttura estremamente rigida nel suo piano,
tale da garantirne il perfetto funzionamento nel
trasferimento del tagliante sismico alle strutture
verticali addebitamente disposte a tale scopo.
Dualmente, tramite le bretelle costituite dalle due
cappe di intradosso ed estradosso, la piastra funge da
diaframma perfetto anche nel contenimento della
spinta delle terre nel caso di solai di vani interrati
multipiano.
2
Risparmiare cls significa ridurre lo spreco dei materiali. I solai alleggeriti tolgono il cls dalle zone in cui esso non esplica alcun
effetto tecnico.
3
Il fenomeno dello scorrimento viscoso è strettamente legato alle proprietà intrinseche del cls. Trattasi di una sorta di affaticamento
provocato dalle tensioni costanti nel tempo. L’effetto non coinvolge la sicurezza della struttura, ma è un difetto estetico che crea
disagio nella persona che osserva il profilo del solaio, nella fattispecie sui bordi liberi in vista.
4
In molti casi è la resistenza a punzonamento il vero parametro determinante nel dimensionamento di un solaio.
Cobiax Italia srl
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1.5
Il sistema cobiax®
Il sistema cobiax® si inserisce quindi a pieno titolo nella
classe delle solette bidirezionali alleggerite.
Esso si distingue dai sistemi concorrenti per molteplici fattori:
E’ l’unico che gode di omologazione a livello europeo
[DIBt Z-15.1-282].
La morfologia sferica dell’alleggerimento (CBB®)
comporta all’interno della soletta ed in fase di
esercizio, un flusso delle tensioni che segue linee
morbide ed ininterrotte nello spazio5.
La tecnica di dimensionamento delle armature segue
la stessa procedura di calcolo di una soletta massiccia
considerata ugualmente omogenea nei due sensi e
quindi priva di discontinuità (non è “binervata”). A
seguito dell’analisi FEM, nella fase di calcolo delle
armature, si può utilizzare lo stesso post-processore
usato per il dimensionamento delle armature per le
solette massicce.
Per sua natura il brevetto cobiax®, dal momento che
il passo delle armature di intradosso può essere
assunto a piacimento, non necessita di armatura
integrativa a fessurazione.
La sequenza di gabbie di alleggerimento CBCM® funge
da distanziatore su cui poggiare l’armatura superiore.
L’elevata produttività in cantiere, nella fattispecie per
il sistema CBLM-L® [ca. 40mq/giorno/uomo],
riteniamo che ne faccia il sistema d’armo più veloce in
assoluto, nell’ambito dei solai bidirezionali alleggeriti.
Non è necessario un calcestruzzo extra-fluido in fase
di getto.
Si adatta perfettamente ad ogni tipo di configurazione
planimetrica.
Gode dell’esperienza di oltre 10 anni di realizzazioni in
Italia; fregiandosi inoltre del titolo di “solaio più alto6
d’Italia”.
5
E’ scientificamente provato che una cavità con forma squadrata all’interno di un elemento sotto sforzo, per qualsiasi tipo di
materiale, costituisce punto di debolezza per la struttura.
6
Vedi referenza palazzo Altra Sede Regione Lombardia
Cobiax Italia srl
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1.6
I prodotti
Evolutosi negli anni, il sistema cobiax® offre oggi una gamma completa di prodotti in grado di
soddisfare ogni tipo di esigenza di cantiere.
Le tipologie di fornitura in opera si differenziano, a seconda della modalità di messa in opera, in due
grandi famiglie:
Sistema per completa casseratura in opera7
Sistema per lastra semi-prefabbricata
1.6.1 Sistema cobiax® per completa casseratura in opera8
Gabbie di alleggerimento singole CBCM®
Costituite da una gabbia CBC® in tondo di acciaio nervato della lunghezza variabile da L=240÷250cm,
contenente una serie di corpi cavi CBB® in polietilene ad alta densità (HDPE) inserite con il passo
minimo previsto atto a garantire il massimo alleggerimento possibile9. Oltre a determinare l’elemento
base di costruzione per tutte le altre varianti di prodotto, può essere fornito in cantiere come entità
singola e posato direttamente sull’armatura incrociata inferiore fungendo quindi da distanziatore per
l’armatura superiore.
Moduli di alleggerimento CBLM®
®
Costituiti da una serie di gabbie CBCM assemblate tra loro con una leggera armatura costruttiva. Il
modulo così costruito potrà avere dimensioni di ingombro di larghezza B=250cm ed una lunghezza
variabile, generalmente fino a L=6,0mt. La posa avverrà direttamente sull’armatura inferiore, alla stessa
stregua delle gabbie di alleggerimento singole.
7
La casseratura completa in opera si è rapidamente diffusa negli ultimi tempi, anche in ragione della estrema modularità e
adattamento ad ogni tipo di solaio, nonché per la flessibilità per il recupero e riutilizzo immediato dei pannelli a brevissimo tempo
dopo il getto dei solai stessi.
8
A questi sistemi è subordinata una procedura di getto del cls suddivisa in due fasi. Una prima strisciata fino ad una altezza di D/3
(un terzo ca. del diametro della sfera) od alternativamente fino al ricoprimento di ca. 2÷3cm del corrente inferiore delle gabbie di
alleggerimento; mentre il getto di completamento potrà essere eseguito già dopo una attesa di ca. 2÷3h dalla fine di quest’ultima
(dipendentemente dalle condizioni termo-igrometriche durante la fase del getto stessa). Si consiglia invece di procedere al getto
delle zone prive di sfere in una unica fase, confinando ev. tali zone con una rete fermagetto (vedi disposizioni relative al getto).
9
La larghezza della gabbia, corrispondente all’interasse min. delle sfere, è pari a i=10/9xD (ove D = diametro della sfera associata).
Per i diametri delle sfere disponibili vedasi la tabella allegata al manuale di progettazione.
Cobiax Italia srl
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Moduli semi-armati di alleggerimento CBLM®-L
®
Costituiti da una serie di gabbie CBCM collegate direttamente all’armatura inferiore longitudinale di
calcolo mediante fissaggio con punti di saldatura. Nei moduli stessi è prevista inoltre l’integrazione dei
connettori a taglio a doppia testa rifollata, laddove in planimetria si rende necessario l’armo a taglio per
punzonamento. La posa di questi elementi può avvenire sia prima che dopo la posa dell’armatura
trasversale inferiore. Il modulo così costruito potrà avere dimensioni di ingombro di larghezza B=250cm
ed una lunghezza variabile fino a L=13,6mt. Saranno predisposti un numero di punti di aggancio
debitamente ancorati all’armatura longitudinale attraverso i quali avverrà il sollevamento e la
movimentazione che, visto il peso relativamente ridotto del modulo stesso (max ca. 20÷25kg/mq), potrà
essere eseguita mediante la gru di cantiere.
1.6.2 Per sistema con lastra semi-prefabbricata
Gabbie di alleggerimento singole CBCM®
Disposta la base che in questo caso costituita da comuni lastre semi-prefabbricate debitamente
puntellate in funzione del peso del solaio, e disposta l’armatura trasversale (che va infilata attraverso i
tralicci della lastra), verranno posizionate le gabbie CBCM® nelle posizioni libere parallele ai tralicci della
lastra. Le gabbie fungono anche in questo caso da distanziatori per la successiva posa dell’armatura
incrociata superiore. Quest’ultima andrà legata ai correnti superiori dei tralicci con delle apposite spille
per eliminare il fenomeno del galleggiamento degli alleggerimenti in fase di getto, che quindi si potrà
eseguire in una sola fase.
Cobiax Italia srl
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1.7
Tipologia elementi di alleggerimento
ALLEGGERIMENTO SLIM-LINE
100
120
140
CBCM ® - Gabbie di alleggerimento
SLIM ® 120/315mm
SLIM ® 140/315mm
160
180
SLIM ® 100/315mm
SLIM ® 180/315mm
200
220
SLIM ® 160/315mm
SLIM ® 200/315mm
SLIM ® 220/315mm
ALLEGGERIMENTO ECO-LINE
CBCM ® - Gabbie di alleggerimento
ECO ® 225
ECO ® 360
ECO ® 270
ECO ® 405
ECO ® 315
ECO ® 450
Cobiax Italia srl
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1.8
Il progetto
1.8.1 Fase preliminare
Studio del sistema strutturale con l’adozione di solette cobiax® da
parte del progettista10.
Richiesta di conferma di fattibilità e valutazione dei costi di massima
a Cobiax Italia srl11.
Ordine scritto di produzione dei moduli da parte dell’impresa
costruttrice o di chi per essa.
Modello Elementi Finiti
1.8.2 Fase progetto esecutivo
Invio a Cobiax Italia srl della disposizione definitiva di tutti gli
elementi di interesse per il solaio, inclusa la forometria12.
Cobiax Italia srl si occuperà di elaborare un piano di posa
particolareggiato e di puntellatura (nel caso di elementi a lastra semiprefabbricata) con la relativa disposizione delle sfere di
alleggerimento.
Cobiax Italia srl richiederà una conferma scritta di accettazione del
piano di posa particolareggiato che darà a sua volta il via libera alla
produzione dei moduli.
Il calcolo statico assieme alla relativa relazione tecnica, l’assistenza al
collaudo e all’elaborazione dei disegni tecnici esecutivi, possono
essere prodotti dalla stessa Cobiax Italia srl.
In ogni caso, Cobiax Italia srl realizzerà il disegno del piano di posa
degli alleggerimenti su indicazioni dello strutturista incaricato al
calcolo delle solette.
Fase di elaborazione
del Piano di Posa
1.8.3 Fase di produzione e fornitura
Cobiax Italia srl si metterà in contatto con l’impresa incaricata, per
definire le sequenze e la tempistica di fornitura in cantiere13.
Cobiax Italia srl si occupa della supervisione di tutte le fasi di
produzione.
Sistema di controllo di qualità QLL 06/2004
Fornitura dei moduli (a piè d’opera solo se previsto come da
contratto)
Fornitura dei certificati di conformità14 dei materiali forniti ed ev.
anche fornitura di spezzoni di prova per le diverse tipologie di
Diametro e lotti di produzione sia per l’armatura a flessione che a
®
taglio (solo in caso di fornitura CBLM -L).
Produzione di un modulo
semi-armato CBLM-L®
10
Si fa riferimento al manuale di progettazione per le caratteristiche tecniche e la tabella indicante la tipologia di alleggerimenti
disponibili.
11
Si raccomanda comunque, prima di procedere alla fase progettuale esecutiva, di chiedere consulenza all’ufficio tecnico di Cobiax
Italia srl ([email protected]) per la compatibilità della sezione in studio con la soluzione definitiva che andrà poi fornita in opera.
12
E’ possibile, in questa fase, chiedere di predisporre zone o tracce prive di alleggerimenti per l’eventuale inserimento di impianti di
vario genere.
13
Queste informazioni coinvolgono la sequenza del numero di pila delle cataste per la spedizione e di conseguenza la catena di
produzione dei moduli (solo nel caso di fornitura del moduli CBLM-L). Contestualmente, e solo nel caso in cui Cobiax Italia srl abbia
ricevuto l’incarico della elaborazione dei disegni esecutivi, all’impresa verrà consegnata la distinta dettagliata dei ferri di armatura per
tutte le posizioni del solaio (esclusi i cordoli - per i quali verrà comunque indicata la tipologia dei correnti assieme alle zone di
sovrapposizione, ed il tipo e passo di staffe da utilizzarsi).
14
Come previsto dalle normative vigenti, i prodotti per uso strutturale possono essere impiegati solo se in possesso di marcatura CE
(Direttiva 89/106/CEE). I certificati di origine e di collaudo sui singoli lotti dei materiali di cui sopra sono a cura dello stabilimento di
fabbricazione e seguono l’art. 59 del DPR n.380/2001.
Cobiax Italia srl
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1.8.4 Fase di posa in opera e getto del calcestruzzo
Sugli elaborati consegnati all’impresa, sono indicate con chiarezza le
istruzioni per il montaggio. Nel caso l’impresa non abbia avuto in
precedenza esperienze con il nostro sistema, Cobiax Italia srl
incaricherà un proprio tecnico a sovrintendere alla corretta
interpretazione delle istruzioni di montaggio15 in cantiere.
La classe di resistenza del calcestruzzo è indicata sulle tavole
esecutive; inoltre sono indicate le prescrizioni sulle granulometrie
degli inerti, il valore massimo del rapporto acqua/cemento e tutte le
prescrizioni di miscela (funzione a sua volta della tipologia di
ambiente di esercizio). La classe di slump in cantiere dovrà sempre
essere almeno S4. Tale valore si rende necessario per garantire il
totale avvolgimento delle armature di intradosso nelle posizioni sotto
gli alleggerimenti.
Come già descritto più sopra, nel caso si avesse optato per un
sistema costruttivo a totale casseratura in opera, si rende necessario
eseguire il getto in due fasi come descritto nella nota6. Mentre nel
caso del getto di completamento su solaio semi-prefabbricato a
lastra, questa procedura potrà avvenire in un getto unico.
15
In genere l’assistenza si intende prestata nelle fasi iniziali di posa dell’armatura di collegamento inferiore ed è limitata ad una
campata tipo. E’ inoltre sottointeso che essa è fornita solo in presenza della Direzione dei Lavori.
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Base sperimentale
®
del sistema cobiax
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2.1
Martina Schnellenbach-Held, Markus Aldejohann
Fig.1 Alleggerimenti Cobiax dopo la posa
Prof. Dr. –Ing. Martina Schnellenbach-Held: 1982 Diploma e 1991
Disertation an der Ruhr-Universität Bochum: 05/92 fino 07/97 Philipp
Holzamann AG Düsseldorf: 08/97 fino 04/04 docente università Institut für
Massivbau der TU Darmstadt dove assieme a Dipl. Ing. Karsten Pfeffer ha
sviluppato il sistema Cobiax®: dal 04/04 docente universitario presso
l’Institut für Massivbau Università Duisburg-Essen.
Introduzione alla tecnologia
Il principale vantaggio delle piastre biassiali alleggerite
cobiax® è di riunire i vantaggi fondamentali del
sistema a piastra biassiale massiccio e della soletta
alleggerita portante in una sola direzione. Infatti, allo
stesso tempo, si ottiene una elevata capacità portante
in entrambe le direzioni (tipica della soletta massiccia)
unita alla riduzione del peso proprio e alla flessibilità
dei pannelli prefabbricati.
Le peculiarità del sistema risultano decisive già nel
momento della scelta e configurazione dello schema
statico della struttura. Un sistema a piastra di questo
tipo permette di realizzare strutture portanti più snelle
e campate più ampie.
Il principio su cui si basa la progettazione delle piastre
alleggerite cobiax® è la produzione industriale di
gabbie, realizzate con rete elettrosaldata, all’interno
della quale si inseriscono sfere cave in polietilene ad
alta densità. Da qui le vie possono essere diverse, da
cui la flessibilità del prodotto:
le gabbie con gli alleggerimenti sferici possono
essere montate direttamente e singolarmente
sopra alla doppia orditura di armatura di
intradosso in cantiere;
possono essere montate su “moduli” aventi una
orditura di armatura portante di intradosso ed
aventi dimensioni BxL=250xLcm e poi calate sul
cassero in cantiere (risparmiando quindi tutto il
tempo di posa e legatura delle singole gabbie);
possono essere montate su lastre tralicciate (tipo
“Predalles”).
Per tutti i sistemi l’armatura negativa a flessione si lega
alla parte superiore delle gabbie di alleggerimento che
fungono quindi da distanziatori.
In questo modo le sfere cave vanno a sostituirsi al
calcestruzzo in una zona del solaio in cui questo non
esplica funzione di tipo strutturale.
Negli ultimi anni gli autori hanno realizzato un’ampia
gamma di studi sul comportamento strutturale delle
piastre biassiali alleggerite cobiax®: i parametri
studiati spaziano dal comportamento flessionale, al
taglio ed il punzonamento, alla resistenza al fuoco, alle
proprietà termo-acustiche. Per il taglio in particolare si
è constatato che la resistenza va ben oltre l’effettiva
area resistente verticale nella sezione del massimo
vuoto, a conferma della bontà dei modelli a traliccio
spaziali per definire la meccanica di tale resistenza.
Inoltre si sono esaminati più dettagliatamente
l’ancoraggio delle barre di armatura nelle vicinanze
degli alleggerimenti la resistenza al punzonamento
locale del solaio in presenza di un carico concentrato.
Si è verificata l’applicabilità delle normative europee
agli stati limite (cfr. EC2, DIN 1045, ecc.) ed i buoni
risultati ottenuti hanno portato finalmente alla
omologazione ufficiale DIBt per il solaio cobiax®.
Dipl. –Ing Markus Aldeiohann: 2001 Diploma alla RWTH Aachen: 11/97
fino 04/98 esperienza estera Bauer Spezialtiefbau – Filippine: 06/01
fino 08/02 Technisches Büro der Philipp Holzmann AG: 09/02 fino
03/04 ricercatore all’Institut für Massivbau der TU Darmstadt: dal
04/04 ricercatore all’Institut für Massivbau Università a Duisburg –
Essen.
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2.2
Comportamento flessionale
2.2.1 Resistenza flessionale
La resistenza flessionale delle piastre alleggerite a portata
bidirezionale cobiax® è stata determinata sperimentalmente su piastre di diverso spessore e con alleggerimenti
(sfere) di vario diametro.
