Nel § 1.12 relativo alla modellazione delle scale si è consigliato l'impiego delle scale alla 'Giliberti' come strutture secondarie (vedi § 7.2.3 NTC) con pianerottolo di riposo giuntato e pilastrini a sostegno dello stesso pianerottolo ancorati alle travi di piano (superiore ed inferiore). Mediante questo programma di servizio è possibile dimensionare e verificare le singole rampe (a soletta piena) della suddetta tipologia e calcolare, allo stesso tempo, i carichi (uguali alle reazioni cambiate di segno) da assegnare alle strutture 'principali' di sostegno previste nel modello generale dell'edificio.
Per accedere a questo programma basta avviare un nuovo calcolo, aprire la finestra dei Dati Generali e selezionare subito tra i modelli predefiniti quello denominato "Scala a soletta rampante". Questo programma consente altresì di progettare generiche rampe di scale anche prive dei pilastrini alla Giliberti.
Lo schema di calcolo della singola rampa prevede tre aste (beam) continue costituite dalle solette orizzontali e dalla soletta inclinata intermedia. Il pianerottolo di piano è sempre (convenzionalmente) quello posto a sinistra nel grafico e nell'estremo di sinistra dell'asta che lo rappresenta è sempre presente un vincolo di appoggio o di incastro (a scelta dell'utente). L'estremo destro del pianerottolo di riposo è vincolato con continuità ai due pilastrini a loro volta ancorati a cerniera alla trave di piano (rappresentata in questo schema dal vincolo di cerniera fissa).
La tipologia di scala più comoda (vedi figura precedente) dal punto di vista strutturale è quella con gradini a sfalsamento pari ad una intera pedata con spessore uguale per i pianerottoli e spessore della soletta inclinata pari al prodotto dello spessore dei pianerottoli per il coseno dell'angolo formato con il piano orizzontale. In tal modo si realizza sempre l'allineamento degli spigoli di intradosso formati dall'intersezione dei pianerottoli con le solette inclinate. L'unico svantaggio è costituito dalla maggiore lunghezza (pari alla misura di una pedata) richiesta dalla rampa.
Scegliendo l'opzione di sfalsamento nullo nasce il problema dell'assegnazione degli spessori della soletta inclinata e del pianerottolo di riposo (lo spessore del pianerottolo di piano in genere è pari a quello dei solai di piano). Infatti a seconda degli spessori assunti è possibile o meno l'allineamento degli intradossi per il pianerottolo di riposo con effetti estetici più o meno validi (vedi figura seguente).
Per ogni rampa da calcolare è quindi necessario aprire un nuovo calcolo e selezionare tra i modelli predefiniti ('template'),presenti nella finestra dei Dati Generali, quello denominato "scala a soletta rampante". In tal modo verrà aperta una finestra di input come quelle appena visualizzate in cui assegnare i principali dati della scala.
I dati preimpostati vanno modificati in base all'effettiva geometria che si intende progettare. In particolare vanno settati i seguenti dati:
Quota Piano al finito: quota arbitraria (in cm) riferita al pianerottolo di piano rappresentato sempre a sinistra nella figura
Dislivello rampa al finito: è il dislivello in cm. (positivo o negativo) tra le quote al finito dei due pianerottoli
Larghezza rampa: larghezza in cm della soletta inclinata. Nello schema di calcolo alle sezioni trasversali dei pianerottoli viene assegnata la stessa larghezza qui definita. I carichi sui pianerottoli vengono invece incrementati degli ulteriori carichi dovuti alla maggiore larghezza dei pianerottoli stessi generata dalla tromba delle scale.
Larghezza tromba scala: misura il distaco in proiezione orizzontale delle due rampe inclinate. Nel caso di scale non a due rampe parallele detta larghezza va assunta nulla per non incrementare i carichi agenti sul modello.
Pianerottolo di piano: può essere incluso o meno nel modello di calcolo. Nel caso di sua esclusione la soletta inclinata poggia direttamente su una trave di piano rappresentata nel presente modello da una cerniera fissa o da un incastro.
Pilastrini Giliberti (n.2) pianerottolo riposo: possono essere inclusi o meno nel modello di calcolo. Nel caso di una loro esclusione il pianerottolo di riposo viene vincolato da un carrello scorrevole orizzontale o da un pattino orizzontale (a scelta dell'utente).
