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Le scale in zona sismica

scale in 3dSolitamente i vani scala sono racchiusi lungo i quattro lati da apreti in cemento armato, quali quelli relativi ai vani scala. Pertanto esiste buona possibilità di ancorare rampe e pianerottoli lungo tutto il contorno del vano. Nel caso in cui ci siano solo delle tamponature di chiusura, dovranno prevedersi dei pilastri a sostegno dei pianerottoli di inizio e di fine scala. I pianerottoli intermedi andranno a scaricarsi su delle travi orizzontali.


E' consuetudine realizzare le rampe con solette piene di calcestruzzo, con spessore dell'ordine di 10 cm, sulle quali sono riportati i gradini; mentre i pianerottoli possono essere alleggeriti con pignatte in laterizio. Per la calcolazione delle scale potrebbe effettuarsi il calcolo delle sollecitazioni tenendo debito conto del loro comportamento a lastra. Spesso può essere sufficiente valutarle con procedimento di calcolo approssimato considerando come trave isolata la striscia confinante col bordo lungo il quale sono applicati i carichi.
Le rampe scale costituite da travi a ginocchio e soletta a sbalzo producono un drastico aumento della rigidezza del telaio di cui fanno parte, con conseguenze non trascurabili in termini di distribuzione delle forze di inerzia tra i vari telai. Le travi a ginocchio inoltre, agendo come una sorta di controvento della maglia strutturale in cui sono inserite, sono soggette a forze assiali e producono pericolosi incrementi delle sollecitazioni taglianti e assiali nei pilastri. Premesso dunque, che le travi a ginocchio sono da evitare in zona sismica, è fondamentale che , qualora presenti, esse vengano considerate e correttamente schematizzate nel modello di calcolo. Peraltro la loro modellazione non pone alcun problema se si utilizzano programmi di calcolo agli elementi finiti di tipo generale, mentre certi programmi specializzati nell'analisi di edifici non permettono di esplorare elementi trave inclinati , costringendo al ricorso di artifici di modellazione per cogliere almeno gli effetti globali sulla distribuzione delle forze. Occorrerà in tal caso irrigidire in maniera fittizia il telaio interessato dalla presenza delle rampe mediante l'inserimento di elementi lastra o di elementi biella inclinati nelle maglie strutturali comprendenti le travi a ginocchio. La rigidezza di tali elementi nonché la valutazione degli effetti locali a partire dagli spostamenti globali del telaio andrebbero calibrate mediante un'analisi preventiva,, effettuata con un programma agli elementi finiti generale, sulla singola magli strutturale contenente la trave a ginocchio.
Anche le solette rampanti, seppur in misura notevolmente minore, producono effetti di irrigidimento di cui è opportuno tener conto. La modellazione più accurata richiederebbe l'uso di elementi lastra-piastra, tuttavia anche una modellazione ad elementi trave, assegnando all'elemento le caratteristiche meccaniche della sezione trasversale della soletta, può dare esiti affidabili.

 

Tratto da Progettazione esecutiva di strutture in cemento armato in zona sismica di Giuseppe Albano.