Il comportamento strutturale ed il carico di collasso delle
piastre cobiax®, determinati attraverso questi test,
differiscono di poco da quelli di una piastra massiccia con
caratteristiche simili. In ogni caso il calcolo strutturale per
questo tipo di solaio deve includere la verifica della
posizione dell’asse neutro della sezione. Nel caso una
sezione fosse spinta in modo tale che il piano a.n.
risultasse sezionare la sfera, allo SLU, sarebbe necessario
ricavare una sezione equivalente. Nei casi usuali tuttavia il
problema non sussiste. A tal fine cobiax® ha comunque
realizzato delle formulazioni analitiche e grafiche di ausilio
al calcolo che definiscono tali limiti; nell’allegato A-1
viene rappresentato un diagramma che descrive il
dominio di validità per diversi gradi di sollecitazione
flessionale, calcolato secondo la normativa europea EC2
(EN1992), in relazione alle diverse posizioni dell’armatura
a flessione e al diametro delle sfere. Nel rispetto di questi
il dimensionamento segue l’iter di un analogo calcolo a
piastra massiccia ed a sezione piena.
2.2.2 Freccia di inflessione
Mediante prove di carico su campioni di laboratorio e
con l’ausilio del supporto numerico si è giunti al
risultato che, per effetto della riduzione di inerzia, a
parità di carico totale (peso proprio + sovraccarichi
accidentali), la freccia di inflessione della piastra
alleggerita cobiax® è approssimativamente il 10%
maggiore di quella di una piastra massiccia.
Facendo riferimento alla Fig. 2, la curva più in basso
rappresenta il rapporto tra il carico totale (incluso peso
proprio) del solaio alleggerito e quello del solaio
massiccio, quella sopra il rapporto tra le frecce. Come
evidenziato nella figura, fino ad un valore di 1.5 del
rapporto tra i sovraccarichi ed il peso proprio massiccio,
il solaio cobiax®, in virtù di un ridotto peso proprio,
mostra frecce di inflessione comunque minori rispetto
ad un solaio massiccio di pari spessore.
Nelle usuali destinazioni d’uso delle solette infatti, il
rapporto tra il sovraccarico ed il peso proprio massiccio
è generalmente inferiore a 1.5. A prescindere dalle su
citate valutazioni delle frecce istantanee (t=0), il
vantaggio decisivo si ottiene laddove nel lungo periodo
(t=∞) e quindi sotto gli effetti della viscosità del
materiale
calcestruzzo,
con
i
coefficienti
di
partecipazione dei sovraccarichi variabili e quindi in
funzione delle destinazioni d’uso su livello medio-bassi
(ψ2i<0.7), la riduzione del peso proprio ha influenza
decisiva per la riduzione della freccia in là negli anni.
Fig. 2
Diagramma di confronto
flessionale CB/MD
CB=cobiax®
MD=Massiccio
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2.3
Comportamento a taglio e punzonamento
2.3.1 Resistenza al taglio: considerazioni introduttive e riferimenti normativi
In accordo con le principali normative europee, il calcolo
della resistenza al taglio della sezione alleggerita di
calcestruzzo dovrebbe essere effettuato considerando la
minima larghezza di nervatura di bw (Fig.3). In realtà
però questa sezione con larghezza così ridotta e
coincidente approssimativamente al 10% della larghezza
della sezione di una piastra massiccia è presente solo
localmente. Se ci si sposta da questo punto infatti, la
larghezza disponibile per la resistenza al taglio aumenta
fino alla massima che è pari a quella della soluzione
massiccia. Per determinare con più precisione la
resistenza al taglio delle solette cobiax®, sono stati
effettuati dei test specifici.
In conclusione, per determinare con più precisione la
resistenza al taglio della soluzione alleggerita, sono
stati effettuati dei test specifici: i primi su piastre
realizzate con sfere da 18 cm, i secondi su piastre
realizzate con sfere da 36 cm. In ogni serie di test sono
state esaminate 4 piastre e con identica geometria,
armatura e configurazione di carico.
Il primo test di ogni serie è stato realizzato su una
piastra massiccia, in modo da poter poi confrontare i
risultati ottenuti con quelli derivanti dai test sulle
piastre di tipo alleggerito. Tutti i test sono stati
realizzati su piastre prive di specifica armatura
resistente a taglio. La Tabella 1 mostra il programma
dei test realizzati.
Tabella 1: Programma dei test, Serie I e II
Definizione
MDx-V1
CBx-V1
Fig.3 Geometria CB
Descrizione
Piastra massiccia senza corpi cavi
Piastra con corpi cavi, prodotta in un unico
getto:
h = 450 mm o 250 mm
CBx-V2
Piastra con corpi cavi, prodotta in due fasi:
1. Produzione dell’elemento prefabbricato
2. Completamento della piastra dopo la
posa dell’elemento semi-prefabbricato
h = 450 mm o 250 mm
CBx-V3
come CBx-V2
x = 450 mm o 250 mm
Fig.4 Rottura per taglio. MD 450-V1 (sinistra), 450-V3 (destra)
2.3.2 Risultati dei testi e analisi comparativa
In termini di fessurazione e di resistenza al taglio, il
comportamento della piastra cobiax® è stato quasi
identico a quello della piastra massiccia, sebbene, come ci
si aspettava, con un carico di rottura più basso.
In tutti i test (piastra massiccia e alleggerita) la
fessurazione
per
flessione
ha
inizio
all’atto
dell’applicazione del carico. Lo sviluppo della fessurazione
avviene a partire dal punto di massima flessione e lungo
una traiettoria leggermente inclinata rispetto al piano.
Dai test si è rilevato che il carico di rottura al taglio della
piastra cobiax® è pari ad un valore compreso tra il 55%
e il 64% rispetto a quello di una piastra massiccia
(Tabelle 2 e 3). Questo valore è significativamente
maggiore di quello che si può ricavare attraverso
l’applicazione rigorosa delle formule dedotte dalle
normative (approssimativamente + 10%).
Tabella 2: Risultati dei test I Serie
Freccia
wmax [mm]
Vstruttura
[kN]
Carico di
rottura Vcr
[kN]
Carico di
rottura in %
del MD
Carico di
collasso Vu
Carico di
collasso in
% del MD
MD
450 V-1
CB
450-V1
CB
450-V2
CB
450-V3
16.84
13.68
13.92
13.90
16.86
16.86
16.86
16.86
654
340
328
316
100%
52%
50%
48%
654
367
359
416
100%
56%
55%
64%
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Le fessure dovute al taglio, nelle piastre realizzate con
elementi semi-prefabbricati, si sono generate in modo
indipendente ed assolutamente non influenzate dalla
presenza del secondo getto di completamento (Fig.4). Si
deduce che non si ha una riduzione della capacità
portante nelle piastre che presentano elementi semiprefabbricati (Tabelle 2 e 3).
Le diverse forme di fessurazione comparse nei test
effettuati sono mostrate nella Fig. 5 (la forma delle
fessure è quasi identica in tutti i test). Inoltre la
fessurazione dovuta al taglio ha la forma di una curva che
si sviluppa tra il punto di applicazione del carico e
l’appoggio della piastra. Una fessura orizzontale si genera
in corrispondenza dell’appoggio della piastra; questo per
l’influenza delle forze di ancoraggio che si generano per la
presenza delle armature longitudinali della piastra.
Tabella 3: Risultati dei test II Serie
Freccia
wmax [mm]
Vstruttura
[kN]
Carico di
rottura
Vcr[kN]
Carico di
rottura in %
del MD
Carico di
collasso Vu
Carico di
collasso in
% del MD
MD
250 V-1
CB
250-V1
CB
250-V2
CB
250-V3
15.64
11.68
10.40
10.68
6.47
6.47
6.47
6.47
263
157
154
150
100%
60%
60%
57%
350
210
192
198
100%
60%
55%
57%
Fig.5 Schemi di rottura, I e II Serie
Nelle Fig. 6 e Fig. 7 sono riportate le curve che
rappresentano la deformazione della piastra in funzione del
carico applicato. Queste curve si riferiscono ai test realizzati
sulla piastra MD250 ed ai tre test realizzati sulle piastre
cobiax® CB250-V1, CB250-V2, CB250-V3.
Le diverse fasi della formazione delle fessure sono
rappresentate nei diagrammi dalle curve A, B, C e D. Il
punto A rappresenta la prima fase di carico, in cui si è
raggiunta completamente la condizione di fessurazione per
flessione (ma non per taglio) e dopo la quale si annulla il
carico applicato. In corrispondenza del punto B si è formata
la prima fessura dovuta al taglio, in una delle due regioni
della piastra interessata da questo tipo di sforzo. Il punto C
identifica la formazione della fessura per taglio nella
seconda regione interessata dallo sforzo tagliante e il punto
D identifica lo stato finale di collasso della piastra.
Nei test CB 250-V1 e CB 250-V2 non si è formata la
seconda fessura per taglio prima che fosse raggiunto il
collasso della piastra.
In funzione dell’applicazione del carico, il comportamento a
deformazione della piastra è all’incirca identico nei diversi
test effettuati sulle piastre alleggerite. Le differenza che si
sono evidenziate tra i test effettuato sul campione
realizzato in opera (CB 250-V1) ed i test effettuati sui
campioni prodotti utilizzando parte elementi prefabbricati
(CB 250-V2 e CB 250-V3) sono insignificanti.
Fig. 6 Deformazione sotto carico, MD 250-V1
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Fig. 7 Deformazione sotto carico, da CB250-V1 a CB250-V3
Il fattore che influenza maggiormente la riduzione di
resistenza al taglio delle piastre cobiax® (senza
specifica armatura a taglio) è la ridotta area di
calcestruzzo disponibile nella sezione perpendicolare al piano di fessurazione, che non consente il
passaggio delle tensioni. La sezione a 45° che
attraversa una fila di sfere (Fig. 8) corrisponde
approssimativamente al piano lungo il quale si
genera la fessurazione per taglio. Sulla parte destra
della Fig. 8 è rappresentata l’area resistente
effettiva della piastra.
I rapporti tra le aree resistenti effettive dei due tipi
di piastra (alleggerita e massiccia) sono mostrati
nella Tabella 4. Si nota che questi rapporti
corrispondono approssimativamente ai rapporti tra i
carichi di collasso delle piastre cobiax® e i carichi di
collasso delle piastre massicce ottenuti nei test.
Nell’allegato A-2 invece, oltre ad una disquisizione
teorica più dettagliata sul fenomeno, viene
rappresentato il resoconto delle simulazioni eseguite
su una serie di campioni aventi diverse altezze in
funzione del diametro delle varie sfere di
alleggerimento usate.
Tabella 4:
Rapporti tra le effettive aree resistenti
ACB [m2]
AMD [m2]
ACB/AMD
Serie I
0.515
0.922
56%
Serie II
0.141
0.242
58%
Fig. 8 Sezione A-A (sinistra), area resistente effettiva (destra)
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A fronte di quanto detto finora ed ottemperando
alla inadeguatezza del modello di resistenza al taglio
assunto dalle normative tecniche in vigore, dato di
fatto è che attualmente si ignora il contributo alla
resistenza
delle
bielle
a
comportamento
tridimensionali nelle regioni attorno alle sfere, come
rappresentato chiaramente dal traliccio spaziale
rappresentato nella Fig. 10.
Questo comportamento che si intuisce attraverso i
test, può essere validamente rilevato attraverso
l’analisi vettoriale di un modello numerico
tridimensionale non lineare agli elementi finiti. In
Fig. 9 si mostra il confronto tra il piano di frattura
comparso nei test e quello che è stato ricavato
mediante l’analisi con simulazione numerica.
Il calcolo agli elementi finiti ha inizialmente
evidenziato la formazione delle fessure per
flessione, ruotate, nelle regioni con elevate
sollecitazioni taglianti, nella direzione del punto di
applicazione del carico, Successivamente, un
ulteriore incremento del carico ha portato alla
formazione di una fessura a taglio critica, che si è
sviluppata nella direzione del punto di applicazione
del carico.
Il carico collasso è stato raggiunto attraverso la
rottura del calcestruzzo nella zona compressa. Ne
consegue che i calcoli agli elementi finiti
confermano il comportamento strutturale e i carichi
di collasso determinati nei test.
La Fig. 10 mostra, in pianta e in sezione, il modello
a struttura
reticolare usato per descrivere il
puntone curvo compresso che si genera sopra la
fessura, immediatamente prima del collasso.
Il puntone inclinato, formato in corrispondenza delle
sfere, genera delle sollecitazioni “trasversali” sulle
regioni di bordo della piastra. All’interno della
piastra stessa, queste forze “laterali” si annullano
vicendevolmente. Anche i calcoli agli elementi finiti
hanno evidenziato la formazione di sollecitazioni
“trasversali” nella regione occupata dalle sfere
(dovute all’inevitabile deviazione del puntone
compresso) ed imposta dalla presenza degli
alleggerimenti. In queste condizioni, le sollecitazioni
“trasversali” raggiungono comunque valori che sono
significativamente inferiori alla resistenza a trazione
del calcestruzzo, sicché non ha luogo la formazione
delle fessure e il conseguente indebolimento dei
puntoni compressi. I risultati dei test confermano
queste osservazioni, infatti nella piastra non si è
riscontrata la formazione di fessure in direzione
longitudinale.
Fig. 9 Analisi a rottura – confronto Test vs Modelli FEM,
CB250
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2.3.3 Resistenza al punzonamento
Gli studi iniziali sulla resistenza al punzonamento
sono stati effettuati partendo dal caso peggiore,
cioè posizionando elementi di alleggerimento fino in
corrispondenza al perimetro del sostegno del solaio.
Sono stati effettuati una serie di 6 test al
punzonamento su 2 piastre di spessore differente
da 24 e 45cm, realizzate utilizzando sfere
rispettivamente di diametro pari a 18 e 36cm.
Gli schemi di rottura evidenziati durante i test,
hanno rivelato un comportamento della piastra
cobiax® del tutto simile a quello di una piastra di
tipo massiccio. Infatti, come per una piastra
massiccia, nella piastra alleggerita cobiax®, se
soggetta ad un elevato carico concentrato, la linee
di rottura risultano inclinate tra 30°-45° rispetto al
piano del solaio. Si è inoltre evidenziato che,
rispetto al comportamento a punzonamento di una
piastra massiccia, nel solaio alleggerito la frattura si
sviluppa più velocemente perché la sezione,
indebolita dalla presenza delle sfere, raggiunge
prima la rottura delle “bielle” compresse.
Per ottenere conferma della bontà dei risultati, in
aggiunta ai test di laboratorio è stata realizzata una
serie di analisi non lineari mediante modelli numerici
agli elementi finiti.
Come evidenziato nella Fig. 11, per le analisi
successive si sono progressivamente eliminate parte
delle sfere dalla zona in corrispondenza
dell’appoggio. Dai risultati di queste analisi, già
dopo l’eliminazione di una prima corona di sfere, si
è ottenuto un incremento molto significativo della
capacità portante della piastra.
Una volta eliminati tutti gli alleggerimenti dalla
regione
interessata
dal
punzonamento
(corrispondente al perimetro ottenuto intersecando
la superficie superiore della piastra con una linea
che si sviluppa a 30° dal bordo dell’appoggio) si
raggiunge la stessa resistenza al punzonamento di
una piastra massiccia. Una volta eliminati gli
alleggerimenti in questi settori, si può effettuare un
classico calcolo al punzonamento come previsto per
una analoga piastra massiccia
Fig. 10 Sistema reticolare spaziale
Fig. 11 Resistenza a punzonamento in funzione della
progressiva rimozione delle sfere
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2.4
Considerazioni finali
LETTERATURA
[1] Pfeffer,
K.:
Untersuchungen
zum
Biegeund
Durchstanztragverhalten von zweiachsigen Hohlkörperdecken,
Dissertation, TU Darmstadt, VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 4, Nr.
1 78, VDI Verlag Düsseldorf, 2002
[2] Schnellenbach-Held, M.; Denk, H.; Ehmann, S.; Pfeffer, K.:
Untersuchung
an
Cobiax-Modulen.
Unveröffentlichte
Untersuchungsberichte, Institut für Massivbau, Technische
Universität Darmstadt, 1998– 2000
[3] DIN 1045: Beton und Stahlbeton, Bemessung und
Ausführung. Ausgabe Juli 1988
[4] DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und
Spannbeton, Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Juli 2001
[5] DIN V ENV 1992-2: Eurocode 2, Planung von Stahlbeton- und
Spannbetontragwerken
–
Teil
1–1,
Grundlagen
und
Anwendungsregeln für den Hochbau. Juni 1992
[6] Hegger, J.; Beutel, R.: Durchstanzen – Versuche und
Bemessung. Der Prüfingenieur, Oktober 1999, S. 16–33
[7] Kordina, K.; Nölting, D.: Tragfähigkeit durchstanzgefährdeter
Stahlbetonplatten. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton Heft 371,
Ernst & Sohn, Berlin 1986
[8] Schnellenbach-Held,
M.;
Pfeffer,
K.:
Tragverhalten
zweiachsiger Hohlkörperdecken. Beton- und Stahlbetonbau, Sept.
2001, S.573–578
[9] Kani, G.N.J.: Basic Facts Concerning Shear Failure. ACIJournal, Vol. 63, No. 6, pp. 675–692, 1966
[10]
Reinhardt, H.-W.: Maßstabseinfluss bei Schubversuchen
im Licht der Bruchmechanik, Beton- und Stahlbetonbau, S. 19–
21, 1981
[11]
Aldejohann, M.; Schnellenbach-Held, M.: Investigations
on the Shear Capacity of Biaxial Hollow Slabs – Test Results and
Evaluation –, 5th International PhD-Symposium in Civil
Engineering, Delft, 2004
[12]
Schnellenbach-Held, M.; Aldejohann, M.: Precast Biaxial
Hollow Slabs – What about the shear capacity?, International
BIBM congress on precast concrete elements, Amsterdam, 2005
Negli ultimi anni, gli autori hanno effettuato
numerosi studi riguardanti il comportamento
strutturale delle piastre cobiax®.
