gAP012-Guglielmi-Luzzatto-Medici

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Alessandro Bergami
gAP012-Guglielmi-Luzzatto-Medici
Edited by: admin il 28/11/2012 - 11:54
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IMPALCATO

 

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ANALISI DEI CARICHI

Per calcolare l’analisi dei carichi del solaio abbiamo considerato una porzione di solaio larga 1 metro e profonda 1 metro:

Abbiamo iniziato con i carichi permanenti G1 che consistono in soletta in cemento armato, pignatte di alleggerimento e travetto in cemento armato.Dopo abbiamo calcolato i carichi G2 composti da G’2 cioè i carichi non strutturali definiti del solaio che consistono nell’isolante nel massetto e nell’intonaco, e G’’2 che consistono nei carichi non strutturali indefiniti cioè  il pavimento.

 

 

Ai carichi G2 abbiamo aggiunto l’incidenza dei tramezzi che si calcola a seconda della composizione del tramezzo, una volta calcolato il peso del tramezzo 4.6 KN/m; nelle NTC vediamo che il peso calcolato corrisponde ad un incidenza sul solaio di 2 KN/m.

 

 

 

 Il nostro edificio ha destinazione d’uso di civile abitazione quindi ilcarico accidentale Q da inserire da prontuario è di 2 KN/m; in corrispondenza dei balconi, delle scale e del pianerotto si assume 4 KN/m; mentre per le coperture non praticabili 0.5 KN/m.

Inoltre nei balconi e nelle coperture abbiamo aggiunto il carico della neve:

 

qs= μi *Ce *Ct *qsk           dove:    μi = 0.8     (per coperture con falde da 0° a 30°)

                                                      Ce= 1

                                                      Ct= 1

                                                      qsk= 0.8 KN/mq    (per Roma per altitudini sotto i 200m)

 

qs= 0.6*1*1*0.8= 0.48 KN/mq

 

tale valore l'abbiamo moltiplicato per ψ0= 0.5  quindi:

 

qs=0.48*0.5 = 0.24 KN/mq

 

 

Abbiamo calcolato il peso del parapetto, che andrà aggiunto come forza puntuale nei sbalzi dei balconi

 

 

Abbiamo inoltre calcolato il peso delle tamponature (a cui è stata tolta un 20% per le bucature)  e del parapetto di copertura; che non saranno necessari nella progettazione dei solai, poichè non incidono sul solaio ma sulle travi perimetrali.

 

 

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ANALISI DELLE SOLLECITAZIONI

Una volta calcolati i pesi dei differenti carichi G1-G2-Q  si sono effettuate le combinazioni di carico per effettuare l'analisi delle sollecitazioni ad ogni piano per ogni fascia di solaio.

SOLAIO CONTROTERRA

Per il solaio controterra abbiamo:
-la fascia A = C hanno lo stesso schema strutturale a 3 campate di luce 5m  e carichi agenti; 
-la fascia B è uguale per quanto riguarda lo schema strutturale, a 3 campate di luce 5m, ma ha un carico accidentale Q differente nell'ultima campata poiché ci sono le scale.

In corrispondenza delle travi di bordo è stato aggiunto un momento di semincastro pari a M= P*L^2/16 

Le combinazioni di carico sono uguali per le Fasce A, B e C; cambierànno solo i carichi  G2 e Q come detto in precedenza.

 

SOLAIO INTERPIANO

Per il solaio interpiano abbiamo:
-la fascia A = C hanno lo stesso schema strutturale a 3 campate di luce 5m più uno sbalzo di 2m, e carichi agenti ( nell'ultimo tratto, quello dello sbalzo, non si considerano nei carichi non strutturali i tramezzi, non essendoci, il carico accidentale è maggiore perché considerato per affollamento (4) e si aggiunge il carico della neve, ci sarà anche una forza concentrata corrispondente al carico del parapetto)
-la fascia B1 ha lo schema strutturale a 2 campate di luce 5m
-la fascia B2 ha lo schema strutturale a 1 campate di luce 4 m (in cui non si considerano nei carichi non strutturali i tramezzi, non essendoci, il carico accidentale è maggiore perché considerato per affollamento (4))
-lo sbalzo del balcone ha lo schema strutturale di una mensola di luce 2m e caicchi agenti (in cui non si considerano nei carichi non strutturali i tramezzi, non essendoci, il carico accidentale è maggiore perché considerato per affollamento (4) e si aggiunge il carico della neve, e ci sarà anche una forza concentrata corrispondente al carico del parapetto)

In corrispondenza delle travi di bordo (dove non è presente lo sbalzo) è stato aggiunto un momento di semincastro pari a
M= P*L^2/16 

