Sovradimensionamento: non dà ridondanza e robustezza e non influenza (non garantisce) la condizione fail-safe.

(1)

Rapporto portanza fratto domanda di azione ultima; rapporto massima

freccia tollerata in servizio e freccia prodotta dall’azione di esercizio: non

descrivono la sicurezza completamente

 Progettazione fail-safe.

SLU ed SLE: condizioni necessarie ma non sufficienti: eventi accidentali.

Sovradimensionamento: non dà ridondanza e robustezza e non influenza

(non garantisce) la condizione fail-safe.

(2)

rottura protetta

(3)

rottura protetta

(4)

(5)

Sistema in crisi parziale: portanza per azioni diverse da quelle che hanno provocato la crisi parziale. Crisi controllata (crollo

accompagnato).

Ridondanza  iperstaticita (vetro:

assenza di meccanismi cinematici).

Assenza di plasticità; incapacità di adattamento (nessuna

inelasticità o deformabilità).

(6)

Rottura accidentale e crollo che non coinvolgano persone o cose.

(7)

Rottura accidentale: non spontanea ma per azioni di natura diversa dai carichi di progetto  Imprevedibili nelle verifiche.

Portanza per una frazione dei carichi di progetto dopo una rottura accidentale.

(8)

Sovradimensionamento  ridondanza (e può non rientrare nella robustezza)

(9)

Sovradimensionamento: non incide sullo SLC  Caratterizza il progetto del vetro

(10)

Azioni impulsive, abrasioni anomale, punzonamenti, incisioni, impatti,

shock termici, carichi concentrati, inclusioni di solfuro di nichel.

Azioni che, trasformate in carichi equivalenti, sono di livello inferiore ai carichi di progetto (allo SLU).

Azioni che, in una giacitura (poche), producono _max > carichi di progetto.

(11)

Tali azioni producono  concentrate in qualsiasi tipo strutturale, di

livello indipendente dalla struttura.

Nel vetro strutturale, però, le  concentrate rimangono locali.

Elevate  locali: la punta è

pressoché indipendente da schema statico,

stratificazione e dimensioni.

(12)

Altri tipi strutturali

▪ La portanza non è dettata da _max.

▪ _max non implica né riduzioni di portanza né manutenzioni

straordinarie (danni marginali).

▪ La durabilità risente al più indiret- tamente e relativamente di _max. Vetro strutturale

▪ La portanza è dettata da _max.

▪ _max può provocare riduzioni di

portanza e implicare manutenzioni straordinarie (danni rilevanti).

(13)

Domanda (ente sollecitante): _max.

Resistenza (ente resistente):

K_IC e c_i con apice sulla _max. Vetro strutturale:

domanda e capacità

Il confronto tra ente sollecitante ed ente resistente è solo locale.

La fessurazione riduce drasticamente la portanza e un po’ la rigidezza.

(14)

Le azioni cosiddette ‘fortuite’ non sono fortuite; gli eventi provocati sono quindi inevitabili e prevedibili.

Inevitabili: occorre gestire le crisi che tali eventi probabilmente

provocheranno.

Prevedibili: occorre tenere conto delle condizioni determinate da tali eventi e dell’evoluzioni.

 SLC; ma specifico al vetro strutturale: rotture accidentali

(15)

Gestione rotture accidentali

 Azione allo SLC: non può

essere maggiore che allo SLU.

Diminuzione della sicurezza:

riduzione della portanza (SLU) e della rigidezza (SLE).

SLC: manutenzioni straordinarie

 Capacità (portanza e rigidezza) residua funzione della crisi e del

piano di manutenzione: SLC

(16)

(17)

Comportamento post-rottura: curva forza- spostamento decrescente gradualmente dal picco di portanza sino alla rottura completa.

Post: crisi di portanza di uno o più elementi  implica una manutenzione straordinaria.

Portanza residua: da garantire per un certo tempo (individuare il danno e ripararlo).

Rottura accidentale “sicura” (elemento/

componente): non coinvolgere persone e cose.