I test riguardanti la flessione hanno confermato il
fatto che, nei limiti su citati e per carichi di tipo
“convenzionale”, si possano applicare le
convenzionali metodologie di calcolo per le sezioni
resistenti piene anche per il calcolo a flessione
delle piastre cobiax®. In parallelo si sono
sviluppati dei supporti di ausilio alla progettazione
per tipologie di carichi “non convenzionali” (nel
senso che vanno oltre i limiti di cui sopra).
Si è inoltre puntualizzato sull’effetto benefico della
riduzione del peso proprio non solo relativamente
alla freccia istantanea massima, ma su quello
derivante dall’analisi nel lungo periodo in cui, al
contrario
dei
sovraccarichi
variabili,
la
partecipazione del peso proprio è da considerarsi
pari il suo valore intero.
Per quel che concerne la resistenza al taglio si è
seguita la via dei test con suffragio dell’analisi
eseguita con l’ausilio del calcolatore su
modellazioni numeriche. A fronte di questi, si è
riscontrato che nel peggiore dei casi ed a parità di
condizioni al contorno, questa si attesta al 55%
della capacità di una piastra massiccia di
medesimo spessore. Operando con la rimozione
delle sfere in quei settori ove risulta necessaria un
aumento di resistenza (pilastri, spigoli, ecc.) si
raggiunge la stessa resistenza di una soletta
massiccia (100%).
I test e le prove di laboratorio sul prodotto cobiax® sono stati eseguiti per la maggior parte da Istituti
Universitari della Repubblica Federale Tedesca e da altri enti accreditati secondo EN ISO/IEC 17025 e
quindi con validità corrente entro il territorio CEE. I report dei test e delle prove sono stilati nella loro
lingua originale e depositati presso tali laboratori e presso la sede svizzera del gruppo cobiax®.
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Nella tabella qui nel seguito viene riportata la documentazione della base scientifico sperimentale
eseguita da cobiax® per il rilascio dell’omologazione DIBt:
Titolo
Numero
Breve descrizione e data
Biegetragverhalten
BD11.3.02
Prüfbericht TUD16, 25.3.02
Flexure - Flessione
BD11.3.02
Test Report TUD 25.3.02
VDI Reihe 4 n.
178, 2002
Dissertation K. Pfeffer, 2002
Untersuchungen zum Biege un
Durchtstanzverhalten von zweiachsige
Hohlkoerper decken
Researches on Deflection and Punching behaviour
of biaxial hollow cage slabs
Schwind- und Kriechverhalten
Untersuchung TUD, 16.11. 98
Shrinkage and Creep – Viscosità e ritiro
Test report, 16.11.98
Rückbaubarkeit
233.1.99
Rezyklierfähigkeit von Betondecken mit
Kunststoffhohlkugeln, TUD,9.8.99
Recyclability - Riciclabilità
233.1.99
Recyclability of concrete floors with hollow
plastic spheres,
TUD,9.8.99 – Riciclabilità di solette in cls
conenenti sfere in HDPE
Titolo
Numero
Brandschutz, Schallschutz
P-SAC 02/IV065 bis
Prüfzeugnis der Materialforschungs und
Prüfungsanstalt für das
21.3.06
Bauwesen Leipzig ,22.03.01
Fire resistance, solid load sound insulation
Resistenza al fuoco, proprietà di isolamento
acustico
P-SAC 02/IV065 till
Test-report of MFPA Leipzig ,22.03.01
21.3.06
Schweiz. Brandschutz Zulassung
Swiss Certificate – Certificazione svizzera
N 12599 bis
31.12.06
VKF Vereinigung Kantonaler
Feuerversicherungen :
N 12599 bis
31.12.06
Schweizerische Bescheinigung der
Anwendbarkeit, 20.07.01
Kernaktivierung
Wärmetechnische Prüfung von HeizKühldecken, TUD, 5.11.01
Termal conductivity – Conducibilità termica
Test Report, TUD, 5.11.01
Schubtragverhalten
Untersuchungsbericht TUD, 16.11. 99
Shearing - Taglio
Befestigungstechnik & lokales Durchstanzen
BD12.4.02
Untersuchung TUD, 7.5.02
Local Punching – Punzonam. Localizzato
BD12.4.02
Test report TUD, 7.5.02
16
TUD è l’abbreviativo di Technische Universitaet di Darmstadt (D)
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Inoltre, per le caratteristiche di resistenza a taglio:
Titolo
Durchstanzen
Numero
BD13.8.02
Punching - Punzonamento
Prüfbericht TUD, 7.8.02
Schubtragfähigkeit ohne Schubbewehrung
Shear resistance without specific steel Resistenza a Taglio senza armatura specifica
Versuchsberichte, TUD 21.3.03 –
BD14.2.03
Stellungsnahme TUD - 10.6.03
Test report TUD, 21.3.03 –
Declaration TUD – 10.6.03
Querkraftversuchen an Hohlkoerperdecken
Shear-resistance test on hollow cage Slabs - Test
di resistenza a Taglio su solai a cavità sferiche
Querkrafttragfaehigkeit von CobiaxHohlkoerperdecken ohne Fixierungsk.
Shear resistance without specific steel Resistenza a Taglio senza armatura specifica
Biege- u. Querkr. Tragfaehigkeit der Cobiax
Hohlk. Decke
Deflecting and Shear Behaviour of Cobiax Hollow
cages Slabs
Bericht TU Kaiserslautern – 10.1.08
07045Ab/512
Report TU Kaiserslautern - 10.1.08
CB 091.01.08
Untersuchungsbericht TUD, 05.9.08
G08-01
Gutachtliche Stellungnahme Hochschule
Bochum (Istit. Betonfertigbau), 11.6.08
Declaration for certification released by
Hochschule Bochum, 11.6.08
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Specifiche Tecniche
®
cobiax
3.1 Dimensionamento a flessione
3.2 Dimensionamento a taglio
3.3 Omologazione e Certificazione CE
3.4 Specifiche Antincendio
Cobiax Italia srl
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3.1
Allegato A-1 : Dimensionamento a flessione
3.1.1 Valori limite nel dimensionamento dell’armatura a flessione secondo il
metodo EC2 in solette con alleggerimenti sferici cobiax® (Tipo Eco-Line)
Nel volume Fortschritt-Bericht VDI, Reihe 4, Nr. 178, relativo alle prime ricerche sperimentali delle
solette cobiax® sono altresì raccolte le analisi comparative circa il dimensionamento delle armature a
flessione per solette biassiali massicce ed alleggerite cobiax® in applicazione a diversi codici di calcolo
internazionali in vigore. Nella fattispecie è stato preso in esame il metodo di calcolo allo stato limite,
come prescritto dalle norme: EC2 (EN1992). Nel seguente grafico viene illustrata la sezione depurata
dalla superficie di massimo vuoto generata dal sezionamento di una soletta cobiax® in prossimità del
centro di una sfera cava (alleggerimenti tipo Eco-Line) avente interasse dato dalla relazione i=10/9D. Ciò
che si ottiene è una sezione che si può definire “non rettangolare”.
I corrispondenti diagrammi possono essere assunti come base a supporto per il dimensionamento di tali
strutture. Da una sovrapposizione diretta di questi ultimi della sezione in esame e dell’analoga massiccia,
si giunge alla conclusione della perfetta corrispondenza nel calcolo della determinazione delle armature a
flessione. Nella Fig.1 è rappresentato lo stato flessionale della sezione cobiax® alleggerita con elementi
sferici in funzione di diversi copriferri di calcolo al variare della sollecitazione e nella quale si riconosce
che, allo Stato Limite Ultimo, per valori del momento adimensionalizzato fino a µsds ≤ 0,2 non si
riscontrano scostamenti dal comportamento flessionale di una sezione massiccia di pari spessore,
giungendo così allo stesso quantitativo di armatura che si otterrebbe da un dimensionamento della
sezione massiccia associata.
Fig. 1: Comportamento flessionale di una sezione cobiax® con alleggerimenti di tipo sferico (Tipo Eco-Line)in ragione di diverse
misure copriferro al variare della sollecitazione agente
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Esprimendo il concetto in formule:
3
µ sds = msd ⋅ 2aCB /(d CB
⋅ f cd )
Momento flettente adimensionalizzato allo SLU nel settore
di influenza 2aCB
f cd = α ⋅ f ck / γ c = 0,85 ⋅ f ck / 1,5
Tensione limite di design del calcestruzzo
2aCB = DCB ⋅ 2 / 1,8
2aCB è passo degli alleggerimenti minimo
dalle quali :
µ sds = 1,96 ⋅
msd ⋅ DCB
d CB ⋅ f ck
3
con:
µ sds
= momento adimensionalizzato di calcolo per il settore considerato [-]
msd
= Momento flettente agente allo SLU [MNm/m]
DCB
= Diametro della sfera cava [m]
d CB
= altezza statica della sezione [m]
ω BD
ωBD = AC / dCB2 (Ac = Area del settore compresso in funzione dell’altezza dell’asse neutro)
fck
= valore caratteristico cilindrico di rottura del calcestruzzo [MN/m²]
Assumendo a valore limite superiore ed a favore di sicurezza µsds ≤ 0,2, si può scrivere la seguente:
µ sds = 1,96 ⋅
msd ⋅ DCB
d CB ⋅ f ck
3
≤ 0,2
In conclusione, per il dimensionamento delle armature per sezioni alleggerite con sfere cave (Eco-Line)
entro il limite di cui sopra, possono essere adottati gli stessi criteri per l’analogo dimensionamento di una
sezione massiccia.
Dimensionamento a flessione di solai alleggeriti con elementi cavi di tipo toroidale
(Tipo Slim-Line)
Nel caso di alleggerimento di tipo toroidale (Slim-Line) si dovrà verificare
che in campata, zona in cui gli alleggerimenti sono effettivamente
presenti, la parte compressa della sezione non intercetti l’alleggerimento
rimanendo confinata nella cappa superiore del solaio.
In queste condizioni, come avviene per gli alleggerimenti sferici, il calcolo
può avvenire con gli stessi criteri che si adottano per le solette massicce.
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3.2
Allegato A-2: Dimensionamento a taglio
3.2.1 Fondamenti sulla resistenza al taglio di una soletta cobiax®
La resistenza a taglio di elementi costruttivi in cls senza armatura specifica è essenzialmente
derivante da una sovrapposizione di diversi meccanismi elementari che contribuiscono in diversa
misura. Questi meccanismi sono derivanti da: la resistenza offerta dalla zona compressa e quindi non
fessurata (Fig.1, Vc,comp), il contributo dato dall’incastro dei grani lungo le superfici di rottura (Fig. 1,
Vc,cr) e, da ultimo, il contributo offerto dalla sospensione dall’armatura tesa di intradosso (Fig. 1, Vc,D)
(cfr. [2]).
Vc , c o m p
VS d
Fig. 1: Scomposizione dei fattori di resistenza a taglio per sezioni non armate a tale scopo
Nelle solette cobiax® (vedi Fig. 2) si assiste ad una riduzione della quota parte di resistenza relativa
all’incastro dei grani sulle superfici di rottura. Tale effetto è dovuto all’assenza del calcestruzzo per
via della presenza delle cavità sferiche.
Vc , c o m p
Fig. 2: Riduzione del fattore di ingranamento degli inerti dovuto al vuoto creato dalle sfere
Quest’ultimo termine a parte, gli altri fattori contribuenti alla resistenza al taglio le sezioni rimangono
immutati. L’ammontare in percentuale di tali fattori di resistenza è ancora tutt’oggi non del tutto definito.
In base a queste considerazioni risulta comunque chiaro che la ridotta capacità di resistenza a taglio per
le solette cobiax® è in sostanza tutta da ricercarsi nella riduzione del fattore di ingranamento degli inerti
di cui sopra.
Analoghe considerazioni si possono fare anche per la sezione fessurata, in quanto nelle posizioni di
trazione viene a mancare il contributo di quelle fibre che interessano le zone cave.
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3.2.2 Resistenza a taglio secondo EN 1992-1-1 (EC2 – 6.2)
Il valore di resistenza a taglio di design (per u. di larghezza bw) della sezione fessurata, per sezioni
rettangolari senza armatura a taglio e senza precompressione applicata, è data dalla seguente:
v Rd ,c =
0,18
γc
k ⋅ (100 ⋅ ρ1 ⋅ f ck ) 3 d
1
Nella quale:
k =1+
200
≤ 2,0
d
con d in [mm]
ρ1 =
Asl
≤ 0,02
bw ⋅ d
Asl
è l’area dell’acciaio teso che si estende oltre la sezione considerata per una distanza (lbd+d)
bw
è la larghezza di calcolo della sezione resistente
d
è l’altezza statica della sezione d = (H – c)
fck
è la resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo
γc
è il fattore di sicurezza di calcolo imposto per il cls dai D.A.N.
3.2.3 Resistenza al taglio per solette cobiax®
A differenza delle solette alleggerite con nervature portanti, laddove è la minima larghezza d’anima
delle nervature a dare la misura della capacità resistente a taglio, nelle solette cobiax® è l’intera
sezione depurata delle sezioni massime delle cavità a venire coinvolta nel fenomeno della
resistenza. La linea di rottura con inclinazione compresa tra 30° ÷ 45°, determina le massime
superfici di rottura (vedi Esempio Allegato).
Da queste considerazioni si ricava il valore limite di resistenza a taglio per le solette cobiax® senza
specifica armatura a taglio:
v Rd ,c ,CB = α Q ,CB ⋅ v Rd ,c
In cui
αQ(CB) è il fattore che tiene conto della superficie collaborante alla resistenza a taglio.
Nelle zone laddove vige (vSd
> vRd,c,CB) verranno tolte le sfere per ripristinare la sezione piena.
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3.2.4 Fattore αQ(CB) - limite di resistenza a taglio senza armatura per solette
cobiax®
Sfera
D 18,00 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
da una singola sfera
25 cm
20 cm
0,2 m²
0,283 m²
0,0254 m²
Area resistente residua a confronto con la sezione massiccia piena in funzione del passo delle sfere
passo sfere
20 cm
21 cm
22 cm
23 cm
24 cm
25 cm
26 cm
27 cm
28 cm
29 cm
30 cm
α bw , cobiax
0,55
0,57
0,59
0,61
0,63
0,64
0,65
0,67
0,68
0,69
0,70
Sfera
D 22,50 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
30 cm
25 cm
0,25 m²
0,354 m²
0,0398 m²
passo sfere
25 cm
26 cm
27 cm
28 cm
29 cm
30 cm
31 cm
32 cm
33 cm
34 cm
35 cm
α bw , cobiax
0,55
0,57
0,58
0,60
0,61
0,63
0,64
0,65
0,66
0,67
0,68
Sfera
D 27,00 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
35 cm
30 cm
0,3 m²
0,424 m²
0,0573 m²
passo sfere
30 cm
31 cm
32 cm
33 cm
34 cm
35 cm
36 cm
37 cm
38 cm
39 cm
40 cm
α bw , cobiax
0,55
0,56
0,58
0,59
0,60
0,61
0,63
0,64
0,64
0,65
0,66
Sfera
D 31,50 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
40 cm
35 cm
0,35 m²
0,495 m²
0,0779 m²
passo sfere
35 cm
36 cm
37 cm
38 cm
39 cm
40 cm
41 cm
42 cm
43 cm
44 cm
45 cm
α bw , cobiax
0,55
0,56
0,57
0,59
0,60
0,61
0,62
0,63
0,63
0,64
0,65
Sfera
D 36,00 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
45 cm
40 cm
0,4 m²
0,566 m²
0,1018 m²
passo sfere
40 cm
41 cm
42 cm
43 cm
44 cm
45 cm
46 cm
47 cm
48 cm
49 cm
50 cm
α bw , cobiax
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,63
0,63
0,64
Sfera
D 40,50 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
50 cm
45 cm
0,45 m²
0,636 m²
0,1288 m²
passo sfere
45 cm
46 cm
47 cm
48 cm
49 cm
50 cm
51 cm
52 cm
53 cm
54 cm
55 cm
α bw , cobiax
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,60
0,61
0,62
0,63
0,63
Sfera
D 45,00 cm
Spess. min. soletta
h
altezza statica
h-5 cm
Area (mass.)
Sez. verticale
Area (mass.)
Sez. sotto i 45°
Riduz. dell’Area
55 cm
50 cm
0,5 m²
0,707 m²
0,1590 m²
passo sfere
50 cm
51 cm
52 cm
53 cm
54 cm
55 cm
56 cm
57 cm
58 cm
59 cm
60 cm
α bw , cobiax
0,55
0,56
0,57
0,58
0,58
0,59
0,60
0,61
0,61
0,62
0,63
Cobiax Italia srl
Pagina 32 di 106
3.2.5 Esempio di rilevazione di αQ(CB) - (H=25 cm / D=180mm)
Sezione 1
Sezione 1
Sezione 2
Sezione 2
Sezione 3
Sezione 3
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Pagina 33 di 106
3.2.6 Annotazioni
Per avallare tutti gli assunti teorici sono state eseguite numerose sessioni di prove sperimentali (di cui
in [3], [4] e [5]), il brevetto cobiax®, per la sua modalità di costruzione in opera richiede attualmente
elementi gabbia CBC® (cobiax® Cage)17 costituiti da reti piegate in acciaio corrugato ad a.m. di
diametro variabile tra d=5÷6mm e contenenti a loro volta gli elementi di alleggerimento CBB® o
CBT® (cobiax® Ball o Torus). Si è rilevato sperimentalmente (cfr. [6], [7] e [8]) che questo sistema
non solo supera la resistenza tagliante del sistema nativo, ma è in grado di raggiungere valori di
resistenza paragonabili alla sezione massiccia in c.a. pieno (vRd,c,CB ≈ vRd,c).
