L’apertura di un foro in un solaio in laterocemento può essere prevista in fase di progetto per una nuova costruzione oppure può rendersi necessaria in un solaio esistente per la realizzazione di una scala interna di collegamento.

In quest’articolo ti spiego come progettare un foro in un solaio in laterocemento di nuova costruzione oppure in un solaio esistente, quale schema statico adottare a seconda dei casi e come eseguire il calcolo, progetto e verifica degli elementi strutturali necessari per la realizzazione del foro. Alla fine dell’articolo potrai scaricare una risorsa per il calcolo automatico del foro in un solaio nuovo o esistente. Non perdertela.

apertura foro solaio

Apertura foro in un solaio: le tre tipologie possibili

La creazione di fori nei solai in laterocemento può essere necessaria nei seguenti casi:

  • passaggio di impianti;
  • installazione di un montacarichi;
  • necessità di una scala interna;
  • presenza del vano ascensore.

A seconda della necessità da soddisfare ci sarà bisogno di un foro di piccole, medie o grandi dimensioni e per ciascuno di questi casi lo schema statico per il calcolo e verifica del solaio subirà una modifica più o meno marcata.

Al crescere della dimensione del foro subiranno delle modifiche gli elementi strutturali del solaio gerarchicamente più importanti a partire dalla soletta fino ad arrivare ad uno o più travetti. Ma cosa cambia per ciascuna tipologia di foro? Vediamo nel dettaglio in cosa consistono i fori piccoli, medi e grandi.

Fori di piccole dimensioni

I fori di piccole dimensioni comportano una modifica del componente strutturale gerarchicamente meno importante nella struttura di un solaio, ovvero la soletta in calcestruzzo. Vengono ottenuti rimuovendo uno o più elementi di alleggerimento consecutivi (pignatte) fra due travetti contigui e realizzando due cordoli trasversali di coronamento.

apertura foro solaio: piccole dimensioni

I fori di piccole dimensioni solitamente servono per il passaggio degli impianti e vengono predisposti in fase di progetto in conformità con la progettazione impiantistica. Non richiedono calcoli specifici in quanto l’alterazione dello schema statico è minimo e lo stato di sollecitazione non subisce modifiche significative per la presenza del foro.

apertura foro solaio: sollecitazioni
Modifica dello stato di sollecitazione per fori di piccole dimensioni

Possono essere realizzati anche in solai esistenti demolendo la porzione di soletta compresa fra due travetti e la sottostante pignatta e realizzando i cordoli trasversali di coronamento.

Fori di medie dimensioni

I fori di medie dimensioni interessano, oltre la soletta, anche un singolo travetto, causandone l’interruzione. Vengono realizzati rimuovendo due pignatte consecutive in senso trasversale e interrompendo un singolo travetto. Il coronamento del foro viene effettuato realizzando due travetti trasversali di rinforzo. 

apertura foro solaio: medie dimensioni

Anche in questo caso lo stato di sollecitazione non subisce modifiche significative. Non è necessario pertanto un calcolo specifico.

stato di sollecitazione solaio
Modifica dello stato di sollecitazione per fori di medie dimensioni

Apertura foro di grandi dimensioni per solaio di nuova costruzione o esistente

I fori di grande dimensioni determinano l’interruzione di due o più travetti del solaio. Possono essere necessari per la realizzazione di un vano ascensore o di una scala interna di collegamento. Per la realizzazione dei fori di grandi dimensioni possono essere adottate due possibili soluzioni:

  1. variazione dello schema statico del solaio; questa soluzione può essere adoperata solo in fase di progetto per solai di nuova costruzione;
  2. adattamento dello schema statico del solaio: questa soluzione può essere adoperata sia in fase di progetto per solai di nuova costruzione sia per solai esistenti

Vediamo nello specifico le due possibili soluzioni per la realizzazione di fori di grandi dimensioni.

Foro di grandi dimensioni: variazione dello schema statico

Questa soluzione progettuale è perseguibile solo per solai di nuova costruzione e va prevista in fase di progetto. La realizzazione del foro comporterà la variazione dello schema statico del solaio, cambiando l’orientamento dell’orditura nei campi di solaio adiacenti il foro.

apertura foro solaio: grandi dimensioni

Ai lati del foro, in direzione parallela all’orditura del solaio, saranno realizzate due travi a spessore sulle quali andranno a scaricare i campi di solaio con orditura ruotata di 90 gradi rispetto al resto del solaio. 

