Relazione di calcolo strutturale

Carichi permanenti strutturali e non strutturali

GCarichi permanenti strutturali 0,297k, 1GCarichi permanenti non strutturali 2,410k, 2Totale carichi permanenti del pacchetto di copertura: G = 2,707 kN/m2k- Solaio di terraLa struttura del solaio è costruita analogamente a quella di copertura, con le opportune differenze da un punto di vista stratigrafico. 3 2Stratigrafia Spessore [m] ρPeso specifico [kN/m ] Peso unitario [kN/m ]Parquet 0,02 7 0,140Massetto alleggerito 0,05 16 0,800Isolante Rockwool Steprock 0,05 0,98 0,049Massetto alleggerito 0,1 16 1,600Pannello OSB/3 0,018 4,7 0,085Isolante Rockwool Timberock 0,16 0,7 0,112Montante Legno classe S/D24 0,021 6 0,128Pannello OSB/3 0,018 4,7 0,085Isolante Rockwool Cosmos 0,05 0,98 0,049Pannello OSB/3 0,018 4,7 0,085 2Totale Carico [kN/m ]GCarichi permanenti strutturali 0,297k, 1GCarichi permanenti non strutturali 2,835k, 2Totale carichi permanenti del pacchetto del solaio: G = 3,132 kN/m2k- Parete portante esternaLa struttura della parete esterna è costuita

Analogamente agli altri elementi, con la differenza che il montante ha le dimensioni di 0,08 * 0,16 m, ossia le dimensioni standard utilizzate nel Platformframe. L'interessa resta sempre di 0,6 m.

Stratigrafia

Spessore [m]	ρPeso specifico [kN/m]	Peso unitario [kN/m]
Cartongesso in lastre	0,0125	11,8	0,148
Cartongesso in lastre	0,0125	11,8	0,148
Isolante Rockwool Acoustic 225	0,05	0,7	0,035
Pannello OSB/3	0,018	4,7	0,085
Isolante Rockwool Timberock	0,16	0,7	0,112
Montante Legno classe S/D24	0,021	6	0,128
Pannello OSB/3	0,018	4,7	0,085
Isolante Rockwool Ventirock	0,08	0,7	0,056
Finitura in legno	0,02	5,7	0,114

Totale Carico [kN/m]

GCarichi permanenti strutturali 0,297k, 1GCarichi permanenti non strutturali 0,612k

Totale carichi permanenti del pacchetto della parete esterna: G = 0,909 kN/m2k

Sovraccarichi variabili

Si riporta qui di seguito la Tabella 3.1.II "Valori dei carichi di esercizio per le diverse categorie di edifici" del D.M. 14 gennaio 2008. Si è andato

ad assumere quale carico variabile: - per il solaio di terra, quello relativo alla categoria A - per coperture accessibili per sola manutenzione, quello relativo alla categoria H

Categoria Ambienti	q [kN/m]	k	kk
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
Cat. B1 Uffici non aperti al pubblico	3,00	2,00	1,00
Cat. B2 Uffici aperti al pubblico Ambienti suscettibili di affollamento.	3,00	2,00	1,00
Cat. C1 Ospedali, ristoranti, caffè, banche, scuole	4,00	4,00	2,00
Cat. C2 Balconi, ballatoi e scale comuni, sale convegni, cinema, teatri, chiese, tribune con posti fissi	5,00	5,00	3,00
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

losport e relative tribune

Ambienti ad uso commerciale.

4,00 4,00 2,00

Cat. D1 Negozi

D 5,00 5,00 2,00

Cat. D2 Centri commerciali, mercati, grandi magazzini, librerie…

Biblioteche, archivi, magazzini e ambienti ad uso industriale.

≥ 6,00 1,00*6,00

Cat. E1 Biblioteche, archivi, magazzini, depositi, E laboratori manifatturieri - --

Cat. E2 Ambienti ad uso industriale, da valutarsi caso per caso

Rimesse e parcheggi.

2,50 2 * 10,00 1,00**

Cat. F Rimesse e parcheggi per il transito di automezzi di peso a pieno carico fino a 30 kNF - G - - -

Cat. G Rimesse e parcheggi per il transito di automezzi di peso a pieno carico superiore a 30 kN: da valutarsi caso per caso

Coperture e sottotetti.

Cat. H1 Coperture e sottotetti accessibili per sola 0,50 1,20 1,00 manutenzione

Cat. H2 Coperture praticabili sec. cat. sec. cat. sec. cat.

Cat. H3 Coperture speciali (impianti, eliporti, altri) da valutarsi caso per caso

* non comprende le azioni orizzontali eventualmente esercitate dai materiali immagazzinati