Poiché il materiale delle ricerche effettuate per la richiesta di omologazione al DIBt proveniva dal
sistema nativo (dunque senza l’apporto delle gabbie contenitive l’alleggerimento) la resistenza residua
cobiax® risultava limitata allo αQ(CB)=0,55; di fatto oggi possiamo contare su una riserva di
resistenza a taglio “nascosta” pari alla differenza (∆vRd,c* ≈ vRd,c - vRd,c,CB).
Come detto il sistema cobiax® è l’unico sistema di alleggerimento ad essere certificato a livello
europeo. L’ente certificatore è il DIBt, il Deutches Institut fuer Bautechnik, ente certificatore
germanico riconosciuto a livello internazionale.
I numeri delle certificazioni rilasciate sono rispettivamente:
- Z.15.1-208 per la gamma di alleggerimenti “COBIAX ECO-LINE”
- Z.15.1-307 per la gamma di alleggerimenti “COBIAX SLIM-LINE”
La certificazione rilasciata conferma il comportamento puro a piastra del solaio alleggerito e
l’applicabilità delle normative tecniche agli stati limite (cfr. EC2 e relativi DAN, DIN 1045, SIA, ecc.).
Oltre alla già citata resistenza a taglio, è anche omologata anche l’inerzia del solaio, i volumi degli
alleggerimenti e dunque anche il risparmio in peso ed in cls.
3.2.7 Letteratura
[1] EN 1992-1-1 , Eurocode 2 - Design of concrete structures Part 1 : „General rules and rules for
buildings“, 12/04
[2] Hegger, S. Görtz; Querkraftmodell für Bauteile aus Normalbeton und Hochleistungsbeton; Betonund Stahlbetonbau 101 (2006), Heft 9; Ernst & Sohn Verlag 2006
[3] Schnellenbach-Held; Prüfbericht BD1 4.2.03 Querkrafttragfähigkeit ohne Schubbewehrung, TU
Darmstadt 2003
[4] Schnellenbach-Held; Gutachterliche Stellungnahme zur Querkrafttragfähigkeit vom 10.06.03, TU
Darmstadt 2003
[5] K. Pfeffer, Untersuchung zum Biege- und Durchstanzverhalten von zweiachsigen Hohlkörperdecken,
Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 4, Bauingenieurwesen, Nr. 178, VDI Verlag 02
[6] Report TU Kaiserslautern - 10.1.08 / nr. 07045Ab/512
[7] Test report TUD, 05.9.08 / nr. CB 091.01.08
[8] Gutachtliche Stellungnahme Hochschule Bochum (Istit. Betonfertigbau), 11.6.08 / nr. G08-01
17
Nella forma simili ai classici distanziatori a traliccio per il sostegno delle armature superiori
Cobiax Italia srl
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3.3
Allegato B-1: Omologazione e Certificazione CE
3.3.1
Omologazione del sistema di alleggerimento ECO-LINE
Cobiax Italia srl
Pagina 35 di 106
Di seguito si riporta l’inerzia equivalente omologata per gli alleggerimenti sferici ECO-LINE
nell’ipotesi di sezione interamente reagente (Stato I) e a diverse quote dell’alleggerimento: centrato in
sezione, a 5cm e a 7cm dall’intradosso del solaio.
spessore solaio h [cm]
30
31
32
33
34
35
altezza corpo vuoto Dcb[mm]
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
180 (tipo CBCM-E-180)
Icb/Imassiccio[-] centrale
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,98
0,98
0,98
0,98
0,98
Icb/Imassiccio[-] ucb = 5 cm
0,94
0,94
0,93
0,93
0,92
0,91
0,91
0,90
0.89
0,89
0,88
0,88
0,87
0,85
0,86
0,85
0,94
0,95
0,95
0,96
0,96
0,95
0,95
0,95
0,94
0,94
0,93
0,93
0,92
0,92
0,91
0,91
36
37
38
39
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
35
40
0,93 0,94
0,94
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,98
0,92 0,92
0,92
0,91
0,91
0,90
0,90
0,89
0,89
0,88
0,87
0,87
0,86
0,86
0,85
0,85
0,93 0,94
0,94
0,94
0,95
0,94
0,94
0,94
0,93
0,93
0,92
0,92
0,91
0,91
0,90
0,90
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
0,92 0,93
0,93
0,94
0,94
0,95
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,96
0,96
9,97
0,97
0,97
0,91 0,91
0,91
0,90
0,90
0,90
0,89
0,89
0,88
0,87
0,87
0,86
0,86
0,85
0,85
0,84
0,92 0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,92
0,92
0,92
0,91
0,91
0,90
0,90
0,89
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
0,91. 0,92
0,92
0,93
0,93
0,94
0,94
0,94
0,95
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,96
0,90 0,90
0,90
0,90
0,89
0,89
0,88
0,88
0,87
0,87
0,86
0,86
0,85
0,85
0,84
0,84
0,91 0,92
0,92
0,92
0,92
0,92
9,92
0,92
0,92
0,91
0,91
0,90
0,90
0,90
0,8
0,89
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
0,96
60
0,91 0,91
0,92
0,92
0,92
0,93
0,93
0,94
0,94
0,94
0,95
0,89 0,89
9,89
0,89
0,88
0,88
0,88
0,87
0,87
0,86
0,86
0,91 0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,90
0,90
55
56
57
58
59
60
0,90 0,90
0,91
0,91
0,92
0,92
Icb/Imassiccio[-] uch = 5 cm
0,88 0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,99 0,90
0,90
0,91
0,91
0,91
60
62*
63*
64*
65*
61*
66*
67*
68*
69*
70*
0,89 0,89
0,90
0,90
0,91
0,91
0,92
0,92
0,92
0,93
0,93
0,88 0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,87
0,87
0,87
0,87
0,87
0,89 0,89
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Cobiax Italia srl
Pagina 36 di 106
3.3.2 Omologazione del sistema di alleggerimento SLIM-LINE
Cobiax Italia srl
Pagina 37 di 106
Di seguito si riporta l’inerzia equivalente omologata per gli alleggerimenti tipo SLIM-LINE
nell’ipotesi di sezione interamente reagente (Stato I) e a diverse quote dell’alleggerimento: centrato in
sezione, a 6cm e a 8cm dall’intradosso del solaio.
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36*
0,99
100 (tipo CBCM-S-100)
0,95
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,98
0,98
0,98
0,98
0,99
0,99
0,99
0,95
0,95
0,95
0,94
0,94
0,93
0,93
0,92
0,91
0,91
0,91
0,89
0,89
0,89
0,89
0,97
0,97
0,97
0,97
0,97
0,96
0,96
0,96
0,95
0,94
0,94
0,94
0,93
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36*
37*
38*
0,98
24
25
0,94
0,94
0,95
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,98
0,98
0,98
0,98
0,94
0,94
0,94
0,93
0,93
0,91
0,91
0,91
0,91
0,89
0,89
0,89
0,89
0,87
0,87
0,95
0,96
0,96
0,96
0,96
0,95
0,95
0,94
0,94
0,94
0,93
0,93
0,93
28
29
30
31
32
33
34
35
36*
37*
38*
39*
40*
0,98
26
27
0,93
0,94
0,94
0,95
0,95
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,98
0,98
0,93
0,93
0,93
0,92
0,92
0,92
0,92
0,91
0,90
0,90
0,90
0,88
0,88
0,88
0,88
0,94
0,95
0,95
0,95
0,95
0,95
0,95
0,95
0,94
0,94
0,93
0,93
0,92
30
31
32
33
34
35
36*
37*
38*
39*
40*
41*
42*
0,98
28
29
0,92
0,92
0,93
0,94
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,97
0,98
0,92
0,92
0,92
0,92
0,92
0,90
0,90
0,90
0,90
0,88
0,88
0,88
0,87
0,87
0,87
0,94
0,94
0,95
0,94
0,94
0,94
0,94
0,93
0,93
0,93
0,92
0,92
0,92
32
33
34
35
36*
37*
38*
39*
40*
41*
42*
43*
44*
0,97
30
31
0,91
0,92
0,93
0,94
0,94
0,94
0,95
0,95
0,96
0,96
0,96
0,97
0,97
0,97
0,91
0,92
0,92
0,91
0,91
0,91
0,91
0,90
0,90
0,89
0,89
0,89
0,88
0,87
0,87
0,93
0,93
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,93
0,93
0,93
0,92
0,92
39*
40*
41*
42*
43*
44*
45*
0,97
32
33
34
35
36*
37*
38*
0,91
0,91
0,92
0,93
0,93
0,94
0,94
0,95
0,95
0,95
0,96
0,96
0,96
0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,90
0,89
0,89
0,89
0,89
0,88
0,87
0,87
0,87
0,92
0,93
0,93
0,93
0,93
0,94
0,93
0,93
0,93
0,92
0,92
0,91
36*
37*
38*
39*
40*
41*
42*
43*
44*
45*
0,96
35
0,91
0,92
0,92
0,93
0,94
0,94
0,94
0,95
0,95
0,96
0,91
0,91
0,91
0,91
0,91
0,90
0,90
0,90
0,89
0,89
0,88
0,92
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,92
Cobiax Italia srl
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3.3.3
Certificazione CE
Declaration of Conformity
Dichiarazione di Conformità
Declaration de Conformité
Konformitätserklärung
We / Noi / Nous / Wir
Cobiax Italia Srl, I-37138 Verona (VR)
Via Leone Pancaldo, 68
declare under our sole responsibility that the product
dichiariamo sotto la nostra responsabilità che il prodotto
déclarons sous notre seule responsabilité que le produit
erklären in alleiniger Verantwortung, dass das Produkt
CBCM E/S-Line
Gabbia di alleggerimento tipo Eco/Slim-Line composta da:
CBB/CBT
Sfere/Tori in polietilene HDPE
CBC E/S-Line
Gabbia metallica tipo Eco/Slim-Line
to which this declaration relates is in conformity with the following standards
a cui fa riferimento questa dichiarazione è conforme alle certificazioni di cui sotto
auquel se réfère cette déclaration est conforme aux norms
auf das sich diese Erklärung bezieht, mit den folgenden Zertifikaten übereinstimmt
Certif. Sfere/Tori CBB/CBT del produttore
Caratteristiche del materiale
Certificazione Gabbia CBC del produttore
Caratteristiche di resilienza a norma
[Produttore xxxxxx]
[v. scheda allegata]
[Produttore xxxxxx]
[EN 10045]
I-37138 Verona (VR), …data
Cobiax Italia Srl
I-37138 Verona (VR)
for the management
per la direzione
pour la direction
für die eschäftsleitung
Cobiax Italia srl
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3.4
Allegato C-1: Specifiche Antincendio
3.4.1 Resistenza (R) – tenuta (E) ed isolamento (I) al FUOCO
Se sottoposto a temperature superiori al suo punto di fusione, il materiale cui sono costituite le sfere,
ovvero il polietilene ad Alta Densità, fonde senza generare sovra-pressioni di gas18. Detto ciò, per
garantire la resistenza, la tenuta e l’isolamento al fuoco del solaio cobiax® (così come per i solai in c.a.
in genere), ci si dovrà attenere alle disposizioni dettate dalla normativa vigente, tale
D.M. 16/02/2007: “Classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere da
costruzione”; della quale segue stralcio del cosiddetto “Metodo Tabellare” - descritto come uno dei
metodi ammissibili per ottemperare ai requisiti di cui sopra. Si faccia riferimento al primo rigo della
Tabella D.5.1 (Solette piene con armatura monodirezionale) a salvaguardia del ferro più esposto.
Su base “Sperimentale” poggia invece la dichiarazione seguente dell’Istituto MFPA di Lipsia che, sulla
base di test reports prodotti da Laboratori specializzati autorizzati, concede il “Nulla Osta” per l’utilizzo
dei cosiddetti “metodi tabellari” come impostazione generale per la costruzione di solette in c.a.
alleggerite con sfere in HDPE in applicazione alle severe normative DIN [vedi P-SAC 02/III – 187].
18
Al contrario di ciò che succede per materiali come il Polistirene espanso con conseguente pericolo di esplulsione di cappe e/o
fondelli di calcestruzzo dal manufatto.
Cobiax Italia srl
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3.4.2 Certificazione Anti-Incendio MFPA [inglese]
Validity extended until: 05/03/2014
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Cobiax Italia srl
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Cobiax Italia srl
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tradizionale
ottimizzato con cobiax®
spazio guadagnato
meno scavi
Big 5
Leggero
Ampi spazi
Sicurezza antisismica
Conveniente
Sostenibile
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La Progettazione
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Pagina 49 di 106
4.1
Premessa
Il dimensionamento di una soletta cobiax®, intesa come una struttura orizzontale in c.a. ad armatura
incrociata (bidirezionale), si esegue sostanzialmente seguendo gli usuali metodi di dimensionamento per
una soletta massiccia (a sezione piena) attenendosi alle normative tecniche vigenti (NTC.
D.M. 14/01/2008). La riduzione del peso proprio è garantita dalla presenza degli alleggerimenti in HDPE;
mentre nelle zone in cui necessita una resistenza al taglio superiore, tipicamente intorno ai pilastri e/o
zone con carichi concentrati rilevanti, vengono tolti19 gli alleggerimenti onde ripristinare la resistenza
della sezione massiccia di pari spessore.
Facendo un confronto analitico con una soletta massiccia con il medesimo sistema vincolare (parità di
layout pilastri), per sovraccarichi usuali ed a parità di prestazioni, con l’adozione della soluzione cobiax®
si può dedurre un minore apporto in peso fino al 35%. Da ciò ne consegue una serie di vantaggi di
ordine statico che si ripercuotono a catena sulle sotto-strutture come: la riduzione delle reazioni sui
pilastri, nonché inferiori pressioni sul terreno di fondazione, oltre ad una serie di vantaggi derivanti dalle
minori masse partecipanti se trattasi di edificio inserito in zona sismica. In termini architettonici, i
vantaggi si traducono invece in maggiori volumi utilizzabili per gli ambienti oppure in minori profondità di
scavo.
Alternativamente, a parità di spessore di una soletta massiccia, il ridotto peso proprio ci consente
l’impostazione di luci di pilastrata più ampie.
Da ultimo infine, il vantaggio economico derivante da quanto sopra, partendo da una riduzione dei
volumi di calcestruzzo necessari per la costruzione dei solai a tutto vantaggio sia dei tempi di getto,
nonché in una apprezzabile riduzione di emissioni di CO2 necessario per la produzione del cls stesso.
19
La possibilità di togliere sfere in qualsiasi posizione, aumenta la flessibilità del sistema, poiché in tal modo possono crearsi aperture
di qualsiasi forma e grandezza, per esigenze impiantistiche, architettoniche od ev. per dispositivi di ancoraggio, ecc.
Cobiax Italia srl
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4.1.1 Tabella per il dimensionamento dei solai cobiax®
Nella tabella seguente si evincono i pesi propri e le prestazioni specifiche di solette che adottano la
gamma dei prodotti di alleggerimento cobiax® commercializzati
tipo Slim-Line®, ed Eco-Line®.
Tabella 1 – Caratteristiche solai alleggeriti cobiax® in funzione dell’elemento di alleggerimento utilizzato.
CBCM
S−160
S−180
S−200
S−220
E−225
E−270
E−315
E−360
E−405
E−450
Altezza
alleggerimento h
[cm]
10,0 12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
22,0
22,5
27,0
31,5
36,0
40,5
45,0
Altezza della gabbia di allegg. hu
[cm]
11,0 13,0
15,0
17,0
19,0
21,0
23,0
23,0
27,5
32,0
36,6
41,1
45,6
Diametro dell’alleggerimento DCB
[cm]
31,5 31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
31,5
22,5
27,0
31,5
36,0
40,5
45,0
Passo degli allegg. nelle due direz.
[cm]
35,0 35,0
35,0
35,0
35,0
35,0
35,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
Spessore min. possibile solaio H
[cm]
20,0 23,0
25,0
27,0
29,0
31,0
33,0
32,0
37,0
42,0
47,0
53,0
57,0
Fattore di riduzione d’inerzia
[−]
0,94 0,94
0,93
0,91
0,90
0,90
0,89
0,91
0,90
0,89
0,89
0,89
0,89
Riduzione max. del peso proprio
[kN/m²]
1,41 1,65
1,88
2,10
2,32
2,55
2,80
2,40
2,85
3,34
3,82
4,30
4,77
Risparmio max. di calcestruzzo
[m³/m²]
0,056 0,066
0,076
0,084
0,093
0,103
0,112
0,096
0,115
0,134
0,153
0,172
0,191
Riduzione di CO2
[ton/m²]
0,012 0,014
0,016
0,018
0,020
0,022
0,024
0,020
0,024
0,028
0,032
0,036
0,040
S−100
Tipologie Cobiax
S−140
Eco−Line
S−120
Slim−Line
Questi elementi di alleggerimento permettono una riduzione del peso proprio che varia da 1,40 a
4,80kN/m². Come preannunciato sopra, il calcolo del solaio Cobiax si svolge in modo analogo a quello di
un solaio massiccio; esso si svolgerà, conformemente alle certificazioni relative al prodotto, introducendo i
tre fattori correttivi come segue:
riduzione peso proprio:
≈ 30% (si faccia rif. alla determinaz. degli spessori cfr. 4.3)
inerzia residua efficace:
≈ 90% (da utilizzarsi per il solo stato limite di deformazione)
resistenza a taglio effettiva:
ECO-Line®
55% (α
αQ(CB))
SLIM-Line®
Cobiax Italia srl
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4.2
Gamma dei prodotti
4.2.1 Gamma Slim-Line®, CBCM®- S
Rappresentazione schematica
hu
a
Materiali
Alleggerimento CBT®: costituito da sfere cave in polietilene riciclato ad alta densità (HDPE)
Gabbia di contenimento: costituita da una rete con tondo in acciaio da d=5mm ad a.m. per c.a.
