Esercitazione 1 DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DI UN …

1 1 Esercitazione 1 DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DI UN EDIFICIO IN Geometria dell edificio ed indicazione della maglia strutturale Si consideri un edificio ad uso residenziale in calcestruzzo armato su tre piani fuori terra la cui sezione viene indicata nella Figura : Figura : Sezione A-A (misure in cm) Gli impalcati sono costituiti da travi di bordo e di spina in spessore di solaio, per avere pi flessibilit architettonica, da solai in predalles tra il piano interrato e il piano terra e solai in latero-cemento con travetti prefabbricati e pignatte di alleggerimento ai piani superiori. La copertura in legno. La disposizione planimetrica indicata nelle seguenti figure: 1. Esercitazione 1 2 Figura : Pianta piano I (misure in cm) Figura : Pianta piani II / III (misure in cm) 1.

2 Esercitazione 1 3 Figura : Pianta copertura (misure in cm) Predimensionamento Lo spessore dell impalcato pu essere determinato, in prima istanza, in modo da limitare la deformabilit flessionale degli elementi che lo costituiscono. Si pu dimostrare, infatti, che la deformabilit degli elementi soggetti a flessione pu essere limitata imponendo un adeguato valore del rapporto h/L o d/L fra l altezza (altezza utile) della sezione e la luce dell elemento considerato. I valori del rapporto h/L o d/L che consentono la scelta dell altezza dei diversi elementi strutturali sono i seguenti: =120 125 =122 123 Solai =115 120 =117 118 Travi in spessore =110 115 Travi fuori spessore =17 18 Balconi ed elementi a mensola Tabella : valori tipici dei rapporti luci - altezza 1.

3 Esercitazione 1 4 Trave in spessore Trave fuori spessore Figura : Esempi di travi in spessore e fuori spessore Nell impalcato in oggetto verranno utilizzati solai in latero-cemento con travi in spessore. =600 =24 30 Solai =472 =24 31 Travi in spessore L altezza dell impalcato e verr assunta pari a: =25 (20+5 cm. 5 cm di cappa sono fortemente consigliabili per l organizzazione sismica dell impalcato). Scelta della tipologia di solaio La tipologia di solaio scelta per la struttura in oggetto quella tradizionale del solaio in latero-cemento, costituito da elementi resistenti in calcestruzzo armato con sezione a T ed elementi di alleggerimento in laterizio con sezione quadrangolare. Figura : Sezione trasversale di calcolo di un solaio in latero-cemento Figura : Sezione teorica di calcolo di un solaio latero-cemento 1.

4 Esercitazione 1 5 Analisi dei carichi Le azioni sulle costruzioni possono essere classificate, in prima analisi, secondo la variazione della loro intensit nel tempo, nelle seguenti categorie ( 14 gennaio 2008 ): 1. carichi Permanenti (G) - Azioni che agiscono durante tutta la vita nominale della costruzione e che possono essere considerate, in prima approssimazione, costanti nel tempo: - peso proprio di tutti gli elementi strutturali (G1); - peso proprio di tutti gli elementi non strutturali (G2); - spostamenti e deformazioni imposte; - pretensione e precompressione (P); - ritiro e viscosit ; - spostamenti differenziali. 2. carichi Variabili (Q) Azioni sulla struttura o sul singolo elemento strutturale con valori istantanei che possono risultare sensibilmente diversi fra loro nel tempo: - di lunga durata; - di breve durata.

5 3. carichi Eccezionali (A) - Azioni che si verificano solo eccezionalmente nel corso della vita nominale della struttura: - incendi; - esplosioni; - urti ed impatti. 4. Azioni Sismiche (E) Azioni derivanti dai terremoti. Determinazione dei carichi permanenti strutturali (G1) I carichi permanenti strutturali possono essere determinati assumendo i valori dei pesi per unit di volume dei principali materiali da costruzione contenuti nelle nuove norme tecniche per le costruzioni e riportati nella seguente tabella ( 14 gennaio 2008 Tabella ). materiali PESO UNIT DI VOLUME [kN/m3] Calcestruzzi cementizi e malte Calcestruzzo ordinario 24,0 Calcestruzzo armato (e/o precompresso) 25,0 Calcestruzzi leggeri : da determinarsi caso per caso 14,0 20,0 Calcestruzzi pesanti : da determinarsi caso per caso 28,0 50,0 Malta di calce 18,0 Malta di cemento 21,0 Calce in polvere 10,0 Cemento in polvere 14,0 Sabbia 17,0 Metalli e leghe Acciaio 78,5 1.

