Relazione "Progetto di un balcone a sezione variabile"-Tecnica delle costruzioni

CARICO VARIABILE Q K 2

La normativa prescrive per gli sbalzi un carico variabile Q =4 KN/m

k

2

Nota: i carichi a m coincidono con i carichi a m lineare.

A questo punto si incrementano i carichi così come previsto dalla norma; in particolare

incrementiamo il carico strutturale permanente di 1,3; mentre i carichi variabili e i

carichi permanenti non strutturali di 1,5.

Ci stiamo riferendo al seguente balcone:

ANALISI DELLE SOLLECITAZIONI

La ricerca delle caratteristiche di sollecitazione è semplice dato che il balcone viene

schematizzato come un asta incastrata ad un estremo e quindi è una struttura

isostatica e pertanto risolvibile con le semplici nozioni ottenute dalla SDC.

Per calcolare il carico totale distribuito agente sulle campate si applica, come proposto

dalla normativa, la combinazione fondamentale di calcolo allo stato limite ultimo:

= γ + γ + γ

dSLU

f G G Q

G1 1 G2 1 k k

γ =1.3

G1

γ =1.5

G2

γ =1.5

k

Occorre fare una serie di osservazioni:

Innanzitutto i carichi sopra calcolati sono riferiti a unità di area, motivo per cui prima di

ogni altra considerazione, devono essere trasformati in carichi per unità di lunghezza.

Ciò si realizza considerando la seguente operazione:

=[ γ + γ .

q G G ] 1

pd G1 1 G2 1

γ .

q =[ Q ] 1

vd k k

q = q + q =16,36 Kn/m

tot pd pd

Oltre a questo carico distribuito q , si tiene conto della forza concentrata Pc=0.4 Kn

tot spinta su quest’ultima,

lungo la verticale, dovuta al peso della ringhiera e alla questa

è concentrata in prossimità della ringhiera ad un’altezza h=1,00

forza Po = 1 Kn m.

Queste forze vanno anch’esse amplificate γ=1,5

con .

Stiamo considerando la forza Pc come un contributo di G , mentre la forza Po la

2

consideriamo come un contributo di Q .

k

Ricapitolando, sullo sbalzo agiscono i seguenti carichi:

 q = 16.2 kN/m

tot

 Pc= 0.6 kN

 Po= 1.5 kN

Facciamo riferimento al seguente schema:

Allora ottengo i seguenti diagrammi :

Taglio)

Momento)

PROGETTO DELL’ARMATURA

δ=50 mm

Fissiamo .

Per prima cosa dobbiamo verificare che la sezione scelta per l’incastro vada bene;

scriviamo quindi: polo nell’armatura. Impongo

f (1000) 0,8 x (d-0,4 x )= M =53,10 Kn*m, avendo fatto

cd c c d

=β*d con β=0,16 , e ricavo dall’equazione di equilibrio d=176,86 mm

x c δ=226,86

con h=d+ mm;

quindi la nostra sezione d’incastro rispetta questa condizione, anzi è sovrastimata ma

è buona norma non avere una sezione di incastro di altezza inferiore a 30 cm e quindi

utilizziamo quella ipotizzata inizialmente. vero e proprio.

A questo punto andiamo a effettuare il progetto dell’armatura

PROBLEMA DI SEMIPROGETTO

Per il calcolo dell’armatura supponiamo che la sezione della mensola sia a semplice

fissando il rapporto tra le armature con α=

armatura 0,5 , in questo caso le equazioni

risolventi sono:

σ’ α

f b 0,8 x + A - f A =0

cd c s yd s

σ’ α

F b 0,8 x (d-0,4 x )+ A (d-δ)= M

cd c c s d

Da cui ricavo: 2

A =535,10 mm X =27,71 mm

s c

’=267,55 mm 2

A s

Scelgo come armatura commerciale:

5φ12=565 mm per l’armatura superiore

2

- 3φ12=339 mm per l’armatura inferiore

2

-

Criteri di progetto

- Per il progetto delle armature si sono seguite le seguenti regole pratiche:

- La lunghezza massima delle barre deve essere di 12 m

- È opportuno impiegare solo due tipi di ferri

- Deve esserci almeno una barra inferiormente

- Armature ancorate in zona compressa

Interferro ≥ 2 cm

-

La percentuale geometrica di armatura longitudinale deve rimanere entro i seguenti

limiti: 1.4 3.5 ′

≤