CBCM
S−100/315
CBCM
S−120/315
CBCM
S−140/315
CBCM
S−160/315
CBCM
S−180/315
CBCM
S−200/315
CBCM
S−220/315
Diametro alleggerimento [cm] DCB
31.5
31.5
31.5
31.5
31.5
31.5
31.5
Altezza alleggerimento [cm]
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
Altezza gabbia di alleggerimento hu [cm]
11.0
13.0
15.0
17.0
19.0
21.0
23.0
Diametro della gabbia [mm]
5
5
5
5
5
5
5
Lunghezza della gabbia [cm]
245.0
245.0
245.0
245.0
245.0
245.0
245.0
Passo min. degli alleggerimenti a [cm]
35.0
35.0
35.0
35.0
35.0
35.0
35.0
7
7
7
7
7
7
7
8.16
8.16
8.16
8.16
8.16
8.16
8.16
Superficie coperta per alleggerimento [m²/sf]
0.1225
0.1225
0.1225
0.1225
0.1225
0.1225
0.1225
Superficie coperta per gabbia [m²/gabbia]
0.8575
0.8575
0.8575
0.8575
0.8575
0.8575
0.8575
Risparmio di calcestruzzo [m³/m²]
0,056
0,066
0,076
0,084
0,093
0,103
0,112
Cobiax Slim−Line
Nr. alleggerimenti per gabbia [pz]
Max nr. alleggerimenti a mq [pz/m²]
Cobiax Italia srl
Pagina 52 di 106
4.2.2 Gamma Eco-Line®, CBCM® - E
Rappresentazione schematica
hu
a
Materiali
Alleggerimento CBB®: costituito da sfere cave in polietilene riciclato ad alta densità (HDPE)
Gabbia di contenimento: costituita da una rete con tondo in acciaio da d=5mm ad a.m. per c.a.
CBCM
E−225
CBCM
E−270
CBCM
E−315
CBCM
E−360
CBCM
E−405
CBCM
E−450
Diametro alleggerimento [cm] DCB
22,5
27,0
31,5
36,0
40,5
45,0
Altezza gabbia di alleggerimento hu [cm]
23,0
27,5
32,0
36,6
41,1
45,6
Diametro della gabbia [mm]
5
5
5
6
6
6
Lunghezza della gabbia [cm]
250
240
245
240
225
250
Passo min. degli alleggerimenti a [cm]
25
30
35
40
45
50
Nr. alleggerimenti per gabbia [pz]
10
8
7
6
5
5
Max nr. alleggerimenti a mq [pz/m²]
16.00
11.11
8.16
6.25
4.94
4
Superficie coperta per alleggerimento [m²/sf]
0.0625
0.0900
0.1225
0.1600
0.2025
0.2500
Superficie coperta per gabbia [m²/gabbia]
0.625
0.72
0.8575
0.96
1.0125
1.25
Risparmio di calcestruzzo [m³/m²]
0,095
0,115
0,134
0,153
0,172
0,191
Cobiax Eco−Line
Cobiax Italia srl
Pagina 53 di 106
4.3
Determinazione degli spessori
4.3.1 Soluzione interamente gettata in opera
La scelta dell’alleggerimento da utilizzare passa attraverso la determinazione del suo possibile spessore
hu all’interno della sezione. Tale spessore è determinabile, in funzione del ricoprimento di calcestruzzo e
delle armature da impiegare, utilizzando la disequazione riportata di sotto.
Sezione Slim-Line
Sezione Eco-Line
a
a
C'ric
Arm,s
C'ric
Arm,s
hu
h
h
hu
Arm,i
Cric
Arm,i
Cric
Legenda
h
cric
Arm,i
c‘ric
Arm,s
hu
a
=
=
=
=
=
=
=
spessore solaio
ricoprimento delle armature inf.
spessore armatura inferiore
ricoprimento delle armature sup.
spessore armatura superiore
altezza della gabbia
passo degli alleggerimenti
hu ≤ h – (cric + Arm,i + c‘ric + Arm,s)
Cobiax Italia srl
Pagina 54 di 106
4.3.2 Soluzione semi-prefabbricata con getto di completamento in opera
Nel caso della soluzione semi-prefabbricata bisogna tenere conto dello spessore della lastra h1. In questo
caso entra in gioco solo lo spessore dell’armatura trasversale inferiore Arm,ix disposta trasversalmente
sopra la lastra dell’elemento semi-prefabbricato.
Legenda
a
C'ric
Arm,s
h
hk
hu
Arm,ix
h1
h
h1
c’ric
Arm,ix
Arm,s
hu
a
hk
=
=
=
=
=
=
=
=
spessore solaio
spessore lastra pre-fabbricata
ricoprimento delle armature sup.
spessore armatura inf.trasversale
spessore armatura sup.
altezza della gabbia
passo degli alleggerimenti
altezza eff. gabbia (fuori piedino)
hu ≤ h - (c‘ric + Arm,s + h1 + Arm,ix)
Cobiax Italia srl
Pagina 55 di 106
4.4
Aspetti tecnici fondamentali per il
calcolo del solaio cobiax®
Primo e fondamentale è la determinazione degli spessori di cui al punto precedente. Da questa, il
passaggio alla determinazione del Peso Proprio (PP) è immediato. Quest’ultimo si ricava deducendo la
quota relativa alla riduzione di peso associata a ciascun tipo di elemento (vedi Tab. 1 a pag. 47) dal
Peso del solaio massiccio di spessore equivalente.
Secondo parametro importante da tenere presente nella parte del calcolo dedicata allo stato limite di
deformazione, è la riduzione dell’inerzia del solaio nello Stato I (dovuto alla presenza degli
alleggerimenti). Ribadiamo che tale fattore è da utilizzarsi solo per il calcolo della freccia di inflessione e
non allo SLU per la determinazione delle armature. Sulla base sperimentale documentata mediamente
tale fattore di riduzione è pari a ca. 0,90 (90% dell’inerzia del solaio massiccio di pari spessore H).
Terzo ed ultimo accorgimento riguarda le zone in cui lo sforzo tagliante deve essere ripristinato con la
sezione interamente reagente. Sinteticamente: nelle zone in cui le tensioni di taglio superano il 55%
della resistenza tagliante di un solaio pieno di pari spessore H, gli alleggerimenti andranno tolti.
4.4.1 Calcolo a flessione
Nei settori alleggeriti20con elementi sferici, per il calcolo
dell’armatura a flessione allo Stato limite ultimo (SLU) e per
gradi di sollecitazioni rispettanti la seguente disequazione:
H
non sono necessari strumenti diversi da quelli di comune
utilizzo per il calcolo delle solette a piastra e dove valgono le
basi teoriche e normative inerenti il calcolo della sezione
rettangolare piena. Tenendo conto ovviamente del Peso
Proprio ridotto dalla presenza degli alleggerimenti.
Lo stesso dicasi per elementi di tipo toroidale verificando che
l’asse neutro sia collocatosopra l’alleggerimento (vedi pg. 29)
a.n.
y
mSD ⋅ DCB ⋅1,96
≤ 0,2
h 3 ⋅ f ck
h
µ SDS =
Schema sollecitazione
flettente - Stato II
D
i = 10/9xD (min)
Fig. 1 – Sezione cobiax® allo S.L.U. con
alleggerimenti di tipo sferico
4.4.2 Capacità portante a taglio cobiax®
La resistenza a taglio, per unità di larghezza (bw=1,0), senza
richiesta di armatura a tale scopo è data dalla seguente:
0,18
13
v Rd ,c ,CB = α Q (CB ) ⋅
k ⋅ (100 ⋅ ρ l ⋅ f ck ) ⋅ d
γc
Dove:
αQ(CB) = 0,55 (fatt. di resistenza residua a taglio cobiax®)
γC
= 1,5 (fattore di sicurezza per il c.a. di norma)
k
ρl
Asl
= 1+√(200/h) ≤ 2,0 ; con h in [mm]
=
Asl
≤ 0,02
bw ⋅ h
Sezione dell’armatura tesa effettiva estesa per almeno
una distanza pari a h al di fuori della sezione esaminata
ed ivi adeguatamente ancorata.
» All’interno delle zone nelle quali viene
superata la tensione di calcolo vRd,c,CB
dovranno essere rimossi gli
alleggerimenti
» Così come dovranno essere rimossi
pure i corpi di alleggerimento sopra gli
appoggi, nonché fino ad una distanza di
almeno una volta il passo degli
alleggerimenti a partire dal bordo
20
Per i momenti negativi in genere, che hanno picchi in valore assoluto anche molto superiori a quelli dei momenti di campata, può
non venire rispettata l’ipotesi di cui sopra. In questi settori per motivi di sollecitazioni taglianti vengono in ogni caso tolti gli elementi
di alleggerimento e quindi ripristinata la sezione piena. A prescindere dal grado di sollecitazione dunque, in tali porzioni di solaio, tale
limitazione non ha più ragione di essere.
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4.4.3 Punzonamento
La verifica a punzonamento viene eseguita a fronte delle indicazioni riportate all’interno dell’EC2 (par.
6.4.) nei termini di una soletta massiccia. Costruttivamente vi è da sincerarsi dell’assenza di corpi di
alleggerimento all’interno del perimetro critico esterno uout,ef con l’aggiunta di una ulteriore distanza 0,5
h. Questo si traduce in una distanza pari a 2,0 h + 0,5 h = 2,5 h a partire dall’ultima fila di armatura
esterna al pilastro sottoposto a verifica.
Nel caso di pilastro privo di richiesta di armatura specifica a taglio/punzonamento si raccomanda di
rimuovere gli elementi di alleggerimento fino ad una distanza 4,0 h a partire dal bordo del pilastro.
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4.4.4 Verifica della fuga tra strati di calcestruzzo gettati in tempi diversi
Il valore della forza di taglio sollecitante relativa all’azione di
scorrimento tra due strati di cls gettati in tempi diversi, può
essere valutata a favore di sicurezza, secondo EC2 (par. 6.2.5.),
attraverso la formula:
v*Ed = vEd / z
dove:
vEd è la forza di puro taglio nella sezione considerata
z è il braccio delle forze interne che può essere assunto pari a
z ≈ 0,9 h (vedi piastre senza specifica armatura)
Mentre il valore della forza reagente è da dedursi dalla
seguente:
v Rd , j = (c j ⋅ f ctd + µ ⋅ σ Nd )⋅ b j ,red + v Rdj , sy ≤ v Rdj ,max
Caratteristiche della
superficie di
interfaccia
dentata
scabra
liscia
molto liscia
Tabella 2
cj
µ
0,5
0,45
0,35
0,25
0,9
0,7
0,6
0,5
dove:
cj
µ
fctd
σNd
Coeff. di scabrezza (vedi Tabella 2)
Coeff. di frizione (vedi Tabella 2)
Resist. a trazione di design d. cls fctd = fctk,0.05 /γc
Forza di compressione ortogonale alla fuga
(con σNd < 0,6 fcd ; es. pressione del getto fresco)
bj,red larghezza effettiva di contatto (ridotta per la presenza dei
corpi di alleggerimento – vedi Tabella3)
vRdj,sy = As·fyd (µ·sinα + cosα)
vRdj,max = 0,5·ν·fcd·bj,red
con ν = 0,6[1 – fck/250]
fck in [MPa]
Il progetto per l’armatura necessaria, e quindi la valutazione sulla necessità di ulteriore armatura a taglio
nella zona di competenza delle gabbie di alleggerimento, passa quindi attraverso la formulazione seguente:
As ,rich =
v *Ed −(c j ⋅ f ctd + µ ⋅ σ Nd )⋅ b j ,red
f yd ⋅ (µ ⋅ sin α + cos α )
Per potere quindi ottemperare alle opportune verifiche del caso, di seguito (vedi Tabella 3) vengono
inseriti i valori nominali per la consistenza delle As relative alle staffe delle gabbie CBC® cobiax® nonché
dei relativi fattori di riduzione bj,red in funzione dell’effettivo ricoprimento dello strado di armatura.
Tipo
alleggerimento
CBCM
Nr.
Diametro
Altezza
Alleggerimenti
ferro
alleggerimenti
a mq
gabbie
[cm]
[pz/m2]
[mm]
S-100/315
10,0
8,16
S-120/315
12,0
8,16
S-140/315
14,0
8,16
S-160/315
16,0
8,16
S-180/315
18,0
8,16
S-200/315
20,0
8,16
S-220/315
22,0
8,16
E-225
22,5
16,00
E-270
27,0
11,11
E-315
31,5
8,16
E-360
36,0
6,25
E-405
40,5
4,94
E-450
45,0
4,00
Tabella 3: Fattore di riduzione della superficie di interfaccia al
Incidenza
staffe
gabbie
As,y
Fattore di riduzione per la supercifie di
interfaccia bj,red
[cm2/m2]
ri=2cm
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
variare del
ri=3cm
6,41
0,44
0,40
6,41
0,44
0,40
6,41
0,52
0,46
6,41
0,52
0,46
6,41
0,61
0,54
6,41
0,61
0,64
6,41
0,69
0,61
12,57
0,79
0,71
8,73
0,83
0,75
6,41
0,85
0,78
7,07
0,87
0,81
5,59
0,88
0,83
4,52
0,90
0,85
ricoprimento di calcestruzzo
ri=4cm
ri=5cm
0,37
0,37
0,42
0,42
0,48
0,48
0,55
0,63
0,68
0,72
0,75
0,77
0,80
0,36
0,36
0,39
0,39
0,44
0,44
0,50
0,56
0,62
0,66
0,70
0,72
0,76
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4.4.5 Verifica della fessurazione
Per la resistenza agli stati coattivi interni della sezione indotti da forze esterne di incastro e stati di
generale costrizione dell’elemento derivanti eventualmente da differenziali termici, analogamente al
solaio massiccio, dovrà essere disposta una armatura minima derivante dalle disposizioni di cui al punto
7.3.2 della norma EC2.
Per la determinazione di quest’ultima, in applicazione alla formula (7.1 della norma EC2), per le sezioni
alleggerite21 cobiax® può essere utilizzata una sezione di altezza equivalente ht,cb che si ricava
sottraendo all’altezza totale del solaio ht il volume di cls per mq risparmiato con gli alleggerimenti (Vedi
Tab.1 di pag. 47).
Esempio:
ht = 40cm con alleggerimenti tipo E-270:
Riduzione di volume cls/m² = 0,115 m³/m²
corrispondente ad una riduz. in altezza di hrisp=11,5cm
da cui: ht,cb = ht – hrisp = 28,5cm
h t=40 cm
h t,cb=28,5 cm
Cui segue l’applicazione cobiax® della disposizione di norma, così modificata:
As = kc ⋅ k ⋅ f ct ,eff ⋅
Act ,cb
σs
con:
kc coeff. distributivo delle tensioni all’interno della sezione
k coeff. per tensioni auto-equilibrate per la sez. ridotta hcb
fct,eff valore medio della tensione eff. della resistenza a
trazione nel momento in cui si suppone l’insorgenza delle
prime fessure
Act,cb superficie della zona tesa da dedursi dalla sezione
ridotta (ht,cb·b)
Tutte le ulteriori considerazioni in merito e relative al paragrafo 7.3. del citato codice di calcolo EC2,
possono venire interpretate facendo riferimento alla sezione omogeneizzata piena di altezza ridotta
(ht,cb·b).
E’ evidente che considerare l’altezza totale ht della sezione porta comunque a valori di As a favore di
sicurezza.
21
Per le zone da eseguirsi prive di sfere si applica la sezione totale
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4.4.6 Isolamento acustico e termico
Per il calcolo del potere fonoisolante Rw e del livello di rumore da calpestio Ln,w del solaio nudo
(senza i contributi dati dalle finiture) occorre fare riferimento alla soletta piena equipesante andando a
determinarne la massa superficiale m’ in kg/m2 mediante i dati di riduzione del peso proprio dati in
Tab.1 di pag.47.
Esempio:
Solaio ht=40cm alleggerito con E-270
Massa superficiale m’ =2500x0,40-285=715kg/m2.
Occorre segnalare che per masse superficiali m’ superiori a 400kg/m2 le formule usuali per il calcolo del
potere fonoassorbente (CEN, IEN Galileo Ferraris, DIN) tendono a sottostimare i valori sperimentali.
Questo succede perché il solaio è alleggerito in campata ed in getto pieno nell’intorno degli appoggi. In
questi casi (quando m’>400kg/m2) occorre considerare come massa superficiale m’ quella di un solaio di
pari spessore ma peso specifico di 2300kg/m2.
Per quello che riguarda l’ isolamento termico il solaio cobiax® è assimilabile ad un solaio in cls con
una intercapedine d’aria non ventilata.
I valori di conducibilità termica equivalente λeq sono stati ricavati sperimentalmente presso i laboratori
dell’Università di Darmstadt ad una temperatura di riferimento di 21°C, per un flusso verticale.
Per questioni inerenti alla costruzione della
sezione tipo nella tabella successiva viene
indicato il valore di λeq a raso dell’alleggerimento;
per ottenere il valore dello spessore totale si
dovranno aggiungere i contributi delle cappe di
cls sopra e sotto l’alleggerimento e degli altri
materiali (massetto, intonaco, finiture ed
eventuali isolamenti).
