Gli Impalcati- Generalità

Gli Impalcati sostituiscono la vecchia denominazione di Impalcati rigidi; ora gli Impalcati potranno essere sia rigidi, sia flessibili.

La rigidezza di piano dei solai in cemento armato è molto elevata. Il Sap consente di modellare tali impalcati rigidi.

Per impalcato rigido, si intende un gruppo di elementi aventi la caratteristica comune di appartenere al medesimo piano (parallelo al piano orizzontale XY), in cui i nodi estremi mantengono fissa la reciproca distanza orizzontale.

Ognuno di quesiti nodi risulta vincolato ad un nodo chiamato Master Joint, la cui posizione viene calcolata dal programma e che coincide col baricentro delle masse degli elementi coinvolti (travi dell’impalcato, pilastri sopra e sotto l’impalcato, muri, shell e carichi).

Prima dei calcoli e dopo ogni loro modifica o creazione, gli impalcati vengono riordinati in modo crescente e, di ognuno, individuato l’impalcato inferiore (es. l’impalcato 3 potrebbe avere come impalcato sottostante l’impalcato 1, anziché il 2).

Nella figura viene rappresentato l’impalcato rigido n.ro 1 a quota 3 m: il nodo 9 è il Master Joint, i nodi 2, 4, 8 e 6 sono i nodi dipendenti. Nei nodi dipendenti il programma applicherà dei vincoli esterni, al momento della creazione del file per il solutore (cioè prima dell’analisi strutturale), per il blocco degli spostamenti vincolati al Master Joint.

Al Master Joint il programma applicherà il vincolo (0,0,-1,-1,-1,0); a tutti i nodi dipendenti il vincolo (-1,-1,0,0,0,-1).

Gli spostamenti dei nodi dipendenti saranno:

Uxd = Uxm + Cy Rzm;

Uyd = Uym + Cx Rzm;

Rzd = Rzm;

dove:

Cx= Xd - Xm;

Cy = Ym - Yd; con (Xd, Yd) le coordinate globali dei nodi dipendenti e (Xm, Ym) quelle del Master Joint;

Uxd, Uyd e Rzd la traslazione lungo X, la traslazione lungo Y e la rotazione attorno all’asse verticale dei nodi dipendenti;

Uxm, Uym e Rzm la traslazione lungo X, la traslazione lungo Y e la rotazione attorno all’asse verticale del Master Joint;

Per eseguire l'analisi sismica statica, sarà sufficiente applicare le forze orizzontali di piano in tale nodo.

Gli spostamenti verticali Uzd saranno indipendenti da quelli del Master Joint.

Gli impalcati dovranno essere necessariamente orizzontali.

Ogni carico lungo le direzioni X, Y e Rz, applicato nei nodi dipendenti verrà eliminato; quindi si applichino le eventuali forze di piano e momenti torcenti, nel Master Joint.

Attenzione: non si utilizzino i Master Joint come estremi di appoggio per altri elementi, in quanto la loro posizione verrà ricalcolata al momento della creazione del file per il solutore.

E’ possibile creare impalcati anche per telai piani.

Il vantaggio principale degli impalcati rigidi si ha nell’analisi sismica nelle direzioni X e Y, in quanto si avrà un solo nodo per rappresentare il piano, in cui sarà concentrata la massa e l’inerzia rotazionale.