per non rischiare di bloccare il portale...

inserire immagini senza copia-incolla

Es. 1 Scisciola, Tozzi, Zingaretti

Lo scopo dell'esercitazione è quello di dimensionare gli elementi che compongono un telaio in cls armato.
La struttura che abbiamo studiato è composta da 4 piani e prevede un uso di tipo residenziale.

Prima di tutto abbiamo disegnato la pianta della carpenteria di un piano tipo.ANALISI DEI CARICHI 
Come primo passo abbiamo svolto un analisi dei carichi ipotizzando un solaio in laterocemento.
Qui sotto riportiamo la suddivisione dei carichi strutturali permanenti, permanenti non strutturali e accidentali:

CLASSIFICAZIONE ELEMENTI STRUTTURALI ORIZZONTALI

 

Dopo aver definito l'orditura dei travetti come già illustrato nella prima immagine, abbiamo evidenziato le travi suddividendole in travi principali e travi secondarie.
A seguire abbiamo analizzato più attentamente distinguendo gli elementi orizzontali in: Travi Principali perimetrali, Travi principali centrali, Travi secondarie perimetrali, Travi secondarie centrali, Mensole Perimetrali, Mensole centrali e cordoli.

DIMENSIONAMENTO TRAVI

Il passo successivo è stato quello di trovare un momento flettente che si avvicinasse molto a quello effettivo.
Tutte le travi sono doppiamente appoggiate, ipotizziamo quindi che il momento massimo interno alla trave sia (Qu)L^2/8.
Arrivati a questo punto scegliamo la resistenza del cls. Trovate le resistenze dei materiali possiamo trovare β e poi il parametro r.
Definendo a priori la base della sezione rettangolare, calcoliamo l'altezza utile hu.
hu=rad. M/b
Il valore dell'altezza utile è il valore minimo da usare per la sezione del progetto, all'altezza utile va sommata l'altezza del copriferro per trovare l'altezza minima di progetto della sezione della trave, da qui si ottiene anche il peso proprio della trave che va tenuto in considerazione.
Per dimensionare le travi secondarie abbiamo assegnato una densità di carico calcolata considerando degli interassi di 50 e 25 centimetri rispettivamente per le travi secondarie centrali e secondarie perimetrali.

DIMENSIONAMENTO MENSOLE

Per ogni elemento viene preso in considerazione il suo interasse, effettuiamo gli stessi passaggi affrontati nel predimensionamento delle travi, 
tenendo in considerazione che il momento massimo di una mensola si trova (Qu)L^2/2, valore qualitativo ma verosimile del momento flettente. 

CLASSIFICAZIONE ELEMENTI STRUTTURALI VERTICALI

Una volta suddivisi gli elementi orizzontali, distinguiamo i pilastri in 4 macrogruppi (decidendo di assegnare la stessa sezione ai pilastri del piano terra e del primo piano distinguendola da quella del secondo e del terzo piano)
 in base a una previsione sulle sollecitazioni agenti, basandoci soprattutto sulla posizione dei singoli elementi nella maglia strutturale e alla loro area di influenza.

DIMENSIONAMENTO PILASTRI

A differenza delle travi ora dobbiamo trovare un carico concentrato che tenga conto, oltre al carico del solaio quello delle travi principali e secondarie.
Calcoliamo così uno sforzo normale ipotetico ma verosimile così da permetterci di ricavare l'area minima del pilastro.
Definiamo così il valore massimo di snellezza e il valoe minimo del raggio d'inerzia.
Possiamo ora trovarci la base minima del nostro pilastro e poi l'altezza minima.

 


 

MODELLO SAP

Con il software SAP2000, modelliamo il telaio strutturale classificando i vari elementi in base ai ragionamenti fatti
precedentemente e assegnando le sezioni ottenute a seguito del dimensionamento.

 

 

Dopo aver assegnato i vincoli esterni e interni, definiamo i carichi distributi da assegnare agli elementi strutturali orizzontali in base al loro interasse.
Inoltre, stabiliamo il carico da vento che incide come densità di carico sugli elementi verticali.
Successivamente calcoliamo due diverse combinazioni di carico assegnano dei cofficienti di sicurezza così come evidenziato in figura.

 

ANALISI

Facciamo partire l'analisi strutturale da cui otteniamo i grafici delle sollecitazioni agenti per le varie combinazioni di carico
Negli elementi orizzontali risulta evidente come i valori più alti si trovino in corrispondenza degli appoggi, con un grafico ad andamento parabolico del tipo "trave doppiamente incastrata".

Per quanto riguarda i pilastri la nostra ipotesi iniziale sull'andamento del grafico dello sforzo assiale conferma che i pilastri più sollecitati sono quelli centrali mentre i pilastri più esterni hanno valori di momento maggiori.

VERIFICA

Estraiamo le tabelle excel con i valori di sforzo normale, taglio e momento divise in gruppi. 

VERIFICA ELEMENTI ORIZZONTALI

Per la verifica delle travi abbiamo inserito il momento massimo, per ogni gruppo assegnato in precedenza nella tabella excel e abbiamo confrontato L'altezza utile ottenuta attraverso il predeimensionamento con quella nuova.
Anche per le mensole i passaggi sono stati i medesimi, ma abbiamo riscontrato che una sezione non risulta verificata e quindi dobbiamo aumentare la sua altezza a 40 cm.

VERIFICA ELEMENTI VERTICALI

Per ogni gruppo assegnato in precedenza abbiamo fatto una verifica a pressoflessione, prima andando a verificare il pilastro con il maggiore sforzo assiale (N) e calcolando in che eccentricità si trovasse. Successivamente abbiamo ripetuto la verifica prendendo in considerazione i valori massimi di momento flettente.
Per tutti gli elementi in piccola e moderata eccentricità, la resistenza di progetto del materiale risulta maggiore alla tensione massima a cui è sottoposto il pilastro.
Per gli elementi in grade eccentricità abbiamo verificato che l'altezza utile calcolata sulla base dei risultati dell'analisi sia inferiore all'altezza data dal predimensionamento.

 


 

ESERCITAZIONE 1 - Progetto di un edificio multipiano in calcestruzzo

Studenti: Davide Grande, Esther Grassi, Priscilla Piazzolla, Emanuele Soverini

Progetto della geometria

Abbiamo progettato un edificio regolare in calcestruzzo armato con le seguenti caratteristiche:

Dimensioni della pianta: 26,00x16,00 metri

- Altezza totale: 9,3 metri

- Altezza interpiano: 3,10 metri

- Numero di piani: 3

- Lievi aggetti: mensole di 2,00 metri

- Gabbia scala con travi a ginocchio di dimensioni 2,60x4,00 metri

- Comportamento a telaio

 

Analisi dei carichi

Dopo aver definito la geometria, abbiamo definito i carichi superficiali distribuiti su un metro quadrato di solaio che, dopo essere stati convertiti in carichi linearmente distribuiti, dovranno essere assegnati alle aste orizzontali.

Queste ultime sono state differenziate, dopo aver definito l'orditura del solaio, in travi principali e travi secondarie e, successivamente, sono state suddivise anche in base al carico agente su di esse.

 

Tassonomie delle travi

  • Travi principali perimetrali  (A,D)

Interasse 3,00 metri

  • Travi principali centrali   (B, C)

Interasse 5,00 metri

  • Travi secondarie perimetrali  (1)

Interasse 0,25 metri

  • Travi secondarie centrali   (2,3,4,5)

Interasse 0,50 metri

 

Tassonomie mensole

  • Mensole perimetrali (A,B – C,D)

Interasse 3,00 metri

  • Mensole centrali (B, C)

Interasse 5,00 metri

 

Tassonomie dei pilastri

  • Pilastri mensola

Area di influenza = 25 m2

  • Pilastri perimetrali

Area di influenza = 18 m2

  • Pilastri angolari

Area di influenza = 9 m2

  • Pilastri centrali

Area di influenza = 30 m2

  • Pilastro scale

Area di influenza = 12,4 m2

 

 

I carichi agenti su un metro quadrato di solaio sono i seguenti:

- Carico permanenti strutturali (qs)

- Sovraccarico permanente non strutturale (qp)

- Carico accidentali (qa)

 

Analisi dei carichi di un solaio in laterocemento

  1. Pavimentazione in ceramica
    2 cm = 0,02 m
  2. Massetto
    4,00 cm = 0,04 m
  3. Isolante
    4,00 cm = 0,04 m
  4. Soletta collaborante
    4,00 cm = 0,04 m
  5. Pignatte
    20,00 cm = 0,20 m
  6. Travetti
    20,00 cm = 0,20 m
  7. Intonaco
    1,50 cm = 0,015 m

​Spessore totale solaio = 35,50 cm = 0,355 m

 

Calcolo del carico distribuito superficiale:

  1. Pavimentazione in ceramica = 0,40 KN/m2
  2. Massetto = 0,76 KN/m2
  3. Isolante = 0,008 KN/m2
  4. Soletta = 1,00 KN/m2
  5. Pignatte = 0,76 KN/m2
  6. Travetti = 1,20 KN/m2
  7. Intonaco = 0,30 KN/m2

 

- Carico strutturale qs

   Soletta + Travetti + Pignatte

   1,00 KN/m2 + 1,20 KN/m2 + 0,76 KN/m2 = 2,96 KN/m2

- Sovraccarico permanente qp

   P. Ceramica + Massetto + Isolante + Intonaco + Incidenza impianti* + Incidenza tramezzi*

   0,40 KN/m2 + 0,76 KN/m2 + 0,008 KN/m2 + 0,30 KN/m2 + 0,50 KN/m2 + 1,00 KN/m2 =  2,97 KN/m2

*I valori sono stati scelti seguendo la NTC 2018

- Carico accidentale qa

Secondo NTC 2018, il valore relativo ad ambienti ad uso residenziale è pari a 2,00 KN/m2

Sono state considerate le combinazioni di carico fornite dalla NTC 2018 relative alle verifiche agli stati limite, utilizzando coefficienti parziali di sicurezza sfavorevoli.

Combinazione di carico allo stato limite ultimo SLU

γs qs + γp qp + γa qa = 1,30 x 2,96 KN/m2 + 1,50 x 2,97 KN/m2 + 1,50 x 2,00 KN/m2 = 11,30 KN/m2

qu = 11,30 KN/m2

Successivamente abbiamo calcolato il carico linearmente distribuito della tamponatura che andrà a gravare sul perimetro dell’edificio (travi principali perimetrali, travi secondarie perimetrali)

 

Carico dovuto al vento

Per quanto riguarda gli elementi strutturali verticali, abbiamo considerato un contributo del vento pari a 0,50 KN/m2 e, dopo aver suddiviso i pilastri in base al loro interasse, abbiamo calcolato il carico distribuito verticale agente su ogni pilastro nelle due direzioni x e y.

 

Predimensionamento

Per il predimensionamento delle membrature ci siamo basate su tre modelli fondamentali di aste:

- Pilastri

- Trave doppiamente appoggiata

- Mensola

 

Travi C28/35

Modello: trave doppiamente appoggiata

Per il predimensionamento degli elementi strutturali orizzontali abbiamo ipotizzato una dimensione delle travi compatibile con i carichi agenti sull’edificio, differenziando secondo le diverse tassonomie precedentemente elencate.

Il valore del momento flessionale considerato per il predimensionamento equivale al valore del momento massimo in campata per un modello di trave doppiamente appoggiata sottoposta a carico orizzontale linearmente distribuito, tale valore equivale a:

Abbiamo poi definito le resistenze dei materiali: C28/35 per il calcestruzzo e acciaio S450 per le armature.

Tabelle di calcolo travi:

 

Mensole C28/35

Modello: mensola

Il valore del momento flessionale considerato per il predimensionamento equivale al valore del momento massimo in campata per un modello di mensola sottoposta a carico orizzontale linearmente distribuito, tale valore equivale a:

Tabelle di calcolo mensole:

Pilastri C35/45

Per il predimensionamento a sforzo Normale degli elementi strutturali verticali, secondo il modello di mensola che compongono l’edificio, abbiamo seguito il seguente procedimento:

Tabelle di calcolo pilastri:

 

Modello SAP 2000

1 - Predimensionamento degli elementi del telaio in calcestruzzo (Travi, Pilastri, Mensole)

2 - Suddivisione in gruppi degli elementi del telaio (Pilastri di ogni piano, Travi principali e secondarie, mensole, travi a ginocchio, cordoli)

3 - Assegnazione delle sezioni ai vari elementi precedentemente dimensionati

4 - Assegnazione vincoli esterni (Incastri)

5 - Assegnazione vincoli interni di ogni piano (Diaphram)

6 - Assegnazione dei carichi allo SLU uniformemente distribuiti

7 - Assegnazione carico del vento

8 - Analisi delle sollecitazioni agenti sul modello

9 - Esportazione tabelle per verifica

 

Modello

Deformata

 

Sforzo normale pilastri

 

Momento flettente pilastri

 

Momento flettente travi

 

Verifica delle sezioni con i valori delle tabelle SAP 2000

 

Travi

 

Mensole

 

Pilastri

Piano Primo

Piano Secondo

Piano Terzo

 

Pilastri - Verifica a pressoflessione

Piano primo

 

Piano secondo

 

 

 

 

Piano terzo

 

Esercitazione 1 _Del Bufalo, Merlonghi, Pellegrini

La struttura presa in esame, realizzata in calcestruzzo armato e con destinazione d'uso residenziale, è composta da quattro piani fuoriterra.


Maglia Strutturale

 

ANALISI DEI CARICHI
Per effettuare il predimensionamento degli elementi che compongono il telaio per prima cosa abbiamo svolto un analisi dei carichi.


Solaio in latero cemento

Considerando l'utilizzo di un solaio in latero-cemento abbiamo utilizzato come Qs(carico strutturale) la somma dei pesi propri di tutti quegli elementi che costituiscono la struttura permanente del solaio (travetti,pignatte e la soletta in c.a.).
Per quanto riguarda il Qp (carico permanente) invece abbiamo considerato tutti gli elementi posti sopra al pacchetto strutturale: l'intonaco all'intradosso, il massetto porta impianti, la malta di cemento, la pavimentazione e l'incidenza dei tramezzi.
Infine il sovraccarico accidentale corrisponde a 2 KN/mq essendo definito come tale da normativa in basa alla destinazione d'uso residenziale.


Analisi Carichi

Trovati questi valori abbiamo calcolato la combinazione allo Stato Limite Ultimo (Qu):

Qu = (1,3 * Qs) + (1,5 * Qp) + (1,5 * Qa)

PREDIMENSIONAMENTO

TRAVI
Nel pre-dimensionamento delle travi, abbiamo definito l'orditura dei solai per distinguere travi principali e secondarie e successivamente abbiamo determinato le diverse aree di influenza.


Orditura solaio


Area Influenza Trave

Conoscendo adesso il carico uniformemente distribuito applicato su ogni trave, possiamo ricavarci un momento flettente molto simile a quello effettivo.
Considerando tutte le travi come doppiamente appoggiate, valutiamo un momento massimo dellla trave pari a (Qu)L2/8 , un valore qualitativo che sarà però molto simile a quello poi esportato con SAP.
A questo punto scegliamo la resistenza del calcestruzzo e delle armature interne che ci consentono di trovare il parametro β e di conseguenza anche "r".
Definendo a priori la base della sezione rettangolare, possiamo esplicitarci l'altezza utile (hu) della trave sapendo che corrisponde al valore minimo da usare per la sezione di progetto. A questa altezza andrà poi sommata l'altezza del copriferro che ci consentirà di trovare l'altezza minima della sezione della trave.
Arrivati a definire la sezione della trave in calcestruzzo armato ci troviamo anche il peso proprio della trave che andra tenuto in considerazione per i passaggi successivi.


Predimensionamento travi Principali centrali e laterali

(per le travi secondarie abbiamo invece considerato un valore o 0.25m per lato).


Predimensionamento travi Secondarie e cordoli

MENSOLE
Come già mostrato nel disegno delle travi principali, definiamo l'area di influenza delle mensole e così il carico uniformemente distribuito da applicarci.
Per il pre-dimensionamento delle mensole si effettuano gli stessi passaggi utilizzati per il pre-dimensionamento delle travi, con la differenza che il  momento massimo di una mensola è (Qu)L2/2.


Predimensionamento Mensole Centrali e Laterali

PILASTRI
Come fatto nei casi precedenti anche per i pilastri ci andiamo a calcolare l'area di influenza, andando in questo modo ad individuare 6 famiglie di pilastri per ogni piano che diventeranno 4 per semplificare la progettazione dell'edificio.


Area Influenza Pilastri

per i pilastri dobbiamo trovarci uno carico concentrato che tiene conto, oltre che al carico del solaio, 
anche del peso delle travi secondarie e principali.In questo modo troviamo uno sforzo normale a cui sono sottoposti i pilastri che ci consente di trovare l'area minima di questi.Definiamo ora il valore massimo di snellezza e il valore minimo del raggio d'inerzia così da poterci trovare la base minima del nostro pilastro
e poi l'altezza minima. Infine dopo aver trovato la sezione effettiva di progetto andremo a verificare a pressoflessione il pilastro, impondendo la tensione massima a cui è sottoposto il pilastro come minore o uguale alla resistenza effettiva del materiale.


Predimensionamento Pilastri a coppie di 2 piani 

SAP: MODELLO

Effettuato il predimensonamento degli elementi constituenti il nostro solaio in c.a. abbiamo costruito il modello su SAP della nostra struttura, assegnando le varie sezioni precedentemente calcolate.


Assegnazione sezioni al modello 

Dato che il solaio deve comportasi come un elemento rigido applichiamo un diaphram ( un vincolo interno) ad ogni interpiano, in più applichiamo un vincolo esterno alla bse dei pilastri del piano terra (incastro).

Uso della Combinazione SLU ( stato limite Ultimo ), qsX1,3, qpX1,5, qaX1,5. Combinazione Vento qsX1, qpX1, qaX1, ventoX1. Dove il casico da vento è applicato sui piani x e y per l'altezza dei pilastri considerandolo di 1KN/mq

 


Deformata combinazione SLU

 


Momento 3.3


Sforzo normale 


Momento 2.2

Estrazione delle Tabelle Exel con i valori di Taglio Momento e Sforzo Normale che ci serviranno per la verifica


Risultati Trave Principale centrale e laterale con combinazioni SLU e combinazione Vento


Risultati Mensola centrale e laterale con combinazioni SLU e combinazione Vento


Risultati Pilastri del piano terra centrali, laterali, angolari e delle scale. sottoposti a combinazione SLU e combinazione Vento


Risultati Pilastri del secondo piano centrali, laterali, angolari e delle scale. sottoposti a combinazione SLU e combinazione Vento

PER OGNI GRUPPO PRENDIAMO I VALORI PIù ALTI E VERIFICHIAMO LE SEZIONI


Verifica a momento delle travi principali centrali e laterali


Verifica a momento delle mensole centrali e laterali

Dalla verifica risulta che bisogna aumentare l'altezza delel mensole sia centrali che laterali da 45cm a 55cm per le centrali e da 35cm a 40cm per le laterali.


Verifica a Sforzo normale dei pilastri del Piano terra e del secondo piano

Dalla verifica risulta che bisogna aumentare la sezione dei pilastri: 431 (centrale secondo piano) da h30cm a h35cm, 42 (angolare piano terra) da h30cm a h35cm, 59 e il 50 (centrali piano terra) da h e b di 40 a h e b di 45, 38 (laterale piano terra) da b e h di 35 a b di 40 e h 45, 56 (pilastro scale piano terra) da h 30 a h 35.

Verifichiamo le nuove sezioni a pressoflessione.


Verifica a pressoflessione dei pilastri del Piano terra 

 


Verifica a pressoflessione dei pilastri del secondo