(18)

Post-rottura:

prestazione richiesta

(19)

Progettazione in linea con la CNR-DT 210/2013

+ trasparenza:

criteri e metodi

(20)

Vetro fail-safe trasparente

Il vetro nelle costruzioni è sicuro solo se è fail-safe.

Il vetro è trasparente solo se

lo spessore è limitato.

(21)

Condizioni fail-safe

Tre condizioni sufficienti (non-necessarie) per

avere un vetro fail-safe.

(22)

I condizione fail-safe:

Ridondanza di stratificazione

Fratture: inevitabili nel vetro  Difetti (cricche endogene); fessure (uso).

Due tipi di fratture:

1- Produzione e trasformazione:

iniziali.

2- Messa in opera e uso:

indotte.

(23)

Fratture iniziali: Formazione

Fratture indotte: Impulsi, abrasioni, punzonamenti, impatti, shock

termici, carichi concentrati, inclusioni di solfuro di nichel.

Non coperte dai carichi di progetto (g, – c_p non inducono fratture).

 Una faccia superficiale non ne è necessariamente soggetta.

(24)

Fratture indotte

1- Messa in opera a regola d’arte;

uso regolare e normale

 Non riducono f_g;d

2- Eventi singolari ma inevitabili

 Abbattono drasticamente f_g;d e riducono più o meno la rigidezza.

(25)

Fratture iniziali:

resistenza e rigidezza elevate e prevedibili.

Fratture indotte:

resistenza moderata/margi- nale; rigidezza decurtata.

Entrambe non-quantificabili (per la lastra fratturata).

Dominano le fratture indotte

da eventi indipendenti dalla

destinazione d’uso e dal sito.

(26)

I condizione fail-safe

Trascurare le lastre soggette ad azioni di contatto (carichi antropici e ambientali),

nello SLU (e SLE).

Non interessa il valore delle

azioni; solo la tipologia e le

superfici di applicazione.

(27)

I condizione fail-safe

Trascurare le lastre soggette ad azioni di contatto (carichi antropici e ambientali),

nello SLU (e SLE).

Non interessa il valore delle azioni; solo la tipologia e le superfici di applicazione.

Sacrificial ply

(28)

Lastra (lastre) sacrificale(i)

 La portanza del sistema

(e la rigidezza) non dipende (dipendono) dalle fessure

indotte.

Schermo

(29)

II condizione fail-safe:

Rottura non pericolosa La rottura può causare la

fuoriuscita di pezzi di vetro.

Se le schegge sono grandi e/o affilate, possono ferire persone o danneggiare cose.

(30)

II condizione fail-safe

Trattenere in posizione quasi tutti i pezzi rotti, con la sola eventuale eccezione di

particelle stondate: al più

pochi frammenti piccoli e

non-affilati fuoriescono.

(31)

III condizione fail-safe:

post-rottura adeguata

Lastra di vetro: curva forza- spostamento di post-picco

fortemente decrescente, con rottura fragile e repentina

 Spostamenti ultimi piccoli;

elevata energia cinetica.

(32)

III condizione fail-safe Decrescere dal picco con pendenza moderata e

graduale sino alla rottura.

 Deformata ultima: grande

 Portanza residua: alta

 Energia cinetica: modesta

(33)

Progettazione fail-safe:

sintesi prestazioni Nel vetro, la rottura accidentale non deve

coinvolgere persone o cose e la rottura per crisi di

portanza non deve essere

fragile (e/o esplosiva).

(34)

Sistemi di vetro fail-safe

Vetro monolitico: non soddisfa le tre condizioni (nessuna).

Vetro stratificato: il solo

sistema che permette di avere lastre esenti da contatti.

 Progettato per garantire le tre condizioni compiutamente.

(35)

Sistemi di vetro fail-safe

Vetro monolitico: non soddisfa le tre condizioni (nessuna).

Vetro stratificato: il solo

sistema che permette di avere lastre esenti da contatti.

