Esempio di calcolo di un pavimento in vetro

Ciao a tutti, oggi vediamo come fare il calcolo di un solaio calpestabile in vetro di dimensioni di 205x365 cm posto in un edifico adibito ad uso uffici aperti al pubblico. Si sceglie di utilizzare due lastre di vetro di dimensioni di 205x182 e di utilizzare un profilo in acciaio come rompitratta. Il vetro scelto è un vetro temperato stratificato 10+1,52+10+1,52+10mm a tempra termica parziale.

Pianta del solaio in vetro








CARATTERISTICHE DEL MATERIALE
La resistenza caratteristica del vetro viene calcolata come visto nell'articolo Vetro Strutturale - Resistenza del materiale attraverso il foglio di calcolo calcolo resistenza vetro. Viene utilizzato un vetro temperato a tempra termica parziale. Viene calcolata la resistenza a trazione caratteristica per i carichi a tempo 0 (istantanei), a tempo 11 ore (per gli accidentali) e a 50 anni (peso proprio).


Carichi istantanei


tempo 0


35,45 N/mmq
Carichi Accidentali11 ore27,12 N/mmq
Peso proprio50 anni21,69 N/mmq


Le caratteristiche meccaniche del vetro sono:
Modulo Elastico70000MPa
Coefficente di Poisson0,22
Densità25 kN/mc


ANALISI DEI CARICHI
Permanenti strutturali G10,75 kN/mq
Accidentali   Q3,00 kN/mq

Poiché il vetro ha valori di resistenza di riferimento dipendenti dal tempo di azione dei carichi per poter effettuare la verifica in termini di tensioni si sono normalizzate le tensioni. La verifica delle tensioni deve essere quindi eseguita fattorizzando le tensioni rispetto alle diverse tensioni di riferimento. I carichi a lungo ed a medio termine vengono attualizzati incrementando il loro valore del rapporto tra la tensione di riferimento per azioni istantanee e la relativa tensione di riferimento.
Peso proprio= 0,75 x 35,45 / 21,69 = 1, 23 kN/mq
Carico accidentale= 3 x 35,45 / 27,12 = 3,92 kN/mq


CALCOLO SPESSORE EQUIVALENTE
Per calcolare le sollecitazioni allo SLU e la freccia allo SLE vengono calcolati gli spessori equivalenti del vetro come spiegato nell'articolo Vetro strutturale - modellazione e sollecitazioni attraverso il foglio di calcolo ecxel calcolo spessore equivalente vetro.

Nel nostro caso (lastra 10+1,52+10+1,52+10mm) otteniamo:
Spessore equivalente per le tensioni 17,32
Spessore equivalente per le deformazioni 14,42mm


VERIFICHE
La lastra è stata modellata con il programma FEM Lisa (che ha una versione light freeware). Sono stati applicati i carichi con le consuete combinazioni di carico agli SLU e SLE.
Agli SLU bisogna verificare che le tensioni di trazione principali di esercizio siano inferiori alle tensione ultima a trazione per carichi istantanei che per il vetro a tempra termica parziale vale 35,45 N/mmq (abbiamo amplificato i carichi per poter fare questo confronto).
tensioni massime pavimento vetro
Tensioni principali di trazione allo SLU

Allo SLE bisogna verificare che le deformazioni massime siano inferiori a quelle limite. In questo caso assumiamo come freccia massima L/250=7,28mm.
image
Freccia massima allo SLE

A presto, Braian








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