1. Associazione Italiana di Acustica
37° Convegno Nazionale
Siracusa, 26-28 maggio 2010
L'INDICE DI RIDUZIONE DELLE VIBRAZIONI KIJ IN UN
SOLAIO CAMPIONE DI LABORATORIO IN LATEROCEMENTO
Luca Barbaresi (1), Giovanni Semprini (1), Enrico Manzi (2)
1) Dipartimento Ingegneria Energetica, Nucleare e del Controllo Ambientale
(DIENCA), Università di Bologna
2) Libero professionista, Bologna
1. Introduzione
Come è ormai noto i solai in laterocemento sono caratterizzati da un rumore di cal-
pestio diverso da tutti i solai utilizzati dai modelli previsionali descritti nella normativa
UNI EN 12354-2.
Analogamente, come evidenziato recentemente in letteratura [1] [2], i contributi del-
la trasmissione laterale in strutture leggere in laterizio si discostano dai valori previsio-
nali.
Il presente articolo, partendo da misure di livelli di calpestio e di vibrazioni, riporta i
risultati ottenuti nella determinazione dell’indice di riduzione delle vibrazioni Kij in un
solaio normalizzato di laboratorio in laterocemento in cui sono note le condizioni al
contorno. Gli indici di riduzione sono stati determinati sia con solaio grezzo, sia in pre-
senza del massetto galleggiante, al fine di analizzarne la variabilità nella diverse confi-
gurazioni.
2. Determinazione dell’indice di riduzione delle vibrazioni Kij
L’indice di riduzione delle vibrazioni Kij è stato determinato in accordo con la nor-
ma ISO 10848. La camera di prova è costituita da una struttura portante in cemento ar-
mato con pareti di tamponamento in laterizio alveolato dello spessore di 30 cm intona-
cate su ambo i lati. Il solaio è realizzato in laterocemento del tipo 20+4 cm, con interas-
se di 50 cm tra i travetti.
Le configurazioni di prova prese in esame sono 7: solaio grezzo, solaio con massetto
galleggiante svincolato e solaio con massetto galleggiante con cinque diverse lunghezze
di collegamento tra il pavimento superiore e le strutture laterali.
Il massetto galleggiante è stato realizzato interponendo uno strato di polistirene e-
struso elasticizzato EPS tra il solaio ed il massetto superiore in cemento di 5 cm di spes-
sore con un pavimento superiore in gres porcellanato.
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2. 37° Convegno Nazionale AIA
Per ogni configurazione del solaio sono stati acquisiti i livelli di pressione sonora di
calpestio, i livelli di velocità di vibrazione delle pareti e del solaio sul lato interno della
camera. Sono inoltre stati determinati il tempo di riverberazione strutturale delle pareti e
del solaio con e senza il massetto galleggiante.
Parete di fondo
Parete destra
Parete sinistra Orditura del solaio
Figura 2 – Camera di prova. La linea tratteggiata indica i giunti esaminati
Per ogni condizione di prova sono stati acquisiti i livelli di pressione sonora di 4 po-
sizioni microfoniche combinate con 4 posizioni del generatore di calpestio, mentre le
posizioni degli accelerometri sono state 6 per ogni parete e 8 per il solaio, casualmente
distribuite su tutte le superfici. [3]
L’indice di riduzione Kij per il giunto a “T” tra solaio e parete laterale è stato deter-
minato sperimentalmente, secondo la metodologia indicata nella norma ISO 10848, dal-
la differenza dei livelli di velocità di vibrazione tra il solaio e le pareti secondo la for-
mula:
l ij
(1) K ij = Dv ,ij + 10 log [Hz]
ai⋅ a j
dove:
Dv,ij è la differenza dei livelli medi di velocità di vibrazione nelle due struttu-
re, rispettivamente nella direzione ij ed in quella ji [dB].
lij è la lunghezza della giunzione in esame pari a 3,48 e 4,46 [m];
ai e aj sono, rispettivamente, le lunghezze di assorbimento equivalente degli
elementi i e j [m].
Il valore medio di Kij è stato determinato dalla media aritmetica dei valori compresi
tra le frequenze di 200 e 1250 Hz per bande di un terzo di ottava. (Annex A - ISO
10848-1).
3. I risultati
Vengono di seguito mostrati i risultati delle misurazioni effettuate.
I tempi di riverberazione strutturali del solaio con e senza massetto galleggiante so-
no riportati in figura 3. Nel grafico vengono confrontati i dati acquisiti per il solaio
grezzo con una eccitazione di tipo impulsivo sia all’intradosso, sia all’estradosso per va-
lutare se, a causa della discontinuità del solaio, il punto di eccitazione influenzi il tempo
di riverberazione.
Esistono differenze tra i valori misurati con e senza massetto galleggiante, mentre i
dati ricavati cambiando il punto di eccitazione sono sostanzialmente simili.