 Progettato per garantire le tre condizioni compiutamente.

Ha la potenzialità di verificare la I condizione fail-safe.

Può garantire anche la II e la

III condizione fail-safe.

(36)

I condizione fail-safe Ridondanza di sezione  LG necessario.

Sufficiente  adeguati tipi

di vetro e stratificazione.

(37)

II condizione fail-safe

Nel LG, quasi tutto il vetro rotto è confinato o attaccato all’intercalare: pone le basi.

Sufficiente: Schegge che

eventualmente fuoriescono

piccole e stondate

(38)

III condizione fail-safe

LG confina la frattura nello

strato, limita la propagazione nello strato, cuce (confina) lo strato rotto: pone le basi.

Sufficiente: rottura graduale, con elevati spostamenti e

poca energia cinetica.

(39)

Progetto del LG:

▪ Numero di strati (sacrificali)

▪ Tipi di vetro

▪ Tipi di intercalare

▪ Spessori intercalari

▪ Spessori dei vetri

(40)

Il PoliVinilButirrale (PVB) è l’intercalare più comune.

Da qualche anno, tuttavia, altri tipi di intercalare sono stati immessi nel mercato.

(41)

Copolimero di Etilene- VinilAcetato (EVA).

Polietilene ad alta densità (HDPE) e a bassa densità (LDPE)

Polimeri IonoPlastici (IP) Policarbonato (poliuretano termoplastico)

(42)

PVB

EVA (meccanicamente analogo al PVB)

IP (SentryGlas - SG

^®

)

(43)

10 anni

G = 0.07 N/mm

²

(44)

10 anni

(45)

Curve semi-sperimentali di due PVB.

Gli andamenti possono essere

modellati con la serie di Maxwell (materiali visco-elastici).

PVB  10 anni; ambiente interno G = 0.09 (0.07) ÷ 0.20 N/mm²

(46)

(47)

IP (SG) vs. PVB

(48)

(49)

PVB  1 giorno, T = 20°

E = 2.2 N/mm²

 (PVB)  (SG) = 0.45  0.50

(50)

PVB  10 anni  T E = 0.17 N/mm² Il PVB risente moltissimo sia della temperatura sia della durata del carico. Gli IP risentono molto di

quella, moderatamente di questa.

(51)

Per temperature alte e lunghe durate del carico, il modulo

elastico a taglio degli IP può essere più di due ordini di

grandezza maggiore di quello del PVB (per temperature o durate inferiori, di più).

(52)

Questi recenti sviluppi hanno suddiviso la famiglia degli

intercalari termoplastici in due classi:

1- interstrati soffici, come il PVB;

2- relativamente rigidi, come gli IP.

(53)

Tipo di intercalare: condiziona rigidezza e portanza

 SLE + SLU; anche SLC IP: notevole rigidezza;

portanza post-picco, anche

con tutte e due le lastre rotte (anche in temperato; in parte le norme la riconoscono).

(54)

Spessore fogli PVB:

0.38 mm

Impilati: 1-4 (0.38, 0.76, 1.14, 1.52 mm; 2.28 mm).

Spessore fogli IP: gli stessi e altri. Tipicamente: 0.89, 1.52, 1.78, 2.28, 3.04 mm.

Anche 2.29, 3.05 mm).

(55)

Elemento mono- o bi- dimensionale

Caricato nel-piano:

monolitico.

Caricato ortogonalmente

al piano: a sandwich.

(56)

Prove a flessione su tre punti di elementi in LG

Portanza flessionale: nel-

piano (controventi).

(57)

LG caricato nel-piano Carico ripartito tra gli strati portanti.

Ciascuno strato di vetro

porta l’aliquota di azione

applicata in condizione di

lastra monolitica.

(58)

Prove a compressione

su elementi in LG

(59)

Prove a compressione su elementi in LG

Portanza assiale: nel-piano.

