Regole di dimensionamento PYRAX®

La lamiera brevettata PYRAX® con piramidi tronche disposte a scacchiera è stata sviluppata per la trasmissione di forze trasversali biassiali trasversalmente e longitudinalmente al giunto di lavoro. La tecnologia a scacchiera PYRAX® consente un’elevata resistenza alle forze trasversali, pari ad almeno l’85% di un elemento monolitico in cemento armato senza flessione. Il dimensionamento del giunto PYRAX® avviene tramite la verifica della resistenza alla flessione e alla forza trasversale secondo la norma SIA 262.

Grazie alla geometria realizzata appositamente, i giunti eseguiti con la tecnologia PYRAX® raggiungono una percentuale notevolmente superiore di superficie della dentatura, rispetto alla superficie totale. Inoltre, la disposizione a scacchiera della dentatura sulla lamiera, consente una trasmissione della forza di spinta indipendente dalla direzione. La lamiera PYRAX® è versatile e costituisce la base di quattro diverse varianti di prodotto.

Base di calcolo e riferimento normativo

Le resistenze per il dimensionamento del giunto PYRAX® sono determinate in base alle disposizioni della norma SIA 262 (2013) art. 4.3.2 e 4.3.3, relative al calcolo della flessione e della forza a taglio.

Elementi costruttivi SENZA armatura a taglio (solette)

Per la determinazione della resistenza alle forze a taglio è determinante l’art. 4.3.3.2 della norma SIA 262. I test eseguiti su strisce di solette con inserti per giunti PYRAX® a superficie interamente dentata, non hanno evidenziato una riduzione della resistenza alle forze a taglio, rispetto alle strisce di solette senza inserti. Pertanto, per la verifica della forza a taglio del giunto PYRAX® si applicano l’invariato parametro caratteristico τcd,X= 1,0 τcd e i fattori kd secondo l’eq. (36)262 e kg secondo l’eq. (37)262. L’altezza statica dVX efficace per l’assorbimento della forza a taglio nel giunto si calcola secondo le figg. 1 e 2, tenendo conto delle dimensioni della lamiera.

La resistenza alle forze a taglio di una soletta nel giunto PYRAX® viene determinata con

v_Rd,X = k_d • τ_cd,X • d_vX [kN/m]

(35)₂₆₂

τ_cd,X =1.0 τ_cd
k_d : Gl.(36)₂₆₂ ; con k_g = 1.0 per D_max 32mm
d_vX = altezza statica con dentatura efficace per la trasmissione delle forze a taglio; d_vX ≥ E cfr. fig. 1,2

(0)_PYRAX®

• Di solito la distanza tra l’armatura di trazione e il bordo opposto della lamiera (fig. 1).
• In caso di sezione solo parzialmente dentata, per d_vX si può utilizzare al massimo la larghezza E della lamiera (fig. 2).

Per il calocolo della resistenza a flessione, si applica la resistenza a compressione del calcestruzzo non ridotta f_cd  nella zona di compressione.

Osservazioni relative ai giunti nei punti di appoggio

• Per quanto riguarda l’armatura inferiore delle lastre nella zona di appoggio, si rimanda in particolare all’art. 5.5.3.3₂₆₂.
• I giunti PYRAX® senza armatura sul lato di trazione non sono generalmente ammessi.

Elementi costruttivi CON armatura a taglio (tramezzi (pareti), solette)

Grazie alla superficie dentata brevettata, la resistenza alle forze a taglio del giunto PYRAX®, raggiunge nei test eseguiti circa l’85%, equiparabile a quello di un calcestruzzo monolitico. Un aspetto di sui si può tener conto con una corrispondente riduzione della resistenza a compressione del calcestruzzo con il fattore k_X. Per il dimensionamento, nel campo di forze la resistenza a compressione del calcestruzzo viene limitata con il fattore k_X all’80%.

f_cd,X = k_X • f_cd mit k_X = 0.8

(1) _PYRAX®

Per determinare la resistenza a flessione, per le zone di compressione perpendicolari al giunto, è valida la resistenza a compressione del calcestruzzo non ridotta f_cd.

Giunti con campo di forze parallelo

La forza a taglio viene trasmessa da un campo di forze inclinato con la forza di compressione risultante F_c. La sua componente verticale è in equilibrio con la forza a taglio V_d, mentre la sua componente orizzontale è in equilibrio con la forza di trazione F_t,Vd (fig. 3).