6 Esercitazione 1 6 materiali PESO UNIT DI VOLUME [kN/m3] Ghisa 72,5 Alluminio 27,0 Materiale lapideo Tufo vulcanico 17,0 Calcare compatto 26,0 Calcare tenero 22,0 Gesso 13,0 Granito 27,0 Laterizio (pieno) 18,0 Legnami Conifere e pioppo 4,0 6,0 Latifoglie (escluso pioppo) 6,0 8,0 Sostanze varie Acqua dolce (chiara) 9,81 Acqua di mare (chiara) 10,1 Carta 10,0 Vetro 25,0 Per materiali non compresi nella tabella si potr far riferimento a specifiche indagini sperimentali o a normative di comprovata validit assumendo i valori nominali come valori caratteristici. Tabella : carichi permanenti strutturali ( 14 gennaio 2008) Determinazione dei carichi permanenti non strutturali (G2) Sono considerati carichi permanenti non strutturali i carichi non rimovibili dalla costruzione durante il suo normale esercizio quali, ad esempio, quelli relativi alle tamponature esterne, ai divisori interni, massetti, isolamenti, pavimenti e rivestimenti in genere, intonaci, controsoffitti ed impianti.

7 In generale i carichi permanenti non strutturali possono essere considerati come carichi uniformemente distribuiti. Il peso proprio degli elementi divisori interni e degli impianti pu essere assunto, in genere, come un carico equivalente distribuito purch i solai abbiano sufficiente capacit di ripartizione trasversale. In particolare il peso proprio degli elementi divisori interni g2 dipende dal peso proprio per unit di lunghezza delle partizioni G2 nel seguente modo: Peso proprio per unit di lunghezza G2 Peso proprio equivalente distribuito g2 kN/m kN/m2 G2 1,00 g2=0,40 1,00 G2 2,00 g2=0,80 2,00 G2 3,00 g2=1,20 3,00 G2 4,00 g2=1,60 4,00 G2 5,00 g2=2,00 Tabella : carichi permanenti non strutturali Elementi divisori con peso proprio maggiore devono essere valutati nella loro effettiva posizione.

8 1. Esercitazione 1 7 Determinazione dei carichi variabili (Q) I carichi variabili dipendono dalla destinazione d uso dell opera. I valori di esercizio dei carichi variabili, per le diverse categorie di edifici, sono contenuti nelle nuove norme tecniche per le costruzioni e sono riportati nella seguente tabella ( 14 gennaio 2008 Tabella ). Cat. Ambienti qk Qk Hk [kN/m2] [kN] [kN/m] A Ambienti ad uso residenziale Sono compresi in questa categoria i locali di abitazione e relativi servizi, gli alberghi. (ad esclusione delle aree suscettibili di affollamento) 2,00 2,00 1,00 B Uffici Cat. B1 Uffici non aperti al pubblico 2,00 2,00 1,00 Cat. B2 Uffici aperti al pubblico 3,00 2,00 1,00 C Ambienti suscettibili di affollamento Cat.

9 C1 Ospedali, ristoranti, caff , banche, scuole 3,00 2,00 1,00 Cat. C2 Balconi, ballatoi e scale comuni, sale convegni, cinema, teatri, chiese, tribune con posti fissi 4,00 4,00 2,00 Cat. C3 Ambienti privi di ostacoli per il libero movimento delle persone, quali musei, sale per esposizioni, stazioni ferroviarie, sale da ballo, palestre, tribune libere, edifici per eventi pubblici, sale da concerto, palazzetti per lo sport e relative tribune 5,00 5,00 3,00 D Ambienti ad uso commerciale Cat. D1 Negozi 4,00 4,00 2,00 Cat. D2 Centri commerciali, mercati, grandi magazzini, 5,00 5,00 2,00 E Biblioteche, archivi, magazzini e ambienti ad uso industriale Cat. E1 Biblioteche, archivi, magazzini, depositi, laboratori manifatturieri 6,00 6,00 1,00* Cat.

10 E2 Ambienti ad uso industriale, da valutarsi caso per caso - - - F-G Rimesse e parcheggi Cat. F Rimesse e parcheggi per il transito di automezzi di peso a pieno carico fino a 30 kN 2,50 2x10,00 1,00** Cat. G Rimesse e parcheggi per transito di automezzi di peso a pieno carico superiore a 30 kN: da valutarsi caso per caso - - - H Coperture e sottotetti Cat. H1 Coperture e sottotetti accessibili per sola manutenzione 0,50 1,20 1,00 Cat. H2 Coperture praticabili Secondo categoria d appartenenza Cat. H3 Coperture speciali (impianti, eliporti, altri) da valutarsi caso per caso - - - * non comprende le azioni orizzontali eventualmente esercitate dai materiali immagazzinati ** per i soli parapetti o partizioni nelle zone pedonali. Le azioni sulle barriere esercitate dagli automezzi dovranno essere valutate caso per caso Tabella : carichi varibili ( 14 gennaio 2008) 1.