Portanza elemento snello:

fuori-dal-piano

(60)

x

y z

B upper layer

lower interface L

2(h+)

h

0’

z’’

z’

00’’

2

lower layer

interlayer upper

interface

(61)

x

y z

B upper layer

lower interface L

2(h+)

h

0’

z’’

z’

00’’

2

lower layer

interlayer upper

interface

Piastra composta: due strati esterni

relativamente rigidi e un interstrato soffice:

piastra tri-stratificata (sandwich)

(62)

(63)

Modelli per il LG:

Semi-empirici

Numerici (EF)

Analitici

(64)

Vetro

Intercalare

K   I

_

> 4I

₀

W

_

> 2W

₀

M

(65)

Vetro

Intercalare K  0 K  

K  0 I

₀

= 2I

_s

W

₀

= 2W

_s

M

(66)

Vetro

Intercalare

M

K  0

M

_A

M

_B

N





_i

(67)

M

(68)

z

z’’

z’

0’

0

0’’

middle plane of the upper layer

middle plane of the lower layer

middle plane

x

lower surface of the upper layer: upper interface

upper surface of the lower layer: lower interface

_i = – 0.1741 ‰

_i = – 1.6367 N/mm²

22.5 22.5 85 85

_max = 0.3298 ‰

_max = 3.1004 N/mm²

 = 0.1741 ‰

 = 1.6367 N/mm²

 = – 0.3298 ‰

 = – 3.1004 N/mm²

X = L/2 y = B/2 X = L/2 y = B/2

Cross-section at the center of the sandwich plate

L = 6750 mm; B = 6750 mm; h = 85 mm; 2 = 45 mm;

E = 9400 N/mm²;  = 0.23; G_t = 4.50 N/mm2; p = 8.60 kN/m² . Maximum: w_Max = 20.0 mm t_um = t_vm = 0.090 N/mm²

(69)

Maximum deflection: w_Max = 11.9 mm

t_um = t_vm = 0.082 N/mm²

z

z’’

z’

0’

0

0’’

middle

plane x

_i = – 0.0834 ‰

_i = – 0.6256 N/mm²

12.5 12.5 55 55

_max = 0.3064 ‰

_max = 2.2981 N/mm²

 = 0.0834 ‰

 = 0.6256 N/mm²

 = – 0.3064 ‰

 = – 2.2981 N/mm²

X = L/2; y = B/2 X = L/2; y = B/2

L = 4750 mm; B = 4750 mm; h = 55 mm; 2 = 25 mm;

E = 7500 N/mm²;  = 0.22; G_t = 6.50 N/mm²; p = 6.00 kN/m².

Shadowed areas:

tensile strains and stresses.

Geometric

measures in mm.

(70)

(71)

(72)

Passaggio dal LG (generico)

al

LG fail safe

e trasparente

(73)

I condizione fail-safe  DEF lastra sacrificale: È considerata interamente rotta, indipendentemente dal suo stato.

Lastra sacrificale: 1- La portanza e, nel caso, la rigidezza non ne dipendono

(ridondanza di sezione). 2- Neutralizza le fessure indotte. 3- Può fratturarsi in

servizio e rimanere in servizio fratturata.

 Le lastre di vetro che ricevono i carichi variabili (di contatto) sono assunte

come sacrificali allo SLU e allo SLE.

(74)

Willis Tower

(Sears Tower) Terrazza vetrata

(75)

Willis Tower

(Sears Tower) Terrazza vetrata

La lastra sacrificale può rimanere in

servizio finché man- tiene la trasparenza, la capacità di schermare e il suo stato non allarma).

(76)

Il vetro sacrificale deve

tollerare carichi concentrati, urti, incisioni, abrasioni:

elevate trazioni sollecitanti

 Vetro temperato.

(77)

Il numero di stratificazioni incide drasticamente sui

costi; lo spessore totale che scaturisce dalla suddi- visione in strati detta la

trasparenza (traslucenza).

(78)

Il numero di stratificazioni incide drasticamente sui

costi; lo spessore totale che scaturisce dalla suddi- visione in strati detta la

trasparenza (traslucenza).

