Tecnica delle Costruzioni - elementi del capannone metallico

L' Edificio

Adesso esaminiamo l'edificio, cioè il capannone metallico.

Dobbiamo capire come funziona la struttura.

L'EDIFICIO

ADESSO ESAMINIAMO L'EDIFICIO, CIOÈ IL CAPANNONE METALLICO. DOBBIAMO CAPIRE COME FUNZIONA LA STRUTTURA.

Per prima cosa, esso deve ricoprire un certo spazio.

• Pianta:

• Assonometria:

Conclusione:

• Il capannone (che sarà fatto d'acciaio) è assimilabile ad un parallelepipedo, le cui misure sono:
• B: Larghezza
• H: Lunghezza
• h: Altezza

Elementi:

1. Lamiere metalliche piegate (ovvero "grecate")

Accostando le lamiere, che sono chiuse tra loro da schiume di poliuretano, chiudo il capannone.

Ottengo un rivestimento a lamiera “sandwich”, che isola anche termicamente.

Prospetto:

La lamiera ha una “portanza unidirezionale”

Dunque va fissata così, con un’orditura orizzontale:

Lo stesso in copertura.

Il valore di l₁ ce lo dice la normativa, in funzione del tipo di lamiera.

2) LUNGO I DUE «LATI LUNGHI» (CIOÈ LUNGO H), SI POSIZIONANO LE COLONNE.

L₁ INTERASSE

(LE COLONNE SARANNO: H₁ = N^o COLONNE) / L₁

LE COLONNE DEI DUE LATI SONO POI UNITE DALLA TRAVI DI COPERTURA:

QUESTE TRAVI SOSTENGONO LA COPERTURA

3) ANCHE PER BARACCARE DOVREMO PORRE DEGLI ARCARECCI DI BARACCATURA (O PARETE).

h₁ INTERASSE

(QUESTO IN FONDO NON E' UN ARCARECCIO)

4) Sopra si mettono degli elementi detti arcarecci di copertura. Sono elementi longitudinali.

b₁ = Interasse

5) Dunque le colonne sostengono:

• Arcarecci di parete
• Arcarecci di copert e travi di copertura

Queste ultime, avendo luce elevata, non si rappresentano con una "trave piena", ma con una "traviatura reticolare" (capriata) che può essere di vario tipo:

I carichi sono solo sui nodi.

6) Il collegamento tra le capriate avviene con gli arcarecci di copert (o di falda).

l dev'essere idoneo alla maglia della travatura reticolare.

l basso — oneroso l alto — carichi troppo elevati

7) Zona Frontale e Zona Posteriore

Per queste due zone va fatto un discorso a parte:

1. Lungo B metto delle colonne d'interasse B_j (proprio come lungo H), che si chiamano «montanti di facciata».

2. Ma stavolta esse non reggono le travi di copertura, ma servono solo a baraccare.

Infatti B è troppo grande per mettere direttamente gli arcarecci.

Qui va il vincolo della capriata.

Dunque i montanti sono staccati dalla capriata e passano davanti alla capriata. Sono messi piu' avanti rispetto ad essa.

Es Colonne d'angolo: Il filo dev'essere sempre lo stesso!

Doppia colonna

Appoggiate ad esse, vanno gli arcarecci di facciata

CONCL

TRAVI PRINCIP DI COPERT

TRAVI SECOND DI COPERT

TRAVI SECONDARIE DI BARACCATURE

COLONNE

(TRAVI PRINCIPALI DI BARACCATURE)

ASCIAREGGI DI FACCIATA

MONTANTI DI FACCIATA

Vediamo come lavora la struttura per effetto dei carichi

Regola: Tutte le azioni vanno scaricate al suolo.

Le azioni sono:

1. Verticali
2. Orizzontali

• Verticali:
  • Manto di copertura

  {P_manto

  • Neve
  • Sovraccarico d’uso (lo dice la norma)

Il manto trasferisce q (kN/m²) agli arcarecci q_c kN/m² come carico lineare. [Il manto attua questo cambiamento]

Questo peso è trasferito agli arcarecci di copertura, che sono sostenuti dalle travi di copertura:

Arcareccio:_q

Travi di copertura

q = q_manto + P_P. Arcarecci

Questo carico viene trasferito alle estremità, cioè nei nodi della travatura reticolare.

(Consid. cc molto molto piccolo)

Arcareccio

Capriata

R = Carico lineare arcarecci + P.P Capriate (Esso sarebbe distribuito lungo le aste,ma per semplicità lo si colloca nei nodi, diventando lineari anch'essi) = P.P x Area capriata

Dunque:

Reaz d’appoggio della capriata cambiata di segno

Dalle travi di copertura, il peso è trasferito alle colonne:

Schema statico:

Le colonne devono sopportare anche i pesi verticali laterali: manto di copert ... arcarecci ... colonne.

Dunque:

Azione copert

P.P. colonna

Azione a varie quote cambiate di segno (arcarecci di parete)

Otteniamo una reaz dalla fondaz applicabile alla trave di fondaz

P.S. Parete fronte e poster

P. Arcar + pannelli O.

P. Proprio

Orizzontali

Quando la forza ha direz arbitraria, la si scompone:

Es

Le forze orizzontali possono essere trasv o long

Sono: Vento (sopra e sottovento)

Trasversali

Il vento esercita sul manto una pressione

Il vento colpisce il manto laterale.Esso trasferisce l'azione agli arcarecci carico.L'arcareccio manda l'azione alle sue estremita',cosicché alle colonne arrivano carichi puntuali.

Es.

Anche il manto è investito dal vento:

Le Rv, il piano di falda, seguono la strada dei pesi in copertura.

Le Ro, il piano di falda, sono trasf alle estremità.

Conclusioni:

Dunque le colonne sono impegnate a flessione e a taglio. Come trasferire le azioni al terreno?

Il collegam. fra colonna e capriata può essere di due tipi:

• Incastro
• Cerniera

Ma la 1° soluzione fa nascere un ulteriore M, dunque, di solito, si usa la soluz. con le cerniere.

Le capriate diventano per la fascia di edificio che gli compete, resist da sole.

Per come sono vincolate (cerniera + incastro), le colonne si deformano e traslano della stessa quantità

Le colonne dovranno pertanto essere molto resist flessionalm (forma ideale I)

Se anche i montanti fossero collegati, ci sarebbe aiuto solo per le colonne vicino al bordo. Per le altre ci sarebbe questa deformaz

La parete frontale, invece, rigente del “trascinam” dell’azione trasversale // ad essa.

Le colonne si inflettono nel piano della parete frontale proprio come le altre colonne.

Longitudinali:

Dal manto l’azione passa all’arcareccio, e dagli arcarecci alle travi

1) FRONTE:

IL COMPORTAMENTO DIPENDE DA COME È VINCOLATA LA STRUTTURA

Es 1

Es 2

CAPRIATA

OPPURE:

Se la mantengo indipendente si deforma così:

Così trasferisco quota parte dei carichi alla copertura

Prima le azioni andavano al piede soltanto.

Adesso dobbiamo annoverare queste azioni a quelle di trascinami:

2) LATERALE:

L’AZIONE DEL VENTO SI TRASFERISCE LUNGO L’ASSE DEL...

L'ARCARECCI

Come spostare lateralmente queste azioni?

Prima gli arcarecci erano solo inflessi, ora presso-inf.

Se non metto niente, la capriata è impegnata a flessione e dunque risulterebbe soggetta ad instabilità da presso-flessionale. Questo è un prob. perché, generalm., la capriata ha aste molto piccole.

Posso scegliere 2 soluzioni:

1. Irrobustirli molto
2. Inserire ulteriori elementi, che trasformano il campo in una grande travatura reticolare e incanalano l'effetto dove vogliamo: controventi di falda

Come funziona?

Gli arcarecci passano così l'azione al controvento e lui le manda alle colonne.

Il controvento può essere messo in qualsiasi

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Campo.

L'arcaresco è dunque soggetto anche a compressione e quindi va irrobustito. Sarebbe meglio sottoporlo solo a trazione!

Come?

• E se metto 2 controventi?

Non è più necessario irrobust

gli arcarecci perché, anche

se gli arcarecci non

resist a compress, gli eff

passano da un contadventto

all'altro.

L'azione va di qui o di là, impegnando solo gli elementi tesi.

Dunque, le colonne prendono quest'effetto:

di nuovo mensole

Azione trascinam alla copertura + parte frontale