Calcolo della resistenza del vetro

In genere le verifiche strutturali vanno svolte secondo il criterio di Galileo, della massima tensione principale di trazione. La tensione resistente da adottare nella progettazione è quella in grado di assicurare, nei confronti delle azioni di progetto, la probabilità di collasso definita dalla classe dell’elemento strutturale in esame.

Il valore di progetto (di calcolo) della resistenza a trazione per flessione del vetro, da considerare per le verifiche agli SLU e allo SLC (verifiche post-rottura), può essere calcolato secondo CNR-DT 210/2013 come:

dove:

f_g;k: valore caratteristico nominale della tensione resistente a flessione del vetro ricotto (quindi prima di eventuali trattamenti termici di rafforzamento). Nei casi più comuni vale la UNI EN 572-1 per la quale f_g;k = 45 MPa. 

k_mod: fattore riduttivo dipendente dalla durata del carico e dalle condizioni ambientali (di temperatura e umidità). I valori di kmod per alcuni tempi di carico (azioni costanti nel tempo) sono indicati nella terza colonna della Tabella 2.2.

k_ed e k_ed': fattori riduttivi della tensione resistente definiti nella Sezione 5.4.3, rispettivamente per vetro ricotto e presollecitato, dipendenti dalla finitura del bordo dell’elemento di vetro o foro e dalla distanza d dal bordo del punto ove f_g;d viene calcolata, da applicarsi ad elementi con bordo in trazione (es. travi, pinne, ecc.). Per d > 5 s (s = spessore lastra), oppure per lastre inflesse, si assume k_ed = k_ed' = 1. Per d ≤ 5 s, tali coefficienti dovrebbero essere calcolati con uno studio teorico e/o sperimentale ad hoc. A titolo di riferimento, la Tabella 7.3 riporta alcuni valori dei coefficienti di bordo, stimati in alcuni casi elementari.

k_sf: fattore riduttivo della tensione resistente, dipendente dal profilo superficiale del vetro. Il valore di k_sf deve essere calcolato con uno studio teorico e/o sperimentale ad hoc. Alcuni valori di riferimento sono raccolti nella Tabella 7.4.

λ_gA: fattore di scala, che considera l’area sottoposta alla massima tensione sollecitante. Questo coefficiente tiene conto che, per ragioni statistiche, è più grande la probabilità di riscontrare difetti in un’area più grande che in un’area più piccola. In mancanza di ulteriori approfondimenti, si può utilizzare l’espressione

dove A rappresenta l’area totale della lastra soggetta a trazioni, mentre il coefficiente k che ne definisce l’area efficace è riportato nella Tabella 7.5 per le più ricorrenti condizioni di vincolo. Nel caso in cui le verifiche di resistenza vengano effettuate a una distanza dal bordo d < 5 s (s = spessore lastra), si assume λ_gA = 1.

λ_gl: fattore di scala per le sollecitazioni sul bordo, da applicarsi ad elementi con bordo specificatamente in trazione (es. travi di costa, pinne, ecc.). Tale coefficiente tiene conto che, da un punto di vista statistico, la lunghezza del bordo è penalizzante. Per verifiche a distanza d > 5 s (s = spessore lastra), o nel caso di piastre inflesse da carichi ortogonali al piano medio, si assume convenzionalmente λ_gl= 1. In mancanza di ulteriori approfondimenti, per verifiche ad una distanza d < 5 s dal bordo si possono assumere i seguenti valori

In queste espressioni l_b rappresenta la lunghezza totale del bordo soggetto a trazione. Il coefficiente k_b dipende dalla distribuzione delle tensioni nel bordo: in mancanza di più precisi approfondimenti, si possono utilizzare i valori della successiva Tabella 7.6.

f_b;k: valore caratteristico della resistenza a flessione del vetro a seguito di un trattamento di rafforzamento. In mancanza di dati specifici, si possono assumere i valori di Tabella 7.7.

k_v: fattore riduttivo dell’incremento di resistenza a trazione del vetro prodotto mediante un trattamento di presollecitazione (tempera, indurimento), da assumere nullo nel caso di vetro ricotto (assenza di rafforzamento). Il coefficiente k_v deve essere calcolato con uno studio teorico e/o sperimentale ad hoc. Valori orientativi di k_v sono riportati in Tabella 7.8.

γ_M: coefficiente parziale per la resistenza a trazione per flessione del vetro ricotto, comprensivo delle incertezze del modello e della geometria, relativo allo SLU. Per questo coefficiente, si possono utilizzare i valori riportati nella Tabella 7.9.

γ_M;v: coefficiente parziale riduttivo relativo all’incremento di resistenza a trazione per flessione dato dal trattamento di presollecitazione. Si possono utilizzare i valori riportati nella Tabella 7.9.

R_M: fattore moltiplicativo del coefficiente parziale del vetro float che varia per verifiche in classe 1 o in classe 2. Per questo coefficiente, si possono utilizzare i valori riportati nella Tabella 7.10. 

R_M;v: fattore riduttivo che consente di passare dalla classe 1 alla classe 2. Per questo coefficiente, si possono utilizzare i valori riportati nella Tabella 7.10.