Elementi mono- e bi-

dimensionali caricati

ortogonalmente o nel-

piano dell’intercalare.

(79)

La pratica tende a un sistema portante bi-

stratificato e (al più)

uno strato sacrificale.

(80)

Elementi mono- e bi- dimensionali caricati ortogonalmente al

piano dell’intercalare

(81)

interstrato vetro indurito

o ricotto

interstrato

strato di vetro sacrificale:

temperato

vetro temperato interstrato

strato di vetro superiore

strato di vetro centrale strato di vetro inferiore

p

interstrato

Tri-laminato (3 lastre di vetro e 2 intercalari).

Lastra che riceve i carichi variabili: sacrificale.

Sistema portante

I carichi che possono indurre fratture agiscono su una sola faccia esterna del sistema.

(82)

Carichi variabili agenti sui due facce: possono essere necessarie due lastre

sacrificali.

Carichi variabili: antropici,

ambientali (incluso il vento:

pulviscolo).

(83)

interstrato qualsiasi tipo

di vetro

interstrato

vetro

temperato interstrato

strato di vetro sacrificale sistema portante

sistema portante

p

strato di vetro sacrificale

vetro indurito o ricotto

vetro temperato

(84)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

Carichi variabili agenti su entrambe le facce esterne: quadri-laminato (4 lastre di vetro e 3 intercalari). Lastre esterne: sacrificali.

(85)

Carico nel-piano dell’intercalare:

gli strati sacrificali non

ricevono/ripartiscono le azioni di progetto ma

subiscono azioni

antropiche o ambientali.

Svergolamento.

(86)

LG fail-safe e transparente Limite trasparenza: 55–60 mm Spessori lastre di vetro +

intercalari < 60 mm

A parte il vetro colorato e gli elementi che non devono

essere trasparenti.

(87)

Strato di vetro sacrificale

 3 mm; > 1/5 di S_max   4 mm Spessore dell’intercalare

0.38  3.04 mm / interstrato

 Sistema che porta i carichi

60 – 0.382 – 41 < 55.2 mm ( 55)

60 – 0.383 – 42 < 50.86 mm ( 50)

 Strati di vetro portanti

252 = 50 mm; 192 = 38 mm 193 = 57 mm;

(88)

 Strati di vetro portanti: 2  3

> 2: più laminazioni del necessario Spessore totale massimo realistico:

192 + 8 + 1.522 = 49.0 mm

192 + 8 + 8 + 1.523 = 58.6 mm 193 + 1.522 = 60.0 mm  SLE SLU: 192 + 1.52 = 39.52 mm

192 + 12 + 1.522 = 53.0 mm

(89)

 Strati di vetro portanti: 2  3

> 2: più laminazioni del necessario Spessore totale massimo realistico:

192 + 8 + 1.522 = 49.0 mm

192 + 8 + 8 + 1.523 = 58.6 mm 193 + 1.522 = 60.0 mm  SLE SLU: 192 + 1.52 = 39.52 mm

192 + 12 + 1.522 = 53.0 mm

Elementi mono- e bi-

dimensionali caricati

ortogonalmente o nel-

piano dell’intercalare.

(90)

Una riduzione del numero di strati (di uno) è possibile solo dopo aver verificato che le specifiche conseguenze

della rottura da fratture indotte siano accettabili.

(91)

Copertura: (tri-)

Facciata: (quadri-; tri) Parapetti: interni (tri-) esterni (quadri-; tri-)

Pinne: (bi-; quadri-) Gradini: (tri- quadri-) Travi: (bi-; quadri-)

Colonne: (quadri-; bi-)

(92)

II condizione fail-safe:

schegge piccole e stondate

Strati esterni al sistema LG (in applicazioni dove le fuoriuscite possono coinvolgere persone o cose): vetro temperato.

(93)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

Quindi vetro temperato anche per lo strato non-sacrificale

(94)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

(95)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

Strati confinati

Il vetro esterno è temperato per due ragioni: strato

sacrificale e modo di crisi.