**

dalla forma e dalla posizione dell'elemento esposto al vento. Per le barriere o partizioni nelle zone pedonali, il coefficiente di esposizione può essere considerato pari a 1. Il coefficiente dinamico c dipende invece dalla forma e dalla rugosità dell'elemento esposto al vento. Per le barriere o partizioni nelle zone pedonali, il coefficiente dinamico può essere considerato pari a 1. Quindi, la pressione del vento sulle barriere o partizioni nelle zone pedonali può essere calcolata come segue: p = q * c * c * c Dove: - p è la pressione del vento in N/m^2 - q è la pressione cinetica di riferimento in N/m^2 - c è il coefficiente di esposizione (assunto pari a 1) - c è il coefficiente dinamico (assunto pari a 1) La pressione cinetica di riferimento q può essere calcolata come segue: q = 1/2 * ρ * v^2 Dove: - q è la pressione cinetica di riferimento in N/m^2 - ρ è la densità dell'aria (assunta pari a 1,25 kg/m^3) - v è la velocità di riferimento del vento in m/s Quindi, la pressione del vento sulle barriere o partizioni nelle zone pedonali può essere calcolata utilizzando i valori specifici di q, c e c.dall'altezza z del punto considerato rispetto al suolo, dalla topografia del terreno e dalla categoria di esposizione del luogo. In assenza di analisi specifiche che tengano conto della direzione di provenienza del vento e delle effettive scabrezza e topografia del terreno circostante l'architettura, nel caso in cui z < 200 m, c è dato dalla seguente formula: ec (z) = k * c * ln (z/z ) [7 + c * ln (z/z )] per z ≥ zr2e t 0 t 0 min c (z) = c (z ) per z < ze e min Dove k, z e z sono assegnati dalla tabella riportata qui di seguito in funzione della categoria di esposizione cui appartiene il sito, mentre c è il coefficiente di topografia. Il coefficiente di topografia tc è posto generalmente pari a 1, sia che si tratti di una zona pianeggiante, che curvilinea, collinosa o montana. L'altezza dell'edificio considerata è quella che parte dalla quota della copertura esistente su cui si innesta l'ostello: z = 4 m.

Il coefficiente di esposizione è calcolato sulla base della relazione edprima citata: c (z) = c (z ) per z < ze e min minc = 1,63e

Il coefficiente di forma c è dato dalla somma di:

• p- c coefficiente di pressione interna
• p, i- c coefficiente di pressione esterna

In questo caso prenderemo in considerazione il coefficiente di pressione esterna c. Secondo le NTCp, e2018, esso può assumere valori compresi tra - 0,4 e + 0,8 in base all'angolo α: per elementi sopraven-to con inclinazione sull'orizzontale α > 60° c = + 0,8p, ec 1.

Il coefficiente dinamico può essere cautelativamente posto pari ad

Sulla base dei dati raccolti possiamo procedere con il calcolo della pressione dovuta al vento:

p = 0,5 kN/m2= (390,625 * 1,63 * 0,8 * 1) N/m = 510,7 N/m ≈ 2 2

Totale carico dovuto alla pressione del vento: p = 0,5 kN/m2

Carico da neve

Le azioni dovute alla neve sono definite nelle NTC 2018 e nella Circolare esplicativa. In particolare, il carico

che agisce sulla copertura è dato dalla seguente espressione: q = μ * q * c * cs i sk e tove, q è il valore del carico della neve che agisce sulla copertura, μ è il coefficiente di forma dellas icopertura, sk è il valore caratteristico della neve al suolo, c è il coefficiente di esposizione e c è ilq e tcoefficiente termico. È importante specificare che il carico da neve agisce in direzione verticale e siriferisce alla proiezione dell'ingombro della copertura sul piano orizzontale. Il coefficiente di forma della copertura μ dipende dalla forma della copertura stessa e dall'inclinazione delle sue componenti rispetto al piano orizzontale. Per poterlo calcolare si fa riferimento al grafico riportato sulla normativa. In questo caso, trattandosi di una copertura piana e dunque con μ = 0,8.un'inclinazione 0° < α < 30°, il valore iIl carico da neve al suolo q dipende dalle condizioni locali diIl clima è di esposizione, considerata la variabilità delle precipitazioni nevose che cambia da una zona all'altra. Si può pertanto affermare che q è definito in funzione della zona e dell'altezza sul livello del mare della località considerata (q = ƒsk sk(zona, m s.l.m.)).

Il territorio italiano è diviso in tre zone in base al grafico a destra: Milano fa parte della zona 1, ossia della zona Alpina. In questo caso si ha:

q = 1,50 kN/m per a ≤ 200 m²sk

q = 1,39 * [1 + (a / 728) ] kN/m per a > 200 m²sk

Nel nostro caso a = 225, perciò varrà la formula:

q = 1,52 kN/m² = 1,39 * [1 + (225 / 728) ] kN/m²sk

Il coefficiente di esposizione c varia in funzione delle caratteristiche specifiche dell'area in cui sorge l'architettura analizzata. Per attribuirgli un valore si fa riferimento alla tabella riportata sulla normativa di riferimento. Nel nostro caso:

c = 1.

Il coefficiente termico c può essere

Utilizzato per tener conto della riduzione del carico della neve at c = 1.causa dello scioglimento della stessa. In assenza di analisi specifiche, si considera tDunque, sulla base dei calcoli precedentemente spiegati, si ottiene:q 1,22 kN/m2= (0,8 * 1,52 * 1 * 1) kN/m =2sTotale carico dovuto alla neve: q = 1,22 kN/m2s4.

INTRODUZIONE ALLE VERIFICHE STRUTTURALI E MATERIALI SCELTINell'ingegneria strutturale si intende per stato limite una condizione superata la quale la struttura inesame o uno dei suoi elementi costitutivi non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata.Nella definizione di stato limite si distinguono:Stati Limite Ultimi (SLU): associati al valore estremo della capacità portante o ad altre forme di cedimento strutturale che possono mettere in pericolo la sicurezza delle persone. Alcuni esempi dellecause che possono condurre agli SLU sono: a) perdita di stabilità di parte o dell'insieme della struttura; b) rottura di

1. sezioni critiche della struttura;
2. trasformazione della struttura in un meccanismo;
3. instabilità in seguito a deformazione eccessiva;
4. deterioramento in seguito a fatica;
5. deformazioni di fluage o fessurazioni, che producono un cambiamento di geometria tale da richiedere la