Schemi statici da adoperare

Per i campi di solaio con orditura ruotata si adotteranno gli schemi statici di trave incastrata-incastrata e trave appoggiata-appoggiata sovrapponendone le sollecitazioni secondo il criterio di fascia per simulare i due casi estremi di  rigidezza torsionale nulla o infinita della trave a spessore. In alternativa è possibile assegnare un vincolo cedevole elasticamente nei confronti della rotazione alle estremità dello schema statico. 

apertura foro solaio: schemi statici

Per il calcolo delle travi a spessore longitudinali si può adoperare lo schema statico di trave continua considerando la fascia di solaio compresa fra le due travi. Le campate della trave continua avranno due diversi valori della rigidezza flessionale:

  • la rigidezza flessionale della campata composta dalle due travi a spessore sarà pari a 2 volte il momento d’inerzia della sezione della trave a spessore;
  • la rigidezza flessionale della campata di solaio adiacente sarà pari alla somma del momento d’inerzia dei travetti ricadenti nella fascia compresa fra le due travi a spessore.

apertura foro solaio: trave continua

Anche in questo caso per garantire la massima sicurezza si può adottare il criterio di fascia, considerando una rigidezza torsionale nulla della trave di bordo e sovrapponendo alle sollecitazioni della trave continua le sollecitazioni ottenute adottando lo schema statico di trave appoggiata-appoggiata per le travi a spessore e per la campata di solaio adiacente. 

stato di sollecitazione variazione schema statico
Modifica dello stato di sollecitazione per fori di grandi dimensioni

Foro di grandi dimensioni: adattamento dello schema statico (la soluzione per i solai esistenti)

Una seconda soluzione per la realizzazione di un foro di grandi dimensioni consiste nell’adattamento dello schema statico del solaio ed è indicata per solai esistenti oltre che per solai di nuova costruzione. 

Tale soluzione prevede la realizzazione di quattro travi a spessore lungo il perimetro del foro. Il progetto e la verifica di queste travi sarà eseguito utilizzando l’inviluppo delle sollecitazioni di momento e taglio ottenuto per il calcolo dello schema di trave continua del solaio in assenza del foro. Tale soluzione è a vantaggio di sicurezza, perché in realtà nello spazio in pianta occupato dal foro, non agiranno carichi verticali permanenti e accidentali.

apertura foro solaio: adattamento schema statico

Sollecitazioni nelle travi a spessore di contorno

Le travi a spessore ortogonali all’orditura del solaio saranno sollecitate a torsione. Il momento flettente trasmesso dai travetti interrotti dalla trave a spessore diventerà un  momento torcente distribuito lungo l’asse della trave. 

Le travi a spessore parallele all’orditura del solaio saranno invece sollecitate a flessione e taglio. A tali travi saranno assegnate le sollecitazioni di momento e taglio dello schema statico di trave continua in assenza di foro.

apertura foro solaio: adattamento schema statico

stato di sollecitazione: adattamento schema statico
Modifica dello stato di sollecitazione per fori di grandi dimensioni

Apertura foro nel solaio: scarica la risorsa per il calcolo

apertura foro solaio: calcolo con ver.sez.

Fra poche settimane sarà disponibile per il download la nuova versione 7.0 di Ver.Sez., l’app per il progetto calcolo e verifica di elementi strutturali in cemento armato. La nuova versione avrà un modulo interamente dedicato al calcolo dell’intervento di apertura foro in un solaio esistente o di nuova costruzione

Potrai ottenere in automatico le sollecitazioni nelle travi a spessore lungo il perimetro del foro estrapolate dall’inviluppo dello schema di trave continua del solaio. Potrai progettare l’armatura delle travi a spessore ed eseguire la verifica per torsione, flessione e taglio.

Potrai stampare una dettagliata relazione tecnica contenente i diagrammi e gli inviluppi del momento e del taglio sollecitante e tutti i dettagli sulle verifiche.

La versione 7.0 sarà disponibile fra pochi giorni. Sarai avvisato come al solito tramite newsletter. Nel frattempo puoi scaricare la versione 6.2 di prova compilando i campi qui sotto. Riceverai all’istante una email contenente il link per eseguire il download

scarica la risorsa

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Codice risorsa: B02

Conclusioni

La realizzazione di un foro in un solaio in laterocemento è una necessità che può presentarsi per una nuova costruzione in fase di progetto  oppure in una costruzione esistente per soddisfare nuove necessità funzionali dell’edificio come per esempio la realizzazione di una scala interna. A seconda della dimensione del foro puoi adottare diverse soluzioni progettuali e diversi schemi statici per il calcolo, progetto e verifica. 

Spero che le informazioni condivise in quest’articolo possano esserti utili per affrontare nel modo corretto la progettazione e il calcolo del foro in un solaio in laterocemento di nuova costruzione o esistente

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Ci rileggiamo al prossimo contenuto del blog.

A presto.

Marco

Apertura foro in un solaio in laterocemento: progetto, calcolo e verifica
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