Seconda parte Etivity - Relazione di calcolo telaio

Relazione di calcolo

1. Caratteristiche del fabbricato

L'edificio in esame, la cui carpenteria schematica è riportata in figura, è costituito da un piano terra e da un piano in elevazione. Esso quindi presenta in totale tre impalcati. L'edificio è ubicato nel Comune di Roma (Roma), ed è destinato ad uffici aperti al pubblico. La sua struttura è interamente in cemento armato, con solai alleggeriti da laterizi e realizzati in opera, travi e pilastri. L1 = 5,00 m L2 = 6,00 m

2. Normativa di riferimento

La progettazione degli elementi strutturali dell'edificio è stata eseguita in conformità alle norme tecniche relative alle opere in conglomerato cementizio armato:

1. D.M. 09/01/1996, Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione e il calcolo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche.
2. D.M. 16/01/1996, Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza.

si fa riferimento per le istruzioni dettagliate sull'applicazione delle norme tecniche. Il decreto ministeriale del 16 gennaio 1996, circolare n° 156 del 04/07/1996, fornisce le istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi". Questo decreto è stato elaborato in base alla versione della norma tecnica nazionale D.M. 14/01/2008 - Norme Tecniche per le Costruzioni, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale del 4 febbraio 2008, n. 29. Il decreto ribadisce l'importanza del metodo agli stati limite come base per la verifica della sicurezza strutturale. Inoltre, definisce i principi per il progetto, l'esecuzione e il collaudo delle costruzioni, in relazione alle prestazioni richieste in termini di requisiti essenziali di resistenza meccanica e stabilità. Il testo normativo è integrato da una circolare applicativa, a cui si fa riferimento per le istruzioni dettagliate sull'applicazione delle norme tecniche.ugualmente si è dovuto fare riferimento: - Circolare n° 617 02/02/2009, Istruzioni per l'applicazione delle "Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni" di cui al Decreto Ministeriale 14 gennaio 2008; Con la Circolare 617/09 il Ministero ha inteso fornire agli operatori del settore indicazioni, elementi informativi ed integrazioni, per una più agevole ed univoca applicazione delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. Il testo della circolare non modifica argomenti trattati dalle Nuove Norme Tecniche né aggiunge nuovi argomenti, se non per informazioni, chiarimenti ed istruzioni applicative di un provvedimento corposo quale il Decreto Ministeriale 14 gennaio 2008. 3. Materiali utilizzati. La struttura intelaiata in elevazione sono realizzate in conglomerato cementizio armato gettato in opera con l'utilizzo di armature in acciaio. In particolare si è scelto di utilizzare un calcestruzzo di classe di resistenza C25/30 ed acciaio B450C.

calcestruzzo ha quindi un valore caratteristico della resistenza cubica(cioè su provini cubici) di R =ck25 MPa ed un valore caratteristico della resistenza cilindrica (cioè su provini cilindrici) pari a=20MPa.Il valore di calcolo della resistenza a compressione del calcestruzzo è f = 0.85fck cdfck/γ =0.85 25/1.5 = 14.17MPa.Nelle elaborazioni si utilizza il valore f , ridotto per tenere conto dellac cdriduzione di resistenza sotto carichi di lunga durata.Il valore della resistenza da utilizzare nel calcolo è f =f /γ = 450/1.15 = 391,30 MPa.

Per quanto riguarda la valutazione dei carichi, i materiali utilizzati presentano i pesi specifici di seguito indicati:

• Calcestruzzo armato = 25 kN/m³
• Massetto = 20 kN/m³
• Malta e intonaco = 16 kN/m³
• Pavimento = 20 kN/m³
• Laterizi = 8 kN/m³

4. Predimensionamento del solaio

Per il piano tipo si è considerato un solaio latero - cementizio con travetti in c.a. gettati in opera

consoletta di 4 cm per assicurare sia parte di quanto previsto nella Circolare n° 617 del 02/02/2009(§ C4.1.9) in merito alla rigidezza del solaio nel proprio piano, sia il limite di normativa previsto dalD.M. 09/01/1996 (§ 7.1.4.4).

Per quanto concerne lo spessore della sezione strutturale del solaio, si considera quanto prescritto nelD.M. 09/01/1996 in quanto le NTC 08 non danno indicazioni specifiche in merito; quindi talespessore per solai a portata unidirezionale che non siano di semplice copertura non deve essereminore di 1/25 della luce di calcolo (riferendosi alla luce della campata maggiore) ed in nessun casominore di 12 cm (§ 7.1.4.2 D.M. 09/01/1996).

Quindi risulta: 4

Fig. 1 – sezione schematica di 1 m di solaio latero – cementizio

L 6,00

H 0,24 m 0,20 0,05 ,25 25

La Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 C.S.LL.PP.,Istruzioni per l'applicazione delle "Nuove NormeTecniche per le costruzioni" di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008

(§4.1.9.1.2) definisce ilimiti dimensionali che le varie parti del solaio devono rispettare, ovvero:

• l'interasse delle nervature deve essere non maggiore di 15 volte lo spessore della soletta;
• la larghezza delle nervature deve essere non minore di 1/8 del loro interasse e comunque non inferiore a 80 mm;
• la dimensione massima del blocco di laterizio non deve essere maggiore di 520 mm.

Con riferimento alle suddette prescrizioni si ha:

i × t ≤ 50 cm ≤ 60 cm

b × i ≥ 12,5 cm

b ≥ 8 cm

w ≤ b ≤ 52 cm

p ≤ 40 cm

Si prevede uno spessore del solaio di 24 cm utilizzando un elemento in laterizio con altezza pari a 20 cm e soletta pari a 4 cm. La larghezza (b) dei travetti si sceglie pari a 10 cm, mentre l'altezza è pari a quella del laterizio, e cioè 20 cm.

Il solaio di copertura sarà realizzato con lo stesso procedimento sopracitato.

55. Analisi dei carichi -

generalità L'analisi dei carichi consiste nella valutazione preventiva delle possibili azioni gravitazionali che agiscono sulle strutture in esame. La norma suddivide i carichi come segue: 1. Permanenti strutturali (G): azioni che agiscono durante tutta la vita nominale della costruzione, la cui variazione di intensità nel tempo è così piccola e lenta da poterle considerare con sufficiente approssimazione costanti nel tempo: - peso proprio degli elementi strutturali compiutamente definiti; - peso proprio del terreno, quando pertinente; - forze indotte dal terreno (esclusi gli effetti di carichi variabili applicati al terreno); - forze risultanti dalla pressione dell'acqua (quando si configurino costanti nel tempo). 2. Permanenti non strutturali (G): sono considerati tali quei carichi non rimovibili durante il normale esercizio della struttura come ad esempio: - peso proprio di tutti gli elementi non strutturali ossia tamponature esterne, tavolati.

interni,massetti e sottofondi, pavimentazioni, intonaci e contro soffitti.

Variabili (Q ): azioni sulla struttura o sull’elemento strutturale con valori istantanei che possono risultare sensibilmente diversi fra loro nel tempo:

• di lunga durata: agiscono con intensità significativa, anche non continuativamente, per un tempo non trascurabile rispetto alla vita nominale della struttura;
• di breve durata: azioni che agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita nominale della struttura.

6. Analisi dei carichi del solaio interpiano e copertura

Si esegue l’analisi dei carichi sul solaio, sia per la parte interna dell’edificio, sia per la copertura, che, in quanto tale, ha carichi permanenti non strutturali e accidentali diversi dalla porzione interna all’edificio.

Il solaio intermedio

Peso proprio (G ):

1k 2soletta 1×1×0.05×25 = 1.25 kN/m2

travetti 2×0.12×0.20×1×25 = 0.60 kN/m2

laterizi

2×0.38×0.20×8 = 1.22 kN/m²

TOTALE = 3.07 kN/m²

valore di calcolo(G 3.07×1.3) = 4.00 kN/m²

1dSovraccarichi fissi (G ):

2k 2intonaco 1×1×0.02×16 = 0.32kN/m²

sottofondo 1×1×0.025×1×20 = 0.5kN/m²

pavimento 1×1×0.02×20 = 0.4kN/m²

tramezzatura = 1.6kN/m²

6 2TOTALE = 2.82kN/m²

valore di calcolo(G 2.82×1.5 =4.23) kN/m²

dCarichi variabili (Q ):

k 2carico destinazione d’uso = 3.00kN/m²

(uffici aperti al pubblico) 23.00×1.5 =valore di calcolo(Q ) 4.5 N/m²

kdIl sarà simile al solaio interpiano.

solaio di copertura

Peso proprio (G ):

1k 2soletta 1×1×0.05×25 = 1.25 kN/m²

travetti 2×0.12×0.20×1×25 = 0.60 kN/m²

laterizi 2×0.38×0.20×8 = 1.22 kN/m²

TOTALE = 3.07 kN/m²

3.07×1.3valore di calcolo(G ) = 4.00 kN/m²

1d ):Sovraccarichi fissi (G2k 2intonaco 1×1×0.02×16 = 0.32 kN/m²

sottofondo 1×1×0.025×1×20 = 0.5 kN/m²

2pavimento 1×1×0.02×20 = 0.4 kN/m

2impermeabilizzazione = 0.2 kN/m

2TOTALE = 1.42 kN/m2valore di calcolo (G 1.42×1.5 =) 2.13kN/m2

dCarichi variabili (Q ):

k 2carico destinazione d’uso = 3.00kN/m(uffici aperti al pubblico)

2carico neve 0.8×0.6×1×1 = 0.48kN/mq = µ ⋅q ⋅C ⋅Cs i sk E t

2TOTALE = 3.48 kN/m2valore di calcolo(Q ) 3.48×1.5 = 5.22kN/mk

d7. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione7Il nostro scopo è quello di determinare i massimi momenti positivi in campata ed il massimomomento negativo sull’appoggio B. Per fare questo ci avvaliamo della teoria delle linee di influenzasecondo la quale per avere il massimo momento positivo in una campata devo caricare quella campatae le altre a scacchiera.Mentre per avere il massimo momento negativo su un appoggio devo caricare le campate adiacentiall’appoggio e le altre a scacchiera.Oltre alle condizioni di carico sopracitate si considera per il

anche lo schema limite di incastro perfetto. Il procedimento utilizzato per l'analisi della struttura è il metodo delle forze. Secondo questo approccio la struttura iperstatica viene analizzata sconnettendo (alla rotazione) la trave continua in ogni appoggio interno ed assumendo come incognite i momenti trasmessi prima della sconnessione, che vengono ricavati imponendo condizioni di congruenza.