CBCM
S−160
S−180
S−200
S−220
E−225
E−270
E−315
E−360
E−405
E−450
Altezza solaio considerata uguale
all’altezza dell’alleggerimento
[cm]
10,0 12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
22,0
22,5
27,0
31,5
36,0
40,5
45,0
Condicubilità termica λeq
[W/mK]
0,143 0,170 0,192 0,217 0,242 0,266 0,290 0,304 0.348 0,391 0,433 0,479 0,523
S−100
Tipologie Cobiax
S−140
Eco−Line
S−120
Slim−Line
La presenza dell’alleggerimento porta ad avere valori di trasmittanza termica equivalente U almeno
dimezzati rispetto a quelli di una soletta massiccia dello stesso spessore, con minori oneri di isolamento
termico.
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Qualora si volesse procedere alla verifica della formazione di condensa sugli strati che compongono
il solaio finito tramite l’utilizzo del diagramma di Glaser occorrerà considerare il solaio cobiax® dal punto
di vista fisico come un solaio in getto pieno di cls senza considerare gli alleggerimenti in materiale
plastico, come specificato nella Dichiarazione Ambientale di Prodotto (secondo norme ISO 14025 e
EN 15804) rilasciata da Institut Bauen und Umwelt e.V.
Si riporta di seguito la Tabella dei dati fisici del solaio cobiax® estrapolata dal paragrafo 2.3 della
certificazione citata
Parametro
valore
unità
2,3
W/(mK)
80÷130
-
Umidità di equilibrio
0,13
%
Calore specifico
0,88
kJ/(kgK)
Peso specifico
2400
kg/mc
Conducibilità termica (DIN EN 12524)
µ=rapporto tra la permeabilità al vapore
dell’aria e quella del cls
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4.4.7 Modo proprio di vibrare
Nel caso di applicazioni particolari, come ad es. sale da concerto o per particolari officine di produzione,
è auspicabile la verifica dei modi propri di vibrare. Questi ultimi, se molto vicini in termini di frequenza
alle sollecitazioni, influiscono in modo negativo sull’utente, rendendo così il solaio non più compatibile
22
con la destinazione d’uso prevista .
Se paragonata ad una soletta piena di pari spessore H, il più leggero solaio cobiax® a seguito della
riduzione delle masse, nonostante la riduzione di inerzia dovuta ai corpi cavi nello Stato I (sezione non
fessurata), risponde in termini di frequenza propria con un positivo incremento delle frequenze fino a ca.
12%. Traducendo la formulazione di base della frequenza propria in funzione delle deformazioni verticali
di calcolo rilevate si ottiene:
Freq. Propria :
Da che :
k=
f =
1
k
1
g
⋅
=
⋅
2π
m 2π
wI ,CB
F mg
=
w
w
dove: k = Rigidezza
m= Massa
g = acceleraz. gravità
wI,CB = freccia (Stato I) cobiax® [in condizione di carico Frequente]
Tale vantaggio nei confronti di un solaio massiccio di pari spessore si riduce con l’aumentare del
sovraccarico variabile fino al limite raggiungerne la parità.
Nel diagramma seguente viene mostrato l’incremento della frequenza propria in funzione dei
sovraccarichi variabili per diverse tipologie di solaio, nel confronto con il solaio pieno di pari spessore H.
22 Come termine di riferimento può essere assunta una limitazione minima pari f=3Hz (cicli/sec.) per ambienti frequentati da persone
(abitazioni, uffici); mentre per ambienti suscettibili a sollecitazioni ritmiche o cicliche (palestre, sale da ballo, officine meccaniche,
ecc.) è bene che la frequenza propria di vibrare non scenda a valori inf. a f=5Hz.
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4.4.8 Punzonamento localizzato
Dal momento che ad es. le opere di puntellazione con grandi superfici di influenza dei solai soprastanti,
nella quasi totalità dei casi, sono garantite proprio dal contrasto delle solette attraverso questi punti di
appoggio, si è valutata la sicurezza nei confronti di carichi concentrati di piccole impronte agenti sopra
gli alleggerimenti. Sono stati quindi eseguiti una serie di test di laboratorio, suffragati anch’essi da una
parallela simulazione numerica agli elementi finiti con le più sfavorevoli condizioni di contorno possibili.
Nel diagramma seguente si riporta il carico concentrato limite in funzione del ricoprimento effettivo
evidenziando come, per l’effetto arco che si crea attorno all’alleggerimento sferico, possono essere
raggiunti valori molto alti di pressione locale. L’impronta considerata è pari ad AxB=5x5cm per un solaio
da H=45cm ed alleggerimento sferico da D=360mm (crf. TUD - Prüfbericht BD12.4.02 del 07.05.2002 –
Untersuchung an Lokales Durchstanzen).
Es. Per ricoprimento sfera sp=5cm » carico ammissibile ca. 260 kN
A titolo di prescrizione e quindi a favore di sicurezza, perché non considera il contributo dell’effetto arco
di cui sopra, possono essere utilizzati i valori della Tab. seguente che rappresenta la capacità portante
per carichi puntiformi con impronta di AxB=15x15cm in funzione della classe di calcestruzzo e dello
spessore di ricoprimento sull’alleggerimento previsto in sezione.
Carico massimo a punzonamento
Resistenza cls fck[MPa]
5cm
Ricoprimento min. cls
6cm
sopra alleggerimento
7cm
locale VEd per impronte 15x15cm [kN]
40,0
25,0
30,0
35,0
29,1
36,3
42,9
31,9
38,6
45,6
33,6
40,6
48,0
35,1
42,4
50,2
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4.5
Esempio di Calcolo
Sistema statico :
Superficie piana ad appoggi puntiformi
Luci maglia :
Dimens. Pilastri :
Spessore solaio :
Altezza statica:
Diametro sfere :
Passo elementi :
L 1 x L2 = 10,0m x 10,0m
A x B = 50 x 50cm
H = 40cm
h = 35cm (c=5,0cm)
DCB = 27cm
i=10/9·D=30cm
Peso proprio :
Pp = 7,15 kN/m2 (cfr. Tabella 1)
[utilizzando es. elem. tipo Eco-Line 270
la riduzione di peso ∆pp=-2,85kN/m²
PP = 0,40x25,0 - 2,85 = 7,15kN/m²]
con γ(c.a.) = 25,0kN/m³
Sovraccarichi :
Permanente (es. p = 2,0 kN/m2)
Accidentale (es. q = 4,0 kN/m2)
Caratteristiche
calcestruzzo:
C35/45 – (Rck 450) ; fck=35,0 Mpa
fcd = αcc·fck / γc =
0,85·35,0/1,5=19,83MPa
fctd = fctk,0.05 / γc = 0,7·0,3·fck2/3/ 1,5=
1,497MPa
Classe acciaio :
Classe di esposiz. :
B 450C
XC3 (strato inf.); XC1 (strato sup.)
Verifica di
compatibilità
Spess.H/Alleggerim.
hu ≤ H – (cric + Arm,i + c‘ric + Arm,s)
hu = 27,5 ≤ 40 – (3,5 + 2,5 + 3,0 + 3,5) = 27,5cm √
Dati per il calcolo
della freccia :
wmax(∞) ≤ 10000 · √2 / 500 ≈ 28mm (freccia max ammissibile [t=∞])
gw∞ = pp + p + ψ2·q ≈ 10,53 kN/m2 (carico Q. perm. [t=∞] con ψ 2 = 0,3)
Analisi FEM :
L’analisi con l’ausilio di un FEM segue l’iter normale di una soletta massiccia di pari
spessore con i carichi dati dall’analisi di cui sopra.
Calcolo Freccia nel
lungo periodo:
wIM = 8,6mm (freccia elastica della soletta piena alleggerita con gw∞)
wICB = wIM / 0,91 ≈ 9,45mm (Freccia elastica istantanea per la soletta cobiax®)
wII-∞CB = 9,6 · 3,0 ≈ 28mm ≤ wmax(∞) √ (con Ec(0)/ Ec(∞) = 3,0 ca.)
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Verifica della
Resistenza al
Taglio:
VRd,cCB = αQ,(CB) · vRd,c · h
dove : αQ,(CB) = 0,55
vRd ,c =
0,18
γc
k ⋅ (100 ⋅ ρ l ⋅ f ck )
13
con :
200
200
= 1+
= 1,76 ≤ 2,00
d
350
A
7,5
ρ Sl = Sl ≤
= 0,00215 < 0,02
bw ⋅ h 100 ⋅ 35
k = 1+
vRd,c = 0,18/1,5 · 1,76 · (100·0,002·35)1/3≈
413,8kN/m²
con:
ρl ≈ 0,00215 è il grado di armatura di estradosso minima fissato in 1φ12/15cm
Resistenza di taglio allo stato limite ultimo per solette cobiax®)
VRd,cCB = 0,55 · 413,8 · 0,35 ≈ 79,6kN/m
(All’interno delle zone in cui si ottiene VSd > VRd,cCB andranno tolte le sfere)
Verifica del
punzonamento :
vSd = ß · Np / u1
dove:
u1 = il perimetro del cono a
punzonamento
se : vSd < vRd1 non risulta necessaria
l’armatura a punzonamento
nel caso di : vRd1 < vSd < vRd2 è
necessario predisporre l’armatura
Pilastro Interno : VEd ≈ 2550kN
ASl = 47,5cm²/m23
Scelta Pioli24 a testa rifollata:
PSB[16/340-4/960] (120/240/240/240)
ls=840mm
Verifica della zona di rispetto massiccia :
ra = A/2 + ls + 2,5h = 0,25 + 0,84 + 0,87
= 1,96mt < 6,00 /2 = 3,00mt √
Valore medio dell’armatura superiore tesa prendendo in considerazione una larghezza di piastra pari alla larghezza del pilastro più
tre volte l’altezza statica h su ciascun lato
24
La scelta è relativa alla tipologia di armatura costituita da connettori a taglio a doppia testa rifollata. Tale sistema di armatura a
punzonamento offre la migliore capacità rotazionale attorno al nodo di connessione solaio/pilastro nel caso di alternanza dei
sovraccarichi variabili delle campate adiacenti. Il prodotto PSB è un marchio specifico registrato dell’azienda Peikko® Group che
fornisce i suoi prodotti con Omologazione del DIBt. Nulla osta al dimensionamento e verifica di prodotti equipollenti od alternativi,
purché rispondenti alle direttive europee circa l’omologazione e la rintracciabilità dei materiali, nonché alle specifiche chimico-fisiche
prescritte per i materiali da costruzione come da norme tecniche vigenti.
23
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Verifica del grado di
sollecitazione
ammissibile:
I valori che seguono derivano dal calcolo FEM :
MEd ≈ 200kNm/m (Momento flettente max. nella zona alleggerimenti)
da cui:
mSD = MEd/ 1000 = 0,200MNm/m
µ SDS =
Verifica a taglio
sull’interfaccia tra i
cls gettati in tempi
diversi :
m SD ⋅ DCB ⋅ 1,96 0,200 ⋅ 0,27 ⋅ 1,96
=
= 0,0828 ≤ 0,2 √
0,355 3 ⋅ 35
h 3 ⋅ f ck
Assumento; vEd = vRd,cCB = 79,6kN/m
ed il braccio z = 0,9·h = 31,5cm
Si ha v*Ed = vEd / z ≈ 252kN/m² = 0,252MN/m²
Trascurando il termine relativo alla pressione locale σN (cfr. punto 4.4.4.):
v Rd , j = c j ⋅ f ctd ⋅ b j , red + v Rdj , sy ≤ v Rdj ,max
dove:
cj = 0,35
Coeff. di scabrezza per superficie liscia
µ = 0,60
Coeff. di frizione per superficie liscia
fctd = 1,497MPa Resistenza a trazione di calcolo del cls (vedi sopra)
bred
Larghezza equivalente ridotta dalla presenza dei corpi di allegg.
bred = 0,75
(Vedi Tab. 3 – caso ad es. con ri = 3,0cm per elem. P/E-270)
As,y
Incidenza Arm. a taglio collegante le parti relative all’interfaccia
As,y = 8,73cm²/m² (Vedi Tab. 3)
α
Angolo di inclinazione dell’armatura a taglio
vRdj,Max
Sollecitazione a taglio Max ammissibile
vRdj,Max = 0,5 · ν · fcd · bred
vRdj,Max = 0,5 · 0,516 · 19,83 · 0,75 = 3,837 MN/m²
con ν = 0,6(1-fck/250) = 0,516
Valutando la sola componente di resistenza offerta dal cls sulla superficie di
contatto si ottiene :
vRd,j*= cj · fctd · bred = 0,35 · 1,497 · 0,75 = 0,393 MN/m² > 0,252MN/m² √
Nel presente caso non sono necessarie armature specifiche a taglio per lo scopo
enunciato.
Nel caso risultasse vRd,j*< v*Ed sarebbe stato necessario valutare l’armatura
specifica necessaria attraverso la formula :
As ,rich =
v Ed * −v Rd , j *
f yd ⋅ (µ ⋅ senα + cos α )
≤ As , y
Cobiax Italia srl
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Calcolo
dell’armatura
minima per stati
coattivi e per il
controllo della
fessurazione:
Pensando ad una ipotesi di costrizione della piastra all’interno di elementi verticali
rigidi come vani scale, setti rigidi, ascensori, ecc., così come nel caso di piastre
soggette a differenziale termico, si rende necessaria una verifica con relativo
dimensionamento di un grado di armatura minimo.
Per la classe di esposizione XC3 si evince che per elementi in c.a. normale e per la
combinazione di carico quasi permanente, la limitazione delle fessure si attesta ad
un valore pari a wk,max = 0,3mm.
As = kc ⋅ k ⋅ f ct ,eff ⋅
Act ,cb
σs
con:
kc = 1,0 (Trazione pura)
k = 0,8 – 0,3·(h – 300)/ 500 = 0,77 ≤ 0,8
con h (altezza statica) in mm
fct,eff(t) = βcc(t)·fctm = βcc(t)·0,3·fck2/3
 
 28 
con β cc = exp
s 1 −  
 
 t 
1/ 2
 

 
s = 0,20 per cementi di resistenza CEM[42.5R; 52.5N; 52.5R]
s = 0,25 per cementi di resistenza CEM[32.5R; 42.5N]
s = 0,38 per cementi di resistenza CEM[32.5N]
es. βcc(7gg; CEM32.5R) = 0,778 ; fct,eff(14gg) = 2,89MPa ; fct,eff(28gg) = 3,20MPa
[Non si escluda la possibilità di inizio dello stato coattivo prima della maturazione
del cls a 28gg]
Riduzione di volume cls/m² = 0,115 m³/m²
corrispondente ad una riduzione in altezza di hrisp=11,5cm
da cui:
ht,cb = ht – hrisp = 28,5cm
e quindi: Act,CB = ht,cb / 2 · 1,0 = 0,1425m²
Pensando ad una armatura min. con ferro di diametro φ12 se ne deduce una
tensione limite pari a σs= 280MPa [cfr. Prosp. 7.2N – EC2]
ds * = ds ⋅
2 ⋅ (H − h ) 2,9
2 ⋅ 5,0 2,9
2,9
√
⋅
= 12 ⋅
⋅
≤ 12 ⋅
k c ⋅ hc
f ct ,eff
1,0 ⋅ 20,0 2,89
2,89
ds* = 12mm
hc = H/2 (altezza della zona tesa sotto combinazione di carico quasi permanente)
Ne segue che:
As = 0,77 ⋅ 1,0 ⋅ 2,89 ⋅
0,1425
⋅ 10 4 = 11,33cm 2 / m
280
corrispondente ad una As di ca. 10φ12/mt
Cobiax Italia srl
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Cobiax Italia srl
Pagina 68 di 106
®
L’armo del solaio cobiax
Cobiax Italia srl
Pagina 69 di 106
5.1
Armo del solaio con il sistema CBCM®
5.1.1 Le gabbie di alleggerimento cobiax® CBCM®
Le gabbie di alleggerimento cobiax® CBCM® sono
trasportate in cantiere in fasci, ognuno contenente
un numero di gabbie proporzionato al diametro
degli alleggerimenti. Le gabbie sono posizionate
all’interno di due staffoni di acciaio per c.a. con
ganci ad uncino per un facile sollevamento
tramite la gru di cantiere con normali catene. Il
peso dei fasci varia da un min. di 100 kg ad un
massimo di 280 kg.
Per assicurare un corretto posizionamento delle
gabbie, si seguano attentamente le specifiche
istruzioni di montaggio allegate ai piani di posa
forniti in cantiere e che qui di seguito vengono
sommariamente illustrate.
5.1.2 Le istruzioni di posa con il sistema CBCM®
Dopo aver distribuito sulle casseforme i
distanziatori copri-ferro disposti in funzione dalle
specifiche richieste anti-incendio “R”, posata
l’armatura strutturale inferiore incrociata secondo
le tavole grafiche fornite in cantiere, si potrà
procedere al posizionamento delle gabbie di
armatura CBCM®.
Seguendo quindi il piano di posa fornito da Cobiax
Italia srl, la posa delle gabbie CBCM® di lunghezza
caratteristica 2,50 mt. può procedere con
l’eventuale ausilio di strumenti distanziali fornibili
contestualmente alla fornitura del materiale in
cantiere. Per impedirne lo spostamento sul piano,
le gabbie possono essere fissate all’armatura
inferiore con una legatura minima.
Le gabbie CBCM® fungono quindi sia da materiale
di alleggerimento, che da distanziatore per le
armature superiori. Gli elementi di alleggerimento
risulteranno così allineati secondo una griglia
regolare con passo predefinito.