(96)

Elementi caricati nel- piano dell’intercalare:

stesso sistema.

(97)

prolungare la post-rottura Almeno uno strato di vetro

deve fratturarsi in pezzi grandi, che l’intercalare (e il vetro rotto degli altri strati) fa rimanere in sede, imbottiti e connessi.

 Strato confinato in vetro indurito o ricotto.

(98)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

(99)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

Sistema caricato su 1 faccia.

Sistema portante

(100)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

Sistema portante

(101)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

Sistema caricato su 2 facce.

Sistema portante

(102)

prolungare la post-rottura La ricerca e la ‘professione

avanzata’ hanno investigato e sperimentato soluzioni

innovative e alternative.

 Intercalare relativamente rigido: IP.

(103)

Intercalare in IP

Vetro ricotto/indurito /temperato

Intercalare in IP

Strato di vetro sacrificale:

temperato

Vetro temperato Intercalare

in IP

Intercalare p

in IP

(104)

Intercalare in IP

Vetro

temperato

sistema portante

p

Vetro temperato

Intercalare in IP

(105)

(106)

▪ Forza imposta: capacità post- rottura = 0. Collasso rallentato

▪ Deformata imposta: softening

▪ Portanza per carichi indi-

pendenti dall’azione che ha causato la rottura: capacità residua per una frazione dei

carichi di progetto.

(107)

▪ Forza imposta: capacità post- rottura = 0. Collasso rallentato

▪ Deformata imposta: softening

▪ Portanza per carichi indi-

pendenti dall’azione che ha causato la rottura: capacità residua per una frazione dei

carichi di progetto.

In LG con interstrati “forti” e strati “deboli”, il meccanismo resistente alternativo che si

forma può essere più resistente del meccanismo originale.

(108)

z

z’’

z’

0’

0

0’’

middle plane

x

_i = – 0.1912 ‰

_i = – 0.4780 N/mm²

16.0 16.0 54 54

_Max = 0.5108 ‰

_Max = 1.2769 N/mm²

 = 0.1912 ‰

 = 0.4780 N/mm²

 = – 0.5108 ‰

 = – 1.2769 N/mm²

X = L/2; y = B/2 X = L/2; y = B/2

cross-section at the center of the sandwich plate

Strati: Eulero-Bernoulli Interstrato: ()

Ente resistente: sia lontano sia vicino ai bordi.

(109)

z

z’’

z’

0’

0

0’’

middle plane

x

_i = – 0.1912 ‰

_i = – 0.4780 N/mm²

16.0 16.0 54 54

_Max = 0.5108 ‰

_Max = 1.2769 N/mm²

 = 0.1912 ‰

 = 0.4780 N/mm²

 = – 0.5108 ‰

 = – 1.2769 N/mm²

X = L/2; y = B/2 X = L/2; y = B/2

cross-section at the center of the sandwich plate

Strati: Eulero-Bernoulli Interstrato: ()

Ente resistente: sia lontano sia vicino ai bordi.

Elementi mono- e bi- dimensionali caricati ortogonalmente al

piano dell’intercalare.

(110)

(111)

II fase: uno o più strati rotti, ma almeno uno strato intatto.

La portanza della fase II è

assicurata dallo strato integro.

(112)

II fase: uno o più strati rotti, ma almeno uno strato intatto.

Distanza fra due fessure non

piccola: l’intercalare trasferisce tagli longitudinali dai pezzi in

tensione dello strato rotto.

(113)

Distanza fra due fessure piccola: lastra rotta inerte; intercalare che un po’ irrigidisce.

(114)

III fase: tutti gli strati rotti

(115)

(116)

(117)

III fase: tutti gli strati rotti La portanza della fase III è ini- zialmente data dall’intercalare e dalla sezione integra di vetro.

(118)

Progressione della rottura:

la portanza richiede la richiusura delle fratture

(119)

III condizione fail-safe:

 vetro indurito o ricotto confinato: garantisce la

trasmissione delle

compressioni.