Questa forza di trazione si ottiene con staffe verticali pari a
F_t,Vd = V_d • cotα_X [kN]

(50)₂₆₂

La resistenza massima alle forze a taglio nel giunto PYRAX® (tramezzi (pareti), solette) è limitata nel campo di forze dalla resistenza del calcestruzzo k_c • f_cd,X (fig. 3 (a))

Tramezzi (pareti):
V_Rd,cX = b_w • z • k_c • f_cd,X • sinα_X • cosα_X [kN]

(45)₂₆₂

Solette:
v_Rd,cX = z • k_c • f_cd,X • sinα_X • cosα_X [kN/m]

(2) _PYRAX®

b_w = spessore parete, al massimo lo spessore della dentatura (b_w ≤ E)
z = forze interne al braccio di leva, al massimo l’altezza della dentatura (z_Platten ≤ E resp. z_Scheiben ≤ L)
kc = 0.55 risp. k_c=0.40 in caso di deformazione plastica del corrrente di trazione
f_cd,X = k_X • f_cd mit k_X=0.8, vgl. Gl.(1)_PYRAX®

La coppia di forze F_t,Md e F_c,Md, Mder risulta dal momento flettente M_d e dal braccio di leva z:

F_t,Md = F_c,Md= \(\frac{ |M_{ d }| }{ z }\) [kN]

(3) _PYRAX®

In caso di un giunto per tramezzi (pareti), la forza di trazione F_t,Vd viene solitamente assorbita da un’armatura orizzontale distribuita lungo l’altezza z (fig. 3(b)). Per z è possibile utilizzare al massimo l’altezza della dentatura. La forza di trazione ripartita è:

n_t,Vd = \(\frac{ F_{ t,Vd } }{ z }=\frac{ V_{ d } }{ z }\) • cotα_X [kN/m]

(4) _PYRAX®

In caso di giunto per solette, la forza di trazione F_t,Vd viene solitamente distribuita in parti uguali tra il corrente di trazione e quello di compressione, come indicato nell’art. 4.3.3.4.12₂₆₂ (fig. 3(c)). Le forze cos?i ottenute nel corrente di trazione e in quello di compressione sono quindi:

F_t= \(\frac{F_{t,Vd}}{2}+\frac{|M_{d}|}{z}\)

(5a) _PYRAX®

F_c= –\(\frac{F_{t,Vd}}{2}+\frac{|M_{d}|}{z}\)

(5b) _PYRAX®

Per un momento flettente ridotto o nullo, la forza F_c può risultare negativa (forza di trazione), il che richiede anche in questo caso un’armatura.

La sezione necessaria dell’armatura è:

A_sX = \(\frac{F_{t}}{f_{sd,X}}\) [mm²] o, per la forza distribuita n_t,Vd

a_sX,Vd = \(\frac{n_{t,Vd}}{f_{sd,X}}\) [mm²/m]

(6)_PYRAX®

f_sd,X = valore di dimensionamento dell’armatura PYRAX®

Giunti in corrispondenza degli appoggi

Per un giunto PYRAX® in corrispondenza di un appoggio negli elementi costruttivi con armatura a taglio (fig. 4, appoggio diretto) si applica l’art. 4.3.3.4.1₂₆₂. La verifica della forza a taglio avviene a distanza z•cotα dal bordo dell’appoggio, secondo l’equazione (45)₂₆₂ con resistenza del calcestruzzo f_cd,X.

La forza di trazione F_t,Vd nel giunto viene determinata in base all’inclinazione dell’asse α_Xa del ventaglio centrato sulla linea dell’appoggio (fig. 4).

La forza di trazione F_t,Vd agisce nella sezione del giunto sul punto di intersezione dell’asse del ventaglio. Per semplificare, F_t,Vd viene assegnata complessivamente al corrente inferiore, e la verifica dell’armatura viene effettuata direttamente nella sezione dell’appoggio A. Per i giunti con dentatura limitata a una parte della sezione, si dovrà tener conto del corrispondente campo di forze.

L’area dietro all’appoggio deve essere considerata separatamente. In particolare, è necessario verificare lo spazio disponibile per i puntoni di compressione e l’ancoraggio dell’armatura. Per determinare le dimensioni dei puntoni e la larghezza dell’appoggio a_X, si applica la resistenza del calcestruzzo f_cd.

Angolo di tensione α_x , resistenza alle forze trasversali e armatura di collegamento

L’angolo del campo di forze α_X, può essere stabilito dall’ingegnere nell’ambito dei valori limite della norma SIA 262. Per i giunti di collegamento PYRAX® si raccomanda:

25° ≤ α_X ≤ 65°

(7)_PYRAX®

α_X=angolo tra la perpendicolare al giunto e il campo di forze

La resistenza alle forze a taglio V_Rd,cX o v_Rd,cX raggiunge il valore massimo con un angolo del campo di forze α_X = 45° (fig. 5, curva grigia).

La sezione dell’armatura necessaria a_sX,Vd secondo l’equazione (6)_PYRAX®, diminuisce all’aumentare dell’angolo del campo di forze α_X (fig. 5, curva blu).