Cobiax Italia srl
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Al termine della posa delle gabbie CBCM® si
procede alla posa dell’armatura superiore ed infine
col getto di calcestruzzo per il completamento del
solaio, che, ricordiamo, dovrà essere eseguito in
due fasi successive, per evitare il fenomeno del
galleggiamento degli alleggerimenti.
5.2
Armo del solaio con il sistema CBLM-L®
5.2.1 Il modulo cobiax® CBLM-L®
Il modulo CBLM® che viene fornito in cantiere ha
dimensioni tipiche BxL= 2,50xL mt. ed è composto
dall’armatura inferiore di progetto nella direzione
longitudinale del modulo stesso, dalle gabbie di
alleggerimento contenenti le sfere in HDPE fissate
per punti di saldatura e, laddove necessario, dai
connettori al taglio a doppia testa rifollata (tipo
PSB di Peikko® Group). Per facilitarne il
sollevamento, nonché la movimentazione, i moduli
CBLM® sono dotati di staffe di sollevamento
posizionate nei punti ove è previsto l’ancoraggio.
Nello stabilimento di produzione i moduli vengono
contrassegnati in modo univoco. In cantiere il
posizionamento dello stesso viene individuato sul
piano di posa predisposto da Cobiax Italia srl e
consegnata all’impresa contestualmente alla
fornitura del materiale. L’impresa costruttrice potrà
dare preventivamente indicazioni sulla sequenza di
fornitura e di posa di sua preferenza.
Per ogni solaio viene realizzato e fornito in
cantiere un dettagliato piano di posa. Questo
elaborato contiene tutti le istruzioni necessarie per
il
sollevamento,
la
movimentazione
e
l’individuazione univoca della posizione di ogni
singolo modulo CBLM® sull’impalcato.
Cobiax Italia srl
Pagina 71 di 106
5.2.2 Le istruzioni di posa con il sistema CBLM-L®
Prima della fornitura in cantiere dei moduli
cobiax® CBLM-L®, si predispone l’impalcato
costituito da casseforme puntellate secondo gli
schemi forniti dal produttore (PERI, DOKA,
PILOSIO, FARESIN, ALPI, ECC.), comprese le
compensazioni, le sponde e gli oneri accessori
indicati. Le altezze standard di puntellazione sono
di m. 3,50, ma si può arrivare fino ai 7 m ed oltre a
seconda delle prescrizioni del produttore.
Naturalmente nel calcolo dei puntelli si dovrà tener
conto del peso proprio del solaio cobiax®, che
nella gran parte dei casi è inferiore del 30%
rispetto ad una soletta piena di uguale spessore.
Dopo aver casserato la superficie, è necessario
posare i distanziatori, di altezza pari a quella
indicata nei cartigli degli elaborati grafici forniti da
Cobiax Italia srl. I distanziatori dovranno essere
posati perpendicolarmente al ferro di strato più
basso, ed in funzione del peso dell’armatura
complessiva che dovrà essere montata, di passo
adeguato che generalmente varia da 80÷120cm.
Prima della posa dei moduli cobiax CBLM-L®, si
dispone sui distanziatori su citati, il primo ordine di
armatura inferiore (non fornito da Cobiax Italia
srl), come descritto nelle tavole grafiche fornite in
cantiere. Questa armatura è perpendicolare
rispetto a quella integrata all’interno del modulo
cobiax. E’ autorizzato l’utilizzo di tappeti di
armature preassemblati (tipo bamtec).
I moduli CBLM-L® vengono trasportati dallo
stabilimento di produzione al cantiere, dove
vengono scaricati con le usuali gru di cantiere.
Generalmente vengono montati direttamente nella
loro posizione definitiva al momento del loro arrivo
in cantiere. Qualora lo si ritenga opportuno, i
moduli CBLM-L® possono anche essere stoccati
nell’area di cantiere, negli appositi spazi.
Cobiax Italia srl
Pagina 72 di 106
Generalmente un modulo CBLM-L® pesa
generalmente dai 350 ai 1000 kg a seconda delle
dimensioni (2,50 x L fino a 13,60 m). Per il
sollevamento si farà uso di normalissime catene o
di appositi bilancini nel caso di moduli assai lunghi
(Cobiax Italia srl ne possiede uno disponibile a
noleggio). Nei moduli sono già presenti i punti di
aggancio, costituiti da apposite staffe saldate, che
possono variare di quantità in base alla lunghezza
del modulo stesso. I moduli cobiax® vengono
siglati
in
stabilimento
con
il
numero
corrispondente; la posizione dei singoli moduli
viene rilevata dalla pianta di posa consegnata in
cantiere.
Per ripristinare la continuità dell’armatura inferiore
longitudinale contenuta all’interno
dei moduli
cobiax®, è necessario inserire degli spezzoni di
collegamento di tali armature nella posizione testatesta dei moduli contigui come da elaborato grafico
consegnato in cantiere.
Gli spezzoni di raccordo inferiore longitudinale, così
come l’armatura prevista per i cordoli in spessore
disposti in prossimità di aperture nel solaio, così
come sul perimetro esterno, non viene fornita da
Cobiax Italia srl
L’armatura a punzonamento (taglio in prossimità.
dei pilastri, testa di setti, spigoli interni all’edificio.)
prevista dal calcolo statico, viene già integrata in
genere, dove possibile, nei moduli in fase di
produzione degli stessi.
L’armatura a punzonamento (consistente nei pioli
a doppia testa rifollata e fissata su barre in
acciaio), ad eccezione delle staffature dei cordoli
che a volte fungono anche da arm. a
punzonamento, è fornita per intero da Cobiax
Italia srl.
L’armatura superiore prevista, inclusa l’armatura
diffusa di base, dovrà essere fornita e posata in
opera come descritto negli elaborati grafici forniti
da Cobiax Italia srl.
Cobiax Italia srl
Pagina 73 di 106
5.3
Getto del cls per soluzioni di posa in opera tipo CBCM® e CBLM®
Il calcestruzzo da gettare in opera dovrà avere le caratteristiche prescritte ed indicate sui cartigli degli
elaborati grafici forniti da Cobiax Italia srl (resistenza caratteristica, rapporti A/C, classe di consistenza,
diametro massimo degli inerti, ecc.).
Il grano massimo degli inerti raccomandato è di Dmax=16mm per gli alleggerimenti di diametro fino a
DCB=22,5cm, di Dmax=20mm per gli alleggerimenti fino ad un diametro DCB=31,5cm e di Dmax=24mm
per sfere di dimensione DCB ≥ 31,5cm.
Durante il getto si genera una sottospinta sui corpi cavi con la tendenza al sollevamento degli
alleggerimenti stessi. Per limitare questo fenomeno di sollevamento è necessario dividere il getto in due
fasi.
La prima fase del getto dovrà essere interrotta quando il cls avrà raggiunto una quota tale da avvolgere
le armature inferiori di almeno ri ≥ 2cm. Questo primo strato, avvenuta la fase di “presa” del cls,
provvederà a mantenere ancorati gli alleggerimenti durante il getto di completamento che potrà
avvenire, anche in funzione delle caratteristiche del cls e delle condizioni climatiche nel momento del
getto, ca. 2÷3 ore dopo la prima fase.
PROCEDURA DI GETTO
S
1° FASE: SI GETTA UNA PRIMA STRISCIA DI ALTEZZA TALE DA RICOPRIRE
L'ARMATURA DI INTRADOSSO DI CIRCA 3 cm
H-S
2° FASE: SI COMPLETA IL GETTO DOPO 3/4 ORE
Cobiax Italia srl
Pagina 74 di 106
5.3.1 Raccomandazioni particolari
Durante la fase della costruzione dell’edificio, nel caso fosse necessario forare dall’alto il solaio grezzo
cobiax® (come avviene per es. quando devono essere puntellate delle pareti o eseguiti ancoraggi per
dispositivi vari), può capitare che venga trapassato un alleggerimento. Dopo la rimozione del supporto di
ancoraggio, occorre che tali fori vengano sigillati a dovere per evitare che, con l’eventuale allagamento
dell’impalcato, l’alleggerimento si riempia di acqua che, per strutture non ancora protette alla pioggia,
può formarsi all’estradosso degli impalcati.
5.3.2 Note per il getto di calcestruzzo in due fasi
SOLUZIONE 1
1° strato di cls solo nella zona degli alleggerimenti
Soletta massiccia
1° Getto
H
Soletta alleggerita
Rete fermagetto
SOLUZIONE 2
1° strato di cls solo nella zona degli alleggerimenti
1° Getto
H
Soletta alleggerita
Soletta massiccia
Listello in legno
Distanziatore in
fibra di cemento
Cobiax Italia srl
Pagina 75 di 106
SOLUZIONE 3
1° strato di cls nella zona degli alleggerimenti e getto completo nella zona massiccia
1° Getto
H
Soletta alleggerita
Soletta massiccia
Listello in legno
Rete fermagetto
1° Getto
H
SOLUZIONE 4
1° strato di cls nella zona degli alleggerimenti e nella zona massiccia
Armatura a taglio
per scorrimento
Avviso: Nel caso si scegliesse di spezzare il getto in due fasi anche
nelle zone piene, sarà necessario disporre in queste ultime
un’opportuna armatura a taglio per scorrimento
(cfr. verifica dell’interfaccia per cls gettati in tempi diversi)
Cobiax Italia srl
Pagina 76 di 106
5.4
Le istruzioni di posa del sistema con lastra semi-prefabbricata
Prima della posa delle lastre prefabbricate, vengono posizionati i puntelli di sostegno per il montaggio.
Gli interassi massimi ammissibili delle travi rompitratta sono indicati sui cartigli degli elaborati grafici. Le
travi rompitratta devono essere ordite trasversalmente ai tralicci.
Posate le lastre, verrà disposta l’armatura trasversale inferiore. Tale armatura andrà posata sopra lastra
ed infilata tra i diagonali dei tralicci e quindi ortogonalmente agli stessi con diametro e passo descritto
sugli elaborati grafici.
Le gabbie di alleggerimento CBCM® andranno
posate e disposte secondo il piano di posa fornito
da Cobiax Italia srl parallelamente alla direzione
dei tralicci.
NOTA : Le aperture da prevedersi sul solaio, dovranno essere comunicate preventivamente, poiché sarà
necessario prevederne la realizzazione già nello stabilimento di prefabbricazione.
Così come i fori, anche l’armatura specifica a punzonamento, ove necessaria, dovrà essere inserita
all’interno delle lastre nella fase di produzione delle stesse.
Cobiax Italia srl
Pagina 77 di 106
L’armatura superiore dovrà essere posata in opera,
secondo gli elaborati grafici forniti da Cobiax Italia
srl o dallo statico incaricato. Come per il sistema a
cassero, anche in questo caso le gabbie di
alleggerimento CBCM® oltre a togliere il cls ove
non si rende necessario e quindi alleggerire di fatto
il solaio, fungono da distanziatori per l’appoggio
delle armature superiori.
Per evitare che gli alleggerimenti si sollevino per effetto della sottospinta che si genera al momento del
getto, sarà necessario legare l’armatura superiore ai tralicci con degli appositi ganci (legature). Il getto,
la vibrazione e la lisciatura potrà avvenire quindi in una unica soluzione.
Cobiax Italia srl
Pagina 78 di 106
5.5
Note relative alla costruzione delle lastre semi-prefabbricate
5.5.1
Posizione dei tralicci nella lastra
Per prima cosa bisogna fissare la posizione dei tralicci nella lastra perché gli alleggerimenti andranno
posati sulla lastra prefabbricata proprio tra un traliccio e l’altro.
Sono da osservare con attenzione i seguenti punti:
•
La distanza dei tralicci deve essere un multiplo del passo a degli alleggerimenti;
•
L’altezza dei tralicci è limitata dalla geometria degli alleggerimenti cobiax®. Gli alleggerimenti
fungono da distanziatori per l’armatura superiore;
•
E‘ consigliabile che gli alleggerimenti siano posizionati in senso longitudinale, ovvero nella stessa
direzione dei tralicci.
Posizione dei tralicci nei sistemi prefabbricati alleggeriti con sistema CBCM®-S:
Dati di progetto:
Tipologia alleggerimento
CBCM®
S100/315
S120/315
S140/315
S160/315
S180/315
S200/315
S220/315
...
...
35,0
11,0
...
5,0
...
...
35,0
13,0
...
5,0
...
...
35,0
15,0
...
7,0
...
...
35,0
17,0
...
7,0
...
...
35,0
19,0
...
9,0
...
...
35,0
21,0
...
9,0
...
...
35,0
23,0
...
10,0
Spessore del solaio h [cm]
Spessore della lastra h1 [cm]
Passo dell’alleggerimento a [cm]
Altezza alleggerimento hu [cm]
Armatura trasv. inf. Arm,ix [cm]
Altezza traliccio fuori lastra y1 [cm]
Cobiax Italia srl
Pagina 79 di 106
5.5.2
Posizione dei tralicci nei sistemi prefabbricati alleggeriti
con sistema CBCM-E
Tipologia alleggerimento
CBCM®
Spessore del solaio h [cm]
Spessore della lastra h1 [cm]
Passo dell’alleggerimento a [cm]
Altezza alleggerimento hu [cm]
Armatura trasv. inf. Arm,ix [cm]
Altezza traliccio fuori lastra y1[cm]
5.6
E-225
E-270
E-315
E-360
E-405
E-450
...
...
25
23,0
...
9,0
...
...
30
27,5
...
11,0
...
...
35
32,0
...
13,0
...
...
40
36,6
...
15,0
...
...
45
41,1
...
17,0
...
...
50
45,6
...
19,0
La puntellatura
I puntelli di sostegno dovranno essere completamente rimossi solo quando il solaio è in grado di
contrastare anche le azioni di progetto della fase transitoria di costruzione (caso in cui la soletta funge
da contrasto alla puntellazione di un solaio soprastante). La rimozione dei puntelli dovrà avvenire sempre
dietro consenso della D.L. interpellando il fornitore degli stessi e di concerto con Cobiax Italia srl.
Cobiax Italia srl
Pagina 80 di 106
5.7
Combinazioni possibili con il sistema cobiax®
5.7.1 Realizzazione di impianti all’interno del solaio
La grande flessibilità della tecnologia cobiax® abbinata al comportamento strutturale del solaio a piastra
alleggerito consente l’installazione degli impianti tecnologici all’interno del solaio stesso. Si va a
realizzare così il cosiddetto “solaio attrezzato” ed in particolare il “solaio ad attivazione della
massa”. Quest’ultimo è un sistema innovativo di distribuzione dell’energia all'interno degli edifici poichè
si fonda sul concetto di attivazione termica della massa (thermal slab), che sfrutta la capacità di
accumulo termico dei solai in calcestruzzo. Questo sistema si caratterizza per il posizionamento della
tubazione direttamente nel solaio. Il solaio contribuisce direttamente alla climatizzazione, asportando
calore per raffrescare o cedendo energia termica per riscaldare. L’elevata inerzia garantisce la
climatizzazione degli edifici, senza rendere necessaria l'alimentazione simultanea dell'impianto radiante
e dell'impianto ad aria; questa caratteristica riduce la potenza nominale dell’impianto e le spese
di gestione.
Il range di temperature dell’acqua di alimentazione è prossimo alla temperatura ambiente (16-20 °C in
raffrescamento, 22-28°C in riscaldamento). Si riduce, così, il consumo di combustibile e
l’emissione di CO2.
Tubo di raffreddamento/
riscaldamento Ø 20
SOLUZIONE COBIAX
Sistema di raffreddamento / riscaldamento
Sezione Trasversale
CBCM 27U-0-d
Ø5
Cobiax Italia srl
Pagina 81 di 106
Il montaggio dei singoli elementi, nonché per la posa delle tubazioni, può essere effettuato direttamente
sull’impalcato. Le operazioni si eseguono in maniera molto semplice, facendo passare gli impianti nella
fuga tra le sfere oppure, in alternativa, rimuovendo le sfere o addirittura gabbie complete, dalle zone
interessate.
Anche nell’impiego della lastra semi-prefabbricata, alcune componenti dell’impianto possono essere
inserite nella lastra già nello stabilimento di produzione.
5.7.2 Abbinamento con elementi portanti termoisolanti
Alleggerire i balconi con il sistema cobiax® ha significativi vantaggi rispetto alla soluzione prefabbricata
massiccia. Per iniziare il peso proprio ridotto di circa il 20% ha effetti positivi sulla movimentazione ed
installazione in cantiere, nonché sui costi di trasporto.
Per evitare che si formino ponti termici i balconi alleggeriti sono collegati all’edificio tramite elementi
portanti termoisolanti tipo Isokorb®.
La riduzione di peso consente sbalzi maggiori o, a parità di sbalzo, minori sollecitazioni sugli elementi
strutturali, nella fattispecie minori sollecitazioni torcenti sugli elementi di attacco di balconi d’angolo.
Cobiax Italia srl
Pagina 82 di 106
5.7.3 Abbinamento alla post-tensione in opera
Per ottimizzare lo spessore del solaio e migliorarne le prestazioni flessionali il sistema cobiax® può
essere abbinato alla post-tensione in opera a cavi scorrevoli.
Nel caso si scelga di adottare il sistema CBCM® gli alleggerimenti dovranno essere posati nelle zone di
campata non interessati del passaggio delle guaine.
Se si sceglie di utilizzare il sistema CBLM-L® gli alleggerimenti integrati nei moduli avranno posizioni tali
da non interferire al passaggio dei cavi. I moduli CBLM-L® potranno, all’occorrenza, contenere le staffe
che danno la quota alle guaine nel loro percorso nel solaio.
Le operazioni di ancoraggio, filettaggio, così come la tesatura dei cavi potranno avvenire allo stesso
modo di un solaio massiccio.
