Predimensionamento calcestruzzo armato

Progetto di una struttura in CLS armato

Sito: Roma

Destinazione d'uso: Uffici

Una struttura si dimensiona seguendo il percorso dei carichi: il primo elemento che dimensioniamo è il solaio, il quale scarica sulle travi, le quali scaricano sui pilastri che a loro volta scaricano sulle fondazioni.

Processo di calcolo

• Scelta dei materiali
• Calcolo dei carichi agenti con la combinazione
• Progettazione del solaio
• Progettazione travi
• Progettazione pilastri

Scelta dei materiali

CLS C 25/30

Resistenza caratteristica cilindrica f_ck = 25 N/mm²

La resistenza che noi effettivamente usiamo nei calcoli è:

f_cd = α_cc · f_ck / γ_c

Dove:

α_cc = 1 per carichi di breve durata

α_cc = 0.85 per carichi di lunga durata

γ_c = 1.5

Resistenza a compressione di design del CLS: f_cd = 25 * 0.85 / 1.5 = 14.17 N/mm²

Resistenza a trazione in design del CLS: f_ctd = 0.21 · (0.3 · f_ck) / 1.5 = 2.19 N/mm²

La resistenza a trazione del CLS è circa 10 ÷ 12 volte più bassa della resistenza a compressione.

Progetto di una struttura in CLS armato

Sito: Roma

Destinazione d'uso: uffici

Una struttura si dimensiona seguendo il percorso dei carichi: il primo elemento che dimensioniamo è il solaio, il quale scarica sulle travi, le quali scaricano sui pilastri che a loro volta scaricano sulle fondazioni.

Processo di calcolo

• Scelta dei materiali
• Calcolo dei carichi agenti con la combinazione
• Progettazione del solaio
• Progettazione travi
• Progettazione pilastri

Scelta dei materiali

CLS C 25/30

Resistenza caratteristica cilindrica f_ck = 25 N/mm²

La resistenza che noi effettivamente usiamo nei calcoli è:

R_ck = α_cc · f_ck / γ_c

Dove:

α_cc = 1 per carichi di breve durata

α_cc = 0,85 per carichi di lunga durata

γ_c = 1,5

Resistenza a compressione di design del CLS: f_cd = 0,85 · 25 / 1,5 = 14,17 N/mm²

Resistenza a trazione in design del CLS: f_ctd = 0,7 · (0,3 · f_ck) / 1,5 = 1,19 N/mm²

La resistenza a trazione del CLS è circa 10÷12 volte più bassa della resistenza a compressione.

Modulo di Young del calcestruzzo

Il modulo di Young di un calcestruzzo di classe C25/30 è pari a:

E_c = 22000 ((f_ck + 8)/10)^0.3 = 31472.59 N/mm²

Acciaio

Per l'acciaio scegliamo: B450 C

Legame costitutivo elasto-plastico

Resistenza caratteristica a snervamento f_yk = 450 N/mm²

Noi quella che effettivamente usiamo nei calcoli è pari a:

f_yd = f_yk / 1.15 = 450 / 1.15 = 391.3 N/mm²

Il modulo di Young dell'acciaio è: E_s = 210000 N/mm²

Orditura del solaio

Prima di andare a determinare il calcolo dei carichi agenti dobbiamo pensare all'orditura del solaio:

• A). L'orditura del solaio è a discrezione del progettista, il simbolo dell'orditura ——— oppure \ sta ad indicare che la direzione indicata è quella di resistenza alla sollecitazione flettente.
• B). In generale la direzione più lunga è quella da considerare per ordire il solaio per ottenere dei carichi più piccoli.

Ora vediamo come è fatto un solaio in CLS, consideriamo una striscia lunga 1m.

Il solaio è costituito da travetti a sezione a "T" ed è la parte portante del solaio.

Tra un travetto e l'altro c'è la pignatta, ovvero mattoni forati che non hanno funzione portante ma servono per isolamento termico e acustico e inoltre servono ad alleggerire un solaio.

La seconda linea guida per scegliere l'orditura del solaio è quella di non sceglierla nella direzione dello sbalzo perché se lo sbalzo è particolarmente gravato tanto posso comunque tra loro i soli pale.

A seconda di come scelgo l'orditura avrò degli schemi statici differenti, poiché devo fare dei calcoli a mano e quindi per semplificare le cose scelgo l'orditura in modo tale da avere già gli schemi statici sul prontuario.

Se scelgo l'orditura a) lo schema statico del telaio portante è:

Se scelgo l'orditura b) invece:

Entrambi concetti, scelgo a) perché b) è più complessato.

Calcolo dei carichi agenti

Per fare il calcolo dei carichi agenti dobbiamo andare