N° Cond.: numero delle condizioni di carico. Questo dato non è modificabile in quanto viene definito automaticamente pari a 3 dal programma. La prima condizione di carico è costituita dai carichi G1+G2' cioè dai pesi propri + i permanenti compiutamente definiti pensati contemporaneamente presenti sulle tre (o due) solette del modello. La seconda condizione di carico prevede la presenza (su tutte le solette) dei soli carichi G'' permanenti non compiutamente definiti. La terza condizione comprende i carichi variabili Qvar pensati presenti su tutte le solette. Tutti i suddetti carichi vanno assegnati in unità daN/m² in proiezione orizzontale. I pesi propri G1 vengono generati direttamente dal programma in fase di calcolo, i restanti carichi vanno assegnati dall'utente nelle griglie presenti in questa finestra sulla base di un'analisi dei carichi svolta a parte.
N° Comb.: il numero di combinazioni può essere variato ed i relativi fattori di combinazione possono essere definiti direttamente attraverso la scheda dei fattori di conbinazione (§ 2.2.14). In fase di prima esecuzione vengono predefinite le seguenti 4 combinazioni: la prima è quella fondamentale allo SLU e consente di definire le massime sollecitazioni per il dimensionamento delle armature. La seconda allo SLU è relativa ad i soli G1+G2' con fattori di comb. unitari allo scopo di ottenere le reazioni dei vincoli da assegnare nella condizione di carico permanente del modello generale. La terza comb. comprende i soli carichi Qvar allo scopo di ottenere le reazioni dei vincoli da inserire nella condizione di carico variabile nel modello generale. La quarta comb. è una comb. di esercizio SLE il cui tipo (rara, freq, quasi permanente) può essere settata nell'apposita sezione presente in questa scheda di input.
Opzioni armature e di calcolo: vengono qui definiti il diametro (unico) delle barre longitudinali delle solette (assunto pure per le armature long. degli eventuali pilastrini); il diametro ed il passo (non calcolato da programma) delle barre trasversali da inserire nella rappresentazione grafica dei pianerottoli (quella in formato .DXF); il diametro ed il passo delle staffe (non calcolato) da inserire nel grafico della sola soletta inclinata; il copriferro (misurato dal baricentro dei tondini) delle barre longitudinali principali.
Combinazione SLE: per la comb. predefinita n. 4 può essere scelto il tipo di comb. ed il relativo coeff. di combinazione dei carichi variabili (i coeff. dei carichi permanenti è sempre 1).
Dati Rampa: per la soletta inclinata vanno anzitutto definiti la misura della pedata e del numero di alzate (la misura dell'alzata del gradino risulta automaticamente definita dal dislivello e dal numero di alzate). Vanno inoltre definiti lo spessore della soletta ed i carichi unitari G2', G2'' e Qvar sopra descritti. Nel caso di sfalsamento pari ad una pedata lo spessore non va assegnato in quanto è automaticamente definito da quello dei due pianerottoli (a loro volta uguali tra loro).
Dati pianerottolo di piano: vanno definiti lo spessore della soletta, del rivestimento (pavimento + massetto), base ed altezza della trave di piano a cui è vincolato il pianerottolo (appoggio o incastro posto al centro della larghezza della trave), carichi G2', G2'', Qvar e tipo di vincolamento (appoggio o incastro).
Dati pianerottolo di riposo (intermedio): vanno definiti lo spessore della soletta, del rivestimento (pavimento + massetto), base ed altezza della trave di piano a cui sono vincolati i pilastrini o direttamente il pianerottolo (nel caso di assenza dei pilastrini), carichi G2', G2'', Qvar e tipo di vincolamento (appoggio o incastro) nel solo caso di assenza dei pilastrini.
Variazione dello spessore del pianerottolo di riposo per ottenere l'allineamento degli intradossi nel pianerottolo di riposo: va selezionato se si intende ottimizzare lo spessore del pianerottolo di riposo ai fini estetici. Non sempre è possibile soddisfare tale opzione che dipende anche dallo spessore assegnato alla soletta inclinata. Con questa stessa opzione il programma cerca di far coincidere, inoltre, l'intradosso della rampa di discesa del pianerottolo di piano con lo spigolo inferiore dello stesso pianerottolo.
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