Cobiax Italia srl
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5.7.4 Nella realizzazione di impianti da ponte
Alcune realizzazioni di impalcati da ponti in combinazione con i corpi di alleggerimento cobiax®,
evidenziano in particolare alcuni aspetti migliorativi, soprattutto per quanto concerne la fase di cantiere;
nella fattispecie in quella del getto in opera del calcestruzzo.
Come evidente dalle immagini sotto riportate, relative al ponte stradale di Klosterneuburg in Austria, si
sono impiegati due strati di alleggerimento per ridurre il peso dell’impalcato curvilineo nelle posizioni in
cui non esistono particolari sollecitazioni.
Il calcolo e la disposizione delle armature è lo stesso che nella costruzione convenzionale.
I vantaggi conseguenti a tale strategia consistono in:
riduzione del peso proprio della struttura;
ridotto sviluppo di calore di idratazione della massa di getto;
riduzione dei tempi di messa in opera del cls.
Cobiax Italia srl
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Sezioni Tipologiche
6.1 Sezioni minime SLIM-LINE®
6.2 Sezioni minime ECO-LINE®
Cobiax Italia srl
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6.1
Sezioni minime SLIM-LINE®
SEZIONE LONGITUDINALE TIPO
SLIM-LINE 100/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura Superiore
Intradosso Solaio
S-100/315
25
50
S-100/315
100
200
50
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =20cm
min
Vol.Vuoti = 0,056 mc/mq
Riduzione Peso = ca. 140 kg/mq ( γc.a.=25,0kN/m³)
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 86 di 106
SLIM-LINE 120/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
Intradosso Solaio
S-120/315
25
50
S-120/315
120
230
60
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =23cm
min
Riduzione Peso = ca. 165 kg/mq (γc.a.=25,0kN/m³)
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 87 di 106
SLIM-LINE 140/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
Intradosso Solaio
S-140/315
25
50
S-140/315
140
250
60
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =25cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 88 di 106
SLIM-LINE 160/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
di base
Intradosso Solaio
S-160/315
25
60
S-160/315
160
280
60
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =28cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 89 di 106
SLIM-LINE 180/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
Intradosso Solaio
S-180/315
25
60
S-180/315
180
300
60
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =30cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 90 di 106
SLIM-LINE 200/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
Intradosso Solaio
S-200/315
25
55
S-200/315
200
310
55
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =31cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 91 di 106
SLIM-LINE 220/315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
Intradosso Solaio
S-220/315
25
55
S-220/315
220
330
55
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =33cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 92 di 106
6.2
Sezioni minime ECO-LINE®
ECO-LINE / 225
250
Passo
alleggerimenti
250
Armatura superiore
E−225
E−225
20
45
E−225
225
320
50
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Intradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =32cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 93 di 106
ECO-LINE / 270
300
Passo
alleggerimenti
300
Armatura superiore
270
E-270
E-270
45
E-270
25
370
55
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Intradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =37cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 94 di 106
ECO−LINE / 315
350
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
di base
55
Estradosso Solaio
Intradosso Solaio
315
E-315
50
25
420
E-315
Armatura Inferiore
Direzione 2
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =42cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 95 di 106
ECO−LINE / 360
400
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
30
360
E-360
Armatura Inferiore
Direzione 2
Intradosso Solaio
E-360
60
480
60
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =47cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 96 di 106
ECO−LINE / 405
450
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
525
60
Estradosso Solaio
E-405
30
60
405
E-405
Armatura Inferiore
Direzione 2
Intradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =53cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 97 di 106
ECO−LINE / 450
500
Passo
alleggerimenti
Armatura superiore
450
E-450
E-450
30
55
570
65
Estradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 2
Intradosso Solaio
Armatura Inferiore
Direzione 1
H =57cm
min
COBIAX Italia Srl
Cobiax Italia srl
Pagina 98 di 106
Analisi costi / benefici
Cobiax Italia srl
Pagina 99 di 106
7.1
I guadagni
Considerando le peculiarità del sistema cobiax® già nella prima fase di pianificazione della struttura si
riducono in generale i costi totali dell’edificio, incrementandone al contempo i valori aggiunti descritti
nel seguito.
7.1.1 Risparmio/Aumento di valore
Ottimizzazione degli elementi portanti
(pilastri, muri, sistemi di puntellazione)
Ottimizzazione delle fondazioni
Minore tagliante sismico per effetto del minore
peso proprio del solaio
Riduzione dei tempi di realizzazione e ottimizzazione
delle istallazioni impiantistiche grazie all’assenza di travi sporgenti
Aumento della superficie commerciale e grande flessibilità al
cambiamento della destinazione d’uso grazie alle grandi campate
ad ai ridotti elementi portanti
Incremento del valore dell’immobile grazie alla modalità costruttiva
7.1.2 Valore aggiunto/Benefici
Solai fino al 35% più leggeri
Portanza bidirezionale
Possibilità di assemblaggio in cantiere
Nessuna trave
Intradosso del soffitto piano
Grandi campate libertà di spazio
Spessori di solaio ridotti
Minori deformazioni e fessurazioni
Aumento della sicurezza sismica
Elevata sostenibilità costruttiva
Alleggerimento realizzato con prodotti riciclati
Demolizioni di più facile smaltimento
Riduzione di sostanze tossiche inquinanti
(p.e. CO2) grazie alla riduzione di volume di calcestruzzo impiegato
Cobiax Italia srl
Pagina 100 di 106
7.2
Costi di posa in opera del sistema cobiax®
Per ottenere una stima dei costi di posa in opera dei prodotti cobiax®, basata su parametri relativi a
costruzioni effettivamente realizzate, vengono di seguito descritte nel dettaglio le varie fasi relative
necessarie.
•
SISTEMA CBCM® : esempio gabbie tipo CBCM / E-270
Per una migliore comprensione delle operazioni di posa in opera del sistema CBCM® è possibile visionare
il filmato relativo sul sito internet www.cobiax.it
(1) Scarico degli alleggerimenti CBCM® confezionati in pacchi di gabbie a piè d’opera
Ipotesi:
36 m² di alleggerimenti per pacco
5 min. per pacco
3 persone
⇒ 3 x 5/60 / 36 = 0,0069 h/m²
(2) Scarico degli alleggerimenti sull’impalcato
Ipotesi:
5 min. per pacco
3 persone
⇒ 3 x 5/60 / 36 = 0,0069 h/m²
(3) Posa degli alleggerimenti secondo il piano di posa (comprese le misurazioni, i tagli, le legature –
non ci saranno sprechi)
Ipotesi:
30 min. per ogni pacco
2 persone
⇒ 2 x 30/60 / 36 = 0,0277 h/m²
⇒ 0,0069 h/m² + 0,0069 h/m² + 0,0277 h/m² = 0,0415 h/m² di superficie alleggerita
⇒ Ipotesi costo mano d’opera 26,00 EUR/h: 26,00 x 0,0415 h/m² = 1,08 EUR/m² di superficie
alleggerita
⇒ Ipotesi di 65% di superficie alleggerita: 0,65 x 1,08 EUR/m² ≈ 0,70 EUR/m² di superficie solaio
Cobiax Italia srl
Pagina 101 di 106
Costo posa in opera sistema CBCM®
CBCM
S-120
S-140
S-160
S-180
S-200
S-220
E-225
E-270
E-315
E-360
E-405
E-450
Eco-Line
S-100
Slim-Line
[mq]
0.86
0.86
0.86
0.86
0.86
0.86
0.86
0.63
0.72
0.86
0.96
1.01
1.25
nr.
99
90
72
67
63
54
45
55
50
36
24
21
18
[mq]
84.89
77.18 61.74
57.45
54.02
46.31 38.59
34.38
36.00
30.87 23.04
21.26
22.50
[€/mq]
0.12
0.13
0.16
0.17
0.19
0.22
0.26
0.29
0.28
0.32
0.43
0.47
0.44
[min./fascio]
59.4
54.0
43.2
40.2
37.8
32.4
27.0
33.0
30.0
21.6
14.4
12.6
10.8
Tempo posa alleggerimenti**
[min./mq]
1.40
1.40
1.40
1.40
1.40
1.40
1.40
1.92
1.67
1.40
1.25
1.19
0.96
Costo di carico/scarico + posa
per mq di superficie
alleggerita
[€/mq]
0.76
0.77
0.82
0.83
0.85
0.89
0.94
1.21
1.08
1.03
1.11
1.12
0.99
Costo Totale per mq di
superficie effettiva di
solaio***
[€/mq]
0.49
0.50
0.53
0.54
0.55
0.58
0.61
0.79
0.70
0.67
0.72
0.73
0.65
Tipologie Cobiax
Sup. Gabbia
nr gabbie per fascio
Sup. gabbie per fascio
Costi scarico/carico*
Tempo posa per fascio**
* per le fasi di carico e scarico sono occupate 3 persone (tempo di scarico/carico 10min.)
* * per le fasi di posa degli alleggerimenti sull'impalcato si sono considerate 2 persone
* * * nell'ipotesi che la superficie alleggerita rappresenti il 65% della superficie effettiva del solaio
N.B.: i prezzi sono stati ricavati nell' ipotesi di un costo di mano d'opera di 26€/h
Cobiax Italia srl
Pagina 102 di 106
•
SISTEMA CBLM-L® :
esempio modulo semi-armato con alleggerimenti integrati CBLM-L / E-270
(1) Scarico dei moduli semi-armati di alleggerimento CBLM-L® direttamente sull’impalcato
Ipotesi:
216 m² di moduli per ogni bilico
60 min. per bilico
4 persone
⇒ 4 x 60/60 / 216 = 0,0185 h/m²
⇒ Ipotesi costo mano d’opera 26,00 EUR/h: 26,00 x 0,0185 h/m² = 0,48 EUR/m² di superficie
solaio
N.B.: i moduli semi-armati CBLM-L® hanno integrato un ordine di armatura inferiore statica, i connettori a
taglio oltre agli alleggerimenti nelle loro posizioni definitive.
Costo posa in opera sistema CBLM-L®
P-405
P-450
171.5 144.0
135.0
125.0
100.00 93.33
80.00
73.33 66.67
73.33
60.00
46.67 40.00
40.00
33.33
0.27
0.27
0.27
0.27
0.27
0.28
0.27
0.28
0.30
0.27
0.47
0.47
0.47
0.47
0.46
0.48
0.47
0.48
0.51
0.46
416.5
Tempo di scarico bilico*
[min.]
146.67 113.33
Tempo scarico moduli*
[min./mq]
0.27
0.27
0.27
[€/mq]
0.47
0.47
0.47
Costo Totale per mq di
superficie effettiva di solaio
P-360
E-270
216.0
539.0
E-315
E-225
275.0
[mq]
S-220
S-180
269.5 245.0
Sup. moduli trasportata con
un bilico
S-200
S-160
294.0
S-120
343.0
S-100
367.5
CBCM
Tipologie Cobiax
Eco-Line
S-140
Slim-Line
* per le fasi di carico e scarico sono occupate 4 persone
N.B.: i prezzi sono stati ricavati nell' ipotesi di un costo di mano d'opera di 26€/h
Cobiax Italia srl
Pagina 103 di 106
7.3
Voci di capitolato
Solaio a piastra alleggerito cobiax®
Messo in opera con il sistema CBCM®
a cassero continuo e getto di completamento in opera
Pos. 1
Solaio ........................................................................................
......... m² di solaio in c.a. tipo cobiax® con struttura a piastra e portata
bidirezionale, alleggerito con corpi cavi similsferici di polietilene ad alta
densità (HDPE)
Produzione:
Spessore solaio:
Dimensioni moduli:
Classe di resistenza cls:
Granulometria cls:
Classe di consistenza cls :
Classe acciaio:
Resistenza al fuoco:
unità CBCM® costituite da gabbie in acciaio corrugato
contenenti corpi cavi similsferici in polietilene riciclato
ad alta densità HDPE ed a passo predefinito di
i=10/9·DCB
H = ….. cm
B = 240÷250 cm x L ................. cm
C ……. [Es. C28/35 (Rck 350)]
Granulometria DMAX (come da indicazioni cobiax®)
S4 (in cantiere)
B 450C
REI ….. min
1. Fornitura del solaio a piastra cobiax® composto da:
•
Gabbie di alleggerimento tipo CBCM®....................;
2. Completamento in cantiere a carico dell’impresa:
•
•
•
•
•
•
opere di montaggio delle casseformi, comprese le compensazioni ed i ritagli
ed incluso il disarmo finale;
fornitura e posa in opera dell’armatura inferiore e superiore, inclusi cordoli
perimetrali e quanto previsto dalle tavole strutturali;
movimentazione e posa in opera delle gabbie cobiax CBCM®;
fornitura e posa in opera di armatura a taglio / punzonamento (come
previsto dalle tavole strutturali)
fornitura e getto in opera del cls (da eseguirsi in due fasi successive – vedi
prescrizioni e raccomandazioni nella sezione relativa alle specifiche cobiax®)
della tipologia e classe previsti;
vibrazione e lisciatura del cls.
Prezzo in lettere:
......................................... /mq
Prezzo in EUR:
........................................../mq
Cobiax Italia srl
Pagina 104 di 106
Solaio a piastra alleggerito Cobiax®
Messo in opera con il sistema CBCM® - L
a cassero continuo e getto di completamento in opera
Pos. 1
Solaio ........................................................................................
densità (HDPE)
Produzione:
Spessore solaio:
Dimensioni moduli:
Granulometria cls:
Classe acciaio:
modulo di alleggerimento semi-armato CBLM® - L
preassemblato con armatura a flessione inferiore
longitudinale, nonché connettori a taglio (tipo PSB di Peikko)
integrati e montaggio di gabbie di alleggerimento in acciaio
corrugato contenenti corpi cavi similsferici in polietilene
riciclato ad alta densità HDPE ed a passo predefinito di
i=10/9·DCB
H = ….. cm
B = 240÷250 cm x L ................. cm
C ……. [Es. C28/35 (Rck 350)]
S4 (in cantiere)
B 450C
REI ….. min
•
•
•
•
moduli semi-armati preassemblati tipo CBLM® - L;
gabbie di alleggerimento tipo CBCM® ....................;
armatura a flessione inferiore longitudinale costituita da tondino per c.a.
di classe B 450c;
armatura di punzonamento dove necessario costituita da connettori al taglio
(tipo PSB di Peikko®) posizionati e saldati nel moduli;
•
•
•
•
•
opere di montaggio delle casseformi, comprese le compensazioni ed i ritagli
ed incluso il disarmo finale;
fornitura e posa in opera dell’armatura inferiore e superiore, esclusa
l’armatura contenuta nei moduli CBLM® -L, inclusi i cordoli perimetrali e
quanto previsto dalle tavole strutturali;
sollevamento, movimentazione e posa in opera dei moduli cobiax CBLM® -L
fornitura e getto in opera del cls (da eseguirsi in due fasi successive – vedi
prescrizioni e raccomandazioni nella sezione relativa alle specifiche cobiax®)
della tipologia e classe previsti;
Prezzo in lettere:
......................................... /mq
Prezzo in EUR:
........................................../mq
Cobiax Italia srl
Pagina 105 di 106
Solaio a piastra alleggerito cobiax®
Messo in opera con il sistema CBCM®
con lastra semi-prefabbricata e getto di completamento in opera
Pos. 1
Solaio ........................................................................................
densità (HDPE)
Produzione:
Spessore solaio:
Dimensioni moduli:
Granulometria cls:
Classe acciaio:
unità CBCM® costituite da gabbie in acciaio corrugato
e contenenti corpi cavi similsferici in polietilene riciclato
ad alta densità HDPE ed a passo predefinito di
i=10/9·DCB
H = ….. cm
B = 240÷250 cm x L ................. cm
C ……. [Es. C28/35 (Rck 350)]
S4 (in cantiere)
B 450C
REI ….. min
•
Gabbie di alleggerimento tipo CBCM®....................;
•
•
•
•
•
•
•
lastra in calcestruzzo tralicciata tipo “Predalle” dello spessore di ....... cm (in
funzione della Resistenza al fuoco [R] richiesta) dotata di tralicci per
puntellazione rompi-tratta e armatura longitudinale integrata, nonché gli ev.
connettori a taglio previsti (l’entità e l’incidenza dell’armatura integrata è da
concordare con Cobiax Italia srl o con il progettista strutturale);
opere di montaggio delle puntellazioni rompi-tratta, comprese le
compensazioni ed i ritagli ed incluso il disarmo finale;
fornitura e posa in opera dell’armatura inferiore e superiore (eslcusa l’arm.
integrata nelle lastre), inclusi cordoli perimetrali e quanto previsto dalle
tavole strutturali;
movimentazione e posa in opera delle latre semi-prefabbricate
movimentazione e posa in opera delle gabbie cobiax CBCM®;
fornitura e getto in opera del cls della tipologia e classe previsti (vedi
prescrizioni e raccomandazioni nella sezione relativa alle specifiche
cobiax®);
Prezzo in lettere:
......................................... /mq
Prezzo in EUR:
........................................../mq
Cobiax Italia srl
Pagina 106 di 106
Contatti
Settore commerciale
Cobiax Italia Srl
I-37138 Verona (VR)
tel +39 045 85 100 20
www.cobiax.it
[email protected]
Settore tecnico
Via Dante, 12A
I-39100 Bolzano
tel +39 0471 18 100 23
[email protected]
Gruppo Internazionale
Gew inner 2010
mit Zulassung
Gew inner 2010
Cobiax Technologies AG
Postfach 140
Oberallmendstraße 20A
CH-6301 Zug
tel +41 (41) 767 00 00
fax +41 (41) 767 00 09
www.cobiax.com
[email protected]
M itglied in der
Per ulteriori informazioni
www.cobiax.it
leggero - conveniente
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