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3. 37° Convegno Nazionale AIA
Tempi di riverberazione strutturale solaio Tempi di riverberazione strutturale pareti
1,6 1,6
1,4 1,4
1,2 1,2
T riv strutturale (s)
T. riv struttrale (S)
1 1
0,8 0,8
0,6 0,6
0,4 0,4
0,2 0,2
0 0
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
frequenza (Hz) frequenza (Hz)
Solaio grezzo eccitazione superiore Solaio grezzo eccitazione inferiore Parete SX Parete di fondo Parete DX
Solaio con massetto galleggiante
Figura 3 – Tempi di riverberazione strutturali del solaio e delle pareti
Indice di riduzione delle vibrazioni (medio)
14
12
10
8
Kij (dB)
6
4
2
0
Galleggiante vincolato
Galleggiante vincolato
Galleggiante L 90cm
Galleggiante L 90cm
parete DX_solaio Grezzo
parete SX_solaio Grezzo
parete dX_Massetto
parete DX_Massetto
parete Fondo_Massetto
parete Fondo_Massetto
parete Fondo_Massetto
parete Fondo_solaio
parete SX_Massetto
parete SX_Massetto
Galleggiante vincolato
parete DX_Massetto
parete SX_Massetto
Galleggiante L 90cm
galleggiante
galleggiante
galleggiante
Grezzo
Figura 4 – Indice di riduzione Kij del giunto a T tra solaio e parete laterale, in funzione
della lunghezza di collegamento del massetto. La linea tratteggiata indica il valore di Kij
teorico pari a 5,7 dB.
Dal confronto dei valori di Kij, calcolati secondo la Formula E.4 della norma UNI
EN 12354-1 nei singoli percorsi di tipo 1-2, e quelli misurati con il metodo sperimentale
è possibile vedere come i valori con il solaio grezzo sono molto più alti rispetto a quelli
previsti teoricamente, mentre i valori misurati con il massetto galleggiante anche con le
diverse lunghezze di collegamento sono paragonabili ai valori teorici. E’ anche possibi-
le notare come i valori di Kij tendono ad aumentare con il diminuire della lunghezza di
collegamento.
Il valore di Kij del percorso tra il solaio e la parete di destra sono superiori agli altri a
causa della diversa natura strutturale del giunto tra solaio e parete, per la presenza di un
cordolo in cls.
Tra gli indice di riduzione quello in corrispondenza del giunto tra la parete di sinistra ed
il solaio varia maggiormente il proprio valore in funzione della lunghezza di collega-
mento e se confrontato con il solaio grezzo.
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4. 37° Convegno Nazionale AIA
La differenza dei valori di Kij del grafico di sinistra di figura 5 evidenzia come
l’orientamento dei travetti influenzi il comportamento del giunto: superata la frequenza
di 1600 Hz si ha una forte riduzione dei valori misurati per la parete di sinistra, dove i
travetti si inseriscono perpendicolarmente nel giunto esaminato.
Indice di riduzione delle vibrazioni Indice di riduzione delle vibrazioni - Parete di sinistra
26 26
24 24
22 22
20 20
18 18
16 16
14 14
Kij (dB)
Kij (dB)
12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 2
0 0
-2 -2
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
frequenze (Hz)
frequenza (Hz) parete SX_solaio Grezzo parete SX_Massetto Galleggiante vincolato
parete SX_solaio Grezzo parete Fondo_solaio Grezzo parete SX_Massetto Galleggiante L 90cm parete SX_Massetto galleggiante
Figura 5 – Nel grafico di sinistra il confronto tra il Kij del solaio grezzo con la parete di
fondo e la parete a sinistra. Nel grafico di destra Kij in funzione della lunghezza di col-
legamento del massetto della parete di sinistra.
4. Conclusioni
Dalle misure effettuate con lo scopo di valutare l’indice di riduzione delle vibrazioni
Kij di giunti rigidi a “T” tra solaio in laterocemento e laterizi è emerso che l’indice è for-
temente influenzato dalla presenza del pavimento galleggiante.
Le differenze di valori riscontrate in presenza ed assenza del massetto galleggiante
possono essere motivate della tipologia di campo di eccitazione che si viene ad instaura-
re; infatti, nonostante che i punti di eccitazione siano mediati spazialmente, il massetto
galleggiante ripartisce la sollecitazione in maniera uniforme su tutta la struttura al con-
trario di quello che accade sul solaio grezzo.
Si ringrazia per la disponibilità e la cortesia il Dott. Gianluca Menozzi e Termolan
srl (RE).
5. Bibliografia
[1] Brosio E., Schiavi A.,Geroso S., “Comportamento acustico di solai in lateroce-
mento: considerazioni preliminari su alcuni dati sperimentali, Atti del seminario
“Il controllo del rumore di calpestio: progettazione e verifica ai sensi del DPCM
5-12-97”, Torino 27 marzo 2007
[2] Semprini G., Barbaresi L., “Analisi vibro-acustiche in opera su solaio in latero-
cemento” (Atti 33° Convegno Nazionale AIA, Ischia 2006)
[3] Semprini G., Barbaresi L., Menozzi G. “Alcuni risultati sugli effetti delle connes-
sioni strutturali nei sistemi con pavimenti galleggianti.” (Atti del Convegno Na-
zionale AIA, Ancona 2005 pp 565-586)
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