Tecnica Delle Costruzioni - Relazione Progetto [Nome Pari Cognome Dispari]

Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica

Corso di Laurea in Ingegneria Civile ed Ambientale
A.A. 2016/2017
Corso di Tecnica delle Costruzioni
Progetto agli SLU di un solaio latero-cementizio gettato in opera

Docenti: Prof. Maura Imbimbo

Allievo: Ing. Ernesto Grande

Indice

• Premessa 2 pag.
• Dimensionamento di massima dell'altezza del solaio pag. 2
• Analisi dei carichi pag. 3
• Valori di progetto & combinazioni di carico pag. 6
• Calcolo delle sollecitazioni di progetto e diagrammi pag. 12
• Calcolo dei quantitativi di armatura metallica pag. 17
• Ancoraggio delle barre di armatura metallica pag. 19
• Verifica lato CLS pag. 20
• Verifica a taglio pag. 22
• Resistenza ultima effettiva delle sezioni pag. 24

Introduzione

Con la presente relazione si vuole dimensionare un solaio latero-cementizio gettato in opera per un edificio ad uso residenziale (categoria A). Per la traccia assegnata (traccia 3) sono previsti i seguenti dati:

• Sovraccarichi variabili solaio (kN/m) = 3,00
• Sovraccarichi variabili sbalzo (kN/m) = 4,00

Dimensionamento di massima dell'altezza del solaio

Il solaio, oltre ad essere individuato dalla fascia di 1 m (che rappresenta la larghezza), è individuato da un'altra dimensione molto importante che deve essere dimensionata: l'altezza totale H. Essa è individuata da due aliquote ossia l'altezza delle pignatte e l'altezza della soletta, con quest'ultima che deve essere obbligatoriamente presente e pari almeno a 4 cm.

Al fine di garantire al solaio un livello di rigidezza adeguato nei confronti delle condizioni normali di esercizio viene preliminarmente imposta una dimensione minima dell'altezza del solaio pari a /25 essendo la dimensione massima delle campate del solaio che si sta esaminando. Nel caso in esame la dimensione massima delle campate è pari a 4.5 m. Viene dunque assunta una dimensione preliminare dell'altezza del solaio pari a 20 cm: 16 cm per i travetti e 4 cm per la soletta.

Presa una generica campata, le file di pignatte saranno distanziate tra loro da 10 cm di travetto e si manterrà una distanza di almeno 5 cm dalle travi di appoggio, come da Norma.

Analisi dei carichi unitari

Stabilita la geometria preliminare del solaio, si passa alla determinazione dei carichi costituiti da:

• Peso proprio (G1k)
• Sovraccarichi permanenti (G2k)
• Sovraccarichi accidentali (Qk)

In particolare, mentre le prime due voci vengono valutate in funzione dello spessore e dei pesi di volume dei materiali che li costituiscono, i sovraccarichi variabili sono dedotti dalla Normativa in funzione della destinazione d'uso della struttura nella quale è inserito il solaio. Per tutti i carichi si fa riferimento alla fascia di 1 mq di solaio.

Per il caso in esame, nella fascia di 1 mq di solaio (16+4 cm), i carichi sono costituiti dalle seguenti voci:

Sovraccarichi fissi Gk2

Sovraccarichi variabili solaio Qk

Per quanto riguarda lo sbalzo (16+4 cm), i carichi sono costituiti dalle seguenti voci:

Sovraccarichi fissi sbalzo Gk2

Sovraccarichi variabili sbalzo Qk

Valori di progetto e combinazioni di carico

Il passaggio dai valori caratteristici a quelli di progetto viene effettuato per tenere conto del fatto che le verifiche vengono fatte allo SLU, e questo passaggio richiede l'utilizzo dei coefficienti parziali di sicurezza per le azioni.

Tabella. Coefficienti parziali per le azioni o per l'effetto delle azioni nelle verifiche SLU

La scelta di tali parametri è alla base delle combinazioni dei carichi volte a definire le condizioni più sfavorevoli in termini di sollecitazioni.

Per il solaio oggetto di studio sono state considerate le combinazioni di carico 1, 2, 3, 4 riportate in figura, nonché le due combinazioni ulteriori (combinazione 5 e 6) riportate nella stessa figura.