(120)

Rigidezza in condizione fratturata:

▪ vetri ricotti 

induriti termicamente.

▪ vetri temperati termicamente

 ¼ dei vetri ricotti.

▪ vetri temperati chimicamente:

 75% dei vetri ricotti.

Portanza: elevata resistenza a compressione.

(121)

(122)

III fase avanzata della norma.

IV fase: tutti gli strati rotti, con fessure passanti, ampie, aperte

(123)

La portanza della IV fase è

data dall’intercalare in regime di pseudo-membrana.

(124)

III fase avanzata della norma.

IV fase: tutti gli strati rotti, con fessure passanti, ampie, aperte

La portanza della IV fase è

data dall’intercalare in regime di pseudo-membrana.

In funzione dei tipi di vetro, il LG rotto si compor- ta o come una membrana tesa (vetro temperati termicamente) o come un sistema formato da cerniere in corrispondenza delle linee di rottura, collegate dalle zone ancora integre del LG (vetri ricotti, induriti e temperati chimicamente).

(125)

Funzionamento membranale

dell’intercalare (visco-plastico),

irrigidito dal vetro attaccato. Crisi per lacerazione dell’intercalare.

(126)

La portanza residua dipende dalla dimensioni dei pezzi di vetro che si formano (e anche dalla posizione e dal tipo di linea di rottura).

(127)

La portanza integra può essere maggiore della

portanza fessurata:

rottura catastrofica.

Però l’azione di crisi è di

natura diversa dalle azioni

che devono essere portate.

(128)

Elementi caricati nel- piano dell’intercalare:

il comportamento è analogo o affine:

ottenibile dagli stessi

princìpi e comportamenti.

(129)

(130)

(131)

Fase IV: polimero in condizione di pseudo-membrana.

(132)

(133)

Post-rottura del LG: dipende, oltre che dalla composizione, anche dal tipo di vincolo (e dal rapporto di forma).

Sistemi a fissaggio puntuale con fori svasati: tipo di rotule (singola ghiera di fissaggio; doppia, che fissa la lastra

interna separatamente dalla lastra esterna). Il foro in questo caso è cilindrico-conico e la lastra interna è sfalsata rispetto a quella esterna dello stratificato.

La scelta del tipo di vetro da utilizzare dipende ovviamente in maniera sostanziale anche dal tipo di aggancio.

I vetri che utilizzano rotules con foratura passante possono essere singoli, stratificati e vetrocamera.

Ci deve essere sempre almeno un vetro temperato con successivo trattamento HST (Heat Soaked Thermally toughened safety glass). Infatti essendo forati i vetri

devono resistere alle elevate concentrazioni di tensioni che si formano in prossimità dei fori dove alloggiano le rotules.

I vetri per rotules con foratura non passante possono essere singoli, stratificati e vetrocamera.

(134)

NL geometrica

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

NL geometrica

Assenza di borchie

(152)

Vetro ricotto: eccessiva

concentrazione tensionale

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

La III condizione fail-safe è soddisfatta da un

pacchetto che includa, meglio se confinato, un vetro indurito

(termicamente) o ricotto.

(160)

La III condizione fail-safe può alternativamente

essere soddisfatta da

uno vetro stratificato con

intercalari IP.

(161)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

Sistema complessivo caricato su 1 faccia.

Sistema portante

(162)

di vetro

interstrato

vetro

sistema portante

p

vetro temperato

Sistema complessivo caricato su 2 facce.

Sistema portante

(163)

Intercalare in IP

Strato di vetro sacrificale:

temperato

Vetro temperato Intercalare

in IP

Intercalare p

in IP

(164)

Intercalare in IP

Vetro

temperato

sistema portante

p

Vetro temperato

Intercalare in IP

(165)

Trasparenza + fail-safe:

tri-laminato o quadri-laminato.

Verifica di portanza e freccia: due

strati; azioni ortogonali: intercalare.

Tale sistema non è automaticamente fail-safe: tipi di vetro appropriati.

Spessore lastre e intercalare:

interessano solo le verifiche di portanza e di freccia.

Tipo di intercalare: interessa sia le verifiche sia la post-rottura.

(166)

Progetto del sistema

portante per azioni nel-piano Lo SLE non detta il progetto.

SLU: portanza  massima trazione sollecitante < f_g;d

Portanza:

tipo e spessore del vetro Rigidezza:

spessore del vetro (non governa) Progetto e analisi strutturale:

lastra monolitica assoggettata a

una frazione del carico totale, che determina N e T nel-piano.

Criterio:

Limitare la massima 

(167)

Progetto del sistema portante per azioni ortogonali

SLU: portanza  massima trazione sollecitante < f_g;d

SLE: rigidezza  freccia < limite Spesso governa la freccia.

(168)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

(169)

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

(170)

Progetto del sistema portante Spessore dello strato centrale e inferiore (vetro); rigidezza

interstrato (intercalare):

soddisfare lo SL più severo.

Si considera il sandwich in orizzontale, con carico estradossale: la maggiore trazione è nello strato inferiore.

Quando il sandwich è verticale (facciata, parapetto) lo schema va ri-orientato.

(171)

Progetto del sistema portante Spessore dello strato centrale e inferiore (vetro); rigidezza

interstrato (intercalare):

soddisfare lo SL più severo.

Si considera il sandwich in orizzontale, con carico estradossale: la maggiore trazione è nello strato inferiore.

Quando il sandwich è verticale (facciata, parapetto) lo schema va ri-orientato.

Portanza

In linea teorica, tipo e spessore del vetro.

Rigidezza

Spessore del vetro; tipo e spessore dell’intercalare.

Progetto ottimo

domanda = a uno SL < all’altro SL.

(172)

f_g;d: dipende dal tipo di vetro e dalla durata del carico, oltre

che dalle Classi di Conseguen- za, dalla distanza dal bordo e dall’area di massima .

N.B.: Anche la tensione sollecitante del LG dipende dalla

durata del carico (intercalare).

(173)

Intervalli di valori di f_g;d Permanenti:

Ricotto 5.5 N/mm²

Indurito 20.0 N/mm²

Temperato 60.0 N/mm²

Indurito chimicamente 80.0 N/mm² Vento di breve azione

Ricotto 19.0 N/mm² Indurito 40.0 N/mm²

Temperato 80.0 N/mm²

Indurito chimicamente 105.0 N/mm²

(174)

Strato sacrificale: Vetro temperato

▪ Elevate trazione prodotte delle azioni di contatto (I condizione fail-safe).

 Pre-sollecitazione: lo strato ha la massima resistenza a trazione.

▪ II condizione fail-safe.

 La tempera determina una rottura per disintegrazione: pezzi piccoli e stondati.

Non potrebbe contribuire a soddisfare la III condizione fail-safe

(175)

 La I e la II condizione fail-safe sono soddisfatte solo se tale vetro è assunto I- non-portante II- ed è temperato.

Diversamente, il sistema può essere

applicato solo là dove tali condizioni non debbano essere rispettate integralmente.

Spessore dello strato sacrificale Adeguato all’azione di protezione

(schermo). Non deve essere correlato alla portanza.

Rigidezza: possibili entrambe le posizioni.

(176)

Sistema portante = intero sistema – lo strato (gli strati) sacrificale –

(gli) l’intercalare compreso. 

1 strato sacrificale: strato centrale + interstrato + strato inferiore.

di vetro

interstrato

sistema portante

p

vetro temperato

o ricotto

interstrato

temperato

p

interstrato

(177)

Sistema portante ‘ottimale’

strato centrale e strato inferiore:

= spessore; anche per azioni su una sola faccia (tri-laminato).

Condizioni fail-safe

Vetri diversi tra loro: soddisfa la portanza e ottimizza la post-

rottura; non influenza la rigidezza.