Il progetto di una scala elicoidale, a causa della complessa configurazione geometrica, non è semplice come nel caso di quelle lineari.

Nello studio delle scale elicoidali si sono cimentati autori come Cusens, Reynolds, Steedman, …

Se alla scala elicoidale aggiungiamo anche un piano di riposo intermedio allora le difficoltà aumentano.

CARICHI
Per la definizione dei carichi agenti possiamo considerare questi ultimi uniformemente distribuiti sulla proiezione orizzontale della superficie.

VINCOLI
La scala è considerata incastrata ad entrambe le sue estremità.

SFORZI
Si hanno sei risultanti degli sforzi per ogni sezione. Tali risultanti sono:
– momento verticale;
– momento laterale;
– torsione;
– forza assiale;
– taglio verticale;
– taglio orizzontale.

La scala può essere studiata riconducendola ad una trave elicoidale equivalente avente la stessa rigidezza della struttura di partenza.

Il problema che risiede in questa semplificazione è dovuto all’assumere che la rigidezza flessionale e la rigidezza torsionale della trave elicoidale siano le stesse di una trave dritta.

I primi ad occuparsi del problema schematizzandolo come una trave dritta furono Santathadaporn e Cusens, proponendo una serie di diagrammi avendo come dati d’ingresso una vasta gamma di parametri geometrici.

Successivamente Arya e Prakash si sono cimentati nel problema analizzando il caso di una scala elicoidale con piano di riposo intermedio ed estremità incastrate. Alla stregua di Scordeilis, loro trattarono la struttura come un elemento elastico nello spazio definito dal suo asse centrale e definirono varie posizioni dei carichi in modo da ricavare le condizioni più gravose. Sulla base di questi studi proposero un modello di comportamento della struttura.

Dopo di loro fu il turno di Solanki, il quale analizzò il problema del piano intermedio usando un metodo energetico. Solanki arrivò alla definizione di due equazioni le quali, una volta risolte, restituivano i valori delle incognite iperstatiche.

Il metodo di risoluzione si basa sull’applicazione del Secondo Teorema di Castigliano. Il programma calcola i coefficienti k1, k2 e k3, ricavati dall’applicazione del Teorema, per poi restituire i valori delle sollecitazioni principali; esse sono:

M = momento in mezzeria della rampa;
H = taglio radiale in direzione orizzontale in corrispondenza della mezzeria della rampa;
Msup = momento in corrispondenza del supporto superiore.

N.B. se si pone Φ = 0 (angolo sotteso dal pianerottolo) si ricade nel caso di scala elicoidale semplice con assenza di pianerottolo.

–

–

Qui trovate il link dove scaricare il programma:

ELICOFS download

–

–

N.B. Voglio ricordare, come precisato nel disclaimer del programma, che l’autore non si assume responsabilità alcuna per le conseguenze derivanti dall’uso dello stesso, il quale è in continuo aggiornamento ed in continua fase di testing e può essere modificato senza che ne sia dato avviso.

–

–

Francesco Salvatore Onorio

ofs@hotmail.it