Combinazioni di carico per le verifiche allo SLU

• Combinazione 1
• Combinazione 2
• Combinazione 3
• Combinazione 4
• Combinazione 5
• Combinazione 6

Partendo dal presupposto che l'obiettivo della combinazione dei carichi è quello di “massimizzare le sollecitazioni” (distribuire cioè i carichi sulla trave continua in modo tale da ottenere il massimo momento flettente in campata e sugli appoggi), per il solaio oggetto di studio sono state considerate le combinazioni di carico sottostanti:

Combinazione 1 (massimizzo il momento sulla campata AB e CD)

A tal proposito, per massimizzare il momento sulla campata AB e CD deve agire il carico massimo sulle campate da massimizzare ed il minimo su quelle adiacenti; così facendo si sta applicando un carico a scacchiera.

Dove 1.3(2.82 2.2): - = + + = + + 1.5(3) = 11.026 // 1 2 1(2.28 2.2) = + + = + + 0(3) = 5.02 /- 1 2 1(2.37 1.5) 0(4) = ′ + ′ + ′ = + + = 3.87 /- 1 2

Combinazione 2 (massimizzo il momento sulla campata BC e sullo sbalzo)

1.3(2.82 2.2) 1.5(3) Dove: - = + + = + + = 11.026 / 1 2 1(2.82 2.2) 0(3)- = + + = + + = 5.02 // 1 2 1.3(2.37 1.5) 1.5(4)- = ′ + ′ + ′ = + + = 11.031 / 1 2

Combinazione 3 (massimizzo il momento sull'appoggio B)

A tal proposito, per massimizzare il momento sull'appoggio B si deve caricare al massimo le campate adiacenti all'appoggio in oggetto e “scaricare” le altre per poi procedere a scacchiera.

Dove: - 1.3(2.82 2.2) 1.5(3) = + + = + + = 11.026 // 1 2 1(2.82 2.2)- = + + = + + 0(3) = 5.02 / 1 2 1.3(2.37 1.5) 1.5(4)- = ′ + ′ + ′ = + + = 11.031 / 1 2

Combinazione 4 (massimizzo il momento sull'appoggio C)

A tal proposito, per massimizzare il momento sull'appoggio C devo caricare al massimo le campate adiacenti all'appoggio in oggetto e “scaricare” le altre per poi procedere a scacchiera.

Dove: - 1.3(2.82 2.2) 1.5(3) = + + = + + = 11.026 // 1 2 1(2.82 2.2) 0(3)- = + + = + + = 5.02 / 1 2 1(2.37 1.5) 0(4)- = ′ + ′ + ′ = + + = 3.87 / 1 2

Combinazione 5

A queste combinazioni di carico vanno aggiunte altre due che sono rappresentative di una condizione limite che tiene conto del fatto che è possibile avere una fascia di solaio posta in adiacenza con i pilastri. Nella combinazione che segue si tiene conto del fatto che potendo essere le travi più deformabili consentirebbero la rotazione in prossimità degli appoggi:

11.026 = = = 5.513 / Dove: - 1 2 2 11.026 - = = = 5.513 /2 2 2 11.026 - = = = 5.513 /3 2 2

Combinazione 6

Nella combinazione che segue si tiene conto del fatto che potendo essere le travi più rigide, i momenti che si hanno negli incastri potrebbero essere maggiori di quelli nelle varie combinazioni di carico:

11.026 Dove: - = = = 5.513 /1 2 2 11.026 = = = 5.513 /- 2 2 2 11.026 - = = = 5.513 /3 2 2

Calcolo delle sollecitazioni di progetto e diagrammi

Le sollecitazioni massime di momento flettente e di taglio (in campata e sugli appoggi) sono state dedotte considerando le combinazioni di carico e gli schemi di calcolo sopra analizzati. Di seguito viene riportato lo sviluppo integrale di una sola combinazione di carico (la prima), mentre per la risoluzione degli altri schemi ci si è avvalso dell'utilizzo di un software di calcolo strutturale (Ftool).

Risoluzione trave continua:

Combinazione 2:

Equazioni di congruenza:

= { =

Di seguito sono riportati rispettivamente i diagrammi di taglio e momento di tutte le combinazioni:

• Combinazione 1
• Combinazione 2
• Combinazione 3
• Combinazione 4
• Combinazione 5
• Combinazione 6

Nelle seguenti tabelle sono riportati tutti i valori numerici delle varie combinazioni di carico:

Combinazione 1

L L L Lab sb cd sb

asx adx

Combinazione 2

L L L Lab sb cd sb

asx adx

Combinazione 3

L L L Lab sb cd sb

asx adx