FASCIA A=C

 

FASCIA B1

FASCIA B2

SBALZO 1 = SBALZO 2

SOLAIO COPERTURA

Per il solaio controterra abbiamo:
-la fascia A =B = C hanno lo stesso schema strutturale a 3 campate di luce 5m  e carichi agenti (in cui non si considerano nei carichi non strutturali i tramezzi, non essendoci, ma il carico accidentale è minore rispetto agli altri casi (0,5) a cui si aggiunge il carico della neve)

 FASCIA A = B = C

 

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DIMENSIONAMENTO ARMATURE

 

DIMENSIONAMENTO ARMATURE SOLAIO

Riportiamo i passaggi effettuati per il dimensionamento delle armature per la fascia A di solaio del piano controterra; gli stessi passaggi sono poi stati ripetuti per tutti gli altri solai e piani. 

Abbiamo effettuato l'analisi con il SAP da cui abbiamo preso i diagrammi d'inviluppo di momento e taglio.

abbiamo quindi  effettuato la traslazione del momento di un valore pari a = d*0.9 
dove  l'altezza utile del solaio:    d = h - d'                              dove:   h= 240mm  (altezza del solaio)
                                                             =240-30 = 210                            d' = 30mm   (copriferro minimo)

quindi traslazione = 210*0.9 = 189

si passa allora al dimensionamento delle armature:
bisogna progettare le armature in campata e in appoggio (dove si dimensiona sia la parte superiore, tesa,  che la parte inferiore, compressa)

per ogni punto si deve calcolare l'As,req , armatura richiesta (il calcolo sarà diverso per l'armatura tesa e per l'armatura compressa

armatura tesa:
As,req( t) = M/(0.9*d*fyd     in campata M, ricavato dal sap, dovrà essere maggiore di un Mmin

                                          Mmin = (P*L2)/16        dove:   P = (G1*1.3)+(G2*1.5)+(Q*1.5)

                                          se M fosse minore si prende per il calcolo dell'armatura Mmin

armatura compressa:
As,req( c) = T/fyd

in entrambe i casi si deve avere As,req > As,min
dove:

 

As,min=0.26*(fctm/fyk)*bt*d > 0.0013*bt*d   dove: fctm = 0.3*(fck)2/3 = 0.3*282/3 = 2.7 N/mm
                                                                                                    fyk = 450 N/mm2 
                                                                                                    d = 210 mm 
                                                                                                    bt = 200 mm    (in campata)
                                                                                                        = 1000 mm  (in appoggio)

si verifica quindi che l'armatura richiesta sia maggiore dell'armatura minima se così non fosse consideriamo l'armatura minima

si decidono quindi i ferri da adottare per soddisfare l'armatura

una volta decisa l'armatura si avrà un As,prov    da cui si ricava   Mres= As,prov*0.9*d*fyd    che va a soddisfare il nostro Momento 

 tenendo conto che a seconda del ferro si avrà la lunghezza di ancoraggio

 

Lat = (Φ*fyd)/(4*fbd)    dove:  fbd = fbdk /γc          dove: fbdk= 2,25*η *fctd        dove: fctd =1,2 KN/mm^2
                                                 =1.8                        = 2,7                              η =1
                                                                             γ= 1,5  

per una lunghezza maggiore ai 12 m allora si inseriranno due ferri più corti che si sovrappongono, nel punto di momento minore (inferiormente in appoggio, superiormente in campata)
L0 = La *1.5

si vanno quindi a disegnare le armature progettate

abbiamo poi effettuato la verifica a taglio in corrispondenza degli appoggi per il progetto delle fasce piene
VRd  > VEd 

(0.18*k*(100*ρt*fck)1/3c+0.15*σcp)*bw*d ≥ (vmin + 0.15*σcp)*bw*d      dove: k = 1+(200/d)1/2 ≤ 2
                                                                                                                         ρt = Asl/(bw*d)
                                                                                                                         γc = 1,5
                                                                                                                         σcp= N/A    σcp=0 in assenza di sforzo normale                                                                                                                           vmin = 0.035*k2/3*fck1/2

                                                                                                                                                                                                                                 

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VERIFICHE

 VERIFICHE SLU - SLE

Verifica delle armature progettate:

STATO LIMITE ULTIMO - VERIFICA A FLESSIONE

Mrd > M                     dove:  M momento ricavato dal diagramma d'inviluppo
                                           Mrd= As*fyd*(d-0.4*x)

bisogna quindi trovare il valore di x (asse neutro) attraverso l'equazione di equilibrio alla rotazione

Nc=Nt         dove:  Nc = 0.8*b*x*fcd       (tensione cls compresso)
                          Nt = As*fyd                     (tensione acciaio teso)

quindi andando a sostituire:
0.8*b*x*fcd = As*fyd 

da cui:

x = ((As*fyd)/(0.8*b*fcd)          dove:  b=1000   in appoggio 
                                                          b=beff*2  in campata         dove:   beff < i     altrimenti si prende i 
                                                                                                              beff=2*beff1+bw 
                                                                                                                                         dove: i=500 
                                                                                                                                                  bw=100  
                                                                                                                                                  beff1=0.5*(i-bw)+0.1*l0
                                                                                                                                                  l0=0.85*l 

una volta trovato il valore di x bisogna verificare che

k = x/d  <  εcu/(εcuyd)       dove:  εyd=fyd/Es
                                                                      Es =200000
                                                                      εcu=0.0035

bisogna inoltre verificare la percentuale critica d'armatura:

μ< 0.37        dove:      μS = (As*fyd)/(b*d*fcd)

 

 

 

STATO LIMITE D'ESERCIZIO - TENSIONI DEI MATERIALI (RARA)

seguendo le norme tecniche si rieffettuano le combinazioni di carico per lo stato limite d'esercizio per la verifica delle tensioni dei materiali in cui si utilizza:

-la combinazione di carico caratteristica (rara)
G1+G2+Q1101+Q1202     dove: Q11   è il carico accidentale per ambienti ad uso residenziale
                                                   Q12   è il carico accidentale dovuto alla neve
                                                   ψ01=0.7,    ψ02=0.5    i coefficienti per cui moltiplicare i carichi nelle combinazioni di carico

si trasla il momento, come in precedenza, pari a d*0.9=189mm

 

una volta ricavati i diagrammi su utilizzano i valori dei momenti per calcolare:

σc = M*y/ I*G                     dove: I*G = (b*y3/3)+n*A's*(y-d')2+n*As*(d-y)2      dove:  n=Es/Ec         ma si prende:  n=15
σs = n*M*(d-y)/ I*G                                                                                              y si trova attraverso il momento statico S*n=0
                                                                                                                           S*n=(b*y2/2)+n*A's*(y-d')-n*As*(d-y)

e abbiamo verificato che:

σc < 0.60*fck              (in appoggio)
σc < 0.60*0.8*fck       (in campata)

σs < 0.8*fyk

-la combinazione di carico quasi permanente

G1+G2+Q1121+Q1222     dove: Q11   è il carico accidentale per ambienti ad uso residenziale
                                                   Q12   è il carico accidentale dovuto alla neve
                                                   ψ21=0.3,    ψ22=0.0    i coefficienti per cui moltiplicare i carichi nelle combinazioni di carico

si trasla il momento, come in precedenza, pari a d*0.9=189mm

una volta ricavati i diagrammi su utilizzano i valori dei momenti per calcolare:

σc = M*y/ I*G                     dove: I*G = (b*y3/3)+n*A's*(y-d')2+n*As*(d-y)2      dove:  n=Es/Ec         ma si prende:  n=15
σs = n*M*(d-y)/ I*G                                                                                              y si trova attraverso il momento statico S*n=0
                                                                                                                           S*n=(b*y2/2)+n*A's*(y-d')-n*As*(d-y)

e abbiamo verificato che:

σc < 0.45*fck              (in appoggio)
σc < 0.45*0.8*fck       (in campata)

 

STATO LIMITE D'ESERCIZIO - STATO LIMITE DI FESSURAZIONE (FREQUENTE)

seguendo le norme tecniche si rieffettuano le combinazioni di carico per lo stato limite d'esercizio per la verifica delle tensioni dei materiali in cui si utilizza:

-la combinazione di carico frequente

G1+G2+Q1111+Q1212     dove: Q11   è il carico accidentale per ambienti ad uso residenziale
                                                   Q12   è il carico accidentale dovuto alla neve
                                                   ψ11=0.5,    ψ12=0.2    i coefficienti per cui moltiplicare i carichi nelle combinazioni di carico

si trasla il momento, come in precedenza, pari a d*0.9=189mm

 

una volta ricavati i diagrammi su utilizzano i valori dei momenti per calcolare:

σc = M*y/ I*G                     dove: I*G = (b*y3/3)+n*A's*(y-d')2+n*As*(d-y)2      dove:  n=Es/Ec         ma si prende:  n=15

σs = n*M*(d-y)/ I*G                                                                                              y si trova attraverso il momento statico S*n=0
                                                                                                                           S*n=(b*y2/2)+n*A's*(y-d')-n*As*(d-y)

una volta calcolate le tensioni abbiamo verificato che:

σs < σs(Φ,wk)

      

 

 CONTROLLO DELLE DEFORMAZIONI:

abbiamo infine effettuato il controllo delle deformazioni

si calcola la snellezza:
λ =l/d

per cui bisogna verificare che:
λ ≤ λlim 
λlim  ≤ K (11+ (0.0015*fck/(ρ+ρ'))(500*Aseff/fyk*Ascalc)      dove: K=1.3
                                                                                                 ρ=As/b*d
                                                                                                 ρ'=0
                                                                                                 Aseff=Aprov
                                                                                                 Ascalc=Asreq

 

 

 

 

 

 

 

guglielmi.gaia....
dubbio sezione trave in sap

 abbiamo un dubbio nella modellazione del telaio in SAP:

dobbiamo definire la sezione delle travi a T, quindi con la dimensione della fascia piena a dx e a sx, per poter determinare la sezione in cemento siamo andate su

Define ->Section Properties-> Frame Section -> Add New Property-> nel menù a tendina Other-> Section Designer

abbiamo quindi disegnato con il comando "Draw Polygon Shape" la trave 30x50 con le fasce piene da 38 a sx e 15 a dx

però quando la andiamo ad assegnare nel modello la vediamo cava, è corretto? o abbiamo sbagliato qualche passaggio?

 

Alessandro Bergami
va bene , è solo un bug del

va bene , è solo un bug del programma

guglielmi.gaia....
DUBBIO SULL'INSERIMENTO DEI CARICHI DEL TELAIO IN SAP

Stiamo effettuando lo studio del telaio e nella modellazione in SAP dopo aver inserito i carichi delle travi abbiamo inserito il preso proprio dei pilastri come forza puntuale alla base del pilastro ad ogni livello, volevamo sapere se il procedimento è corretto e va eseguito lo stesso per i setti dell'ascensore o non è necessario in fase di predimensionamento del telaio? 
grazie

Alessandro Bergami
 il peso dei pilastri può

 il peso dei pilastri può essere calcolato come segue:

-in automatico nota la sezione e il materiale

-con un carico distribuito lungo il frame del pilastro

-come un carico concentrato alla base del pilastro (più grossolano dei precedenti ma cmq accettabile)

Allo stesso modo si lavora con i setti

 

guglielmi.gaia....
SLE PILASTRI

Volevamo sapere se per i pilastri bisognava effettuare la verifica allo stato limite d'esercizio?
perchè abbiamo visto che nel libro di progettazione sismica di edifici in calcestruzzo armato per i pilastri non viene effettuata.

grazie in anticio

Alessandro Bergami
 quella tensionale, si. in

 quella tensionale, si.

in generale xo' ricordate che a rigore vanno fatte tutte le verifiche x tutti gli elementi

guglielmi.gaia....
verifica nodo trave-pilastro

 Ok grazie.

un altro dubbio nella verifica di resistenza NODO TRAVE-PILASTRO
per quanto riguarda i nodi interni ci troviamo nella situazione in cui in direzione X convergono nel pilastro a sinistra una trave alta 50 cm e a destra una trave da 35 cm, 
avendo altezze diverse abbiamo armature inferiori differenti (ad esempio 2Φ14 + 1Φ16 nella trave da 50 e 2Φ14 nella trave da 35) che andranno quindi ancorate nel nodo secondo le prescrizioni.
andando ad effettuare i calcoli per la verifica a resistenza la norma dice che:

Vjbd= γrd*(As1+AS2)*fyd-Vc  < η*fcd*bj*hjc*(√1-(vd/η)

in cui As1 è l'armatura della trave al lembo superiore
         As2 è l'armatura della trave al lembo inferiore

ci chiedevamo quindi se era giusto, avendo armature inferiori differenti nelle due travi, nel calcolo come As2 andare a considerare la sommatoria delle aree delle due armature inferiori?

 

guglielmi.gaia....
dubbio sulla progettazione del setto

stiamo effettuando la progettazione del setto
abbiamo effettuato il setto con una shell 

1- il primo dubbio riguarda una volta mandata l'analisi quando facciamo: 
displays-> show forses -> shells

che opzioni bisogna selezionare in "component type", "output type" e "component" 

2- per ottenere i valori N, T, M abbiamo definito 4 "section cut" (alla base del pilastro per ogni piano) come quadrilatero inserendo le cooridnate del setto. però una volta che andiamo in "show tables" non riusciamo a capire dove trovare le tabelle delle section cut
 

grazie per l'attenzione

guglielmi.gaia....
risolto

 abbiamo risolto il problema delle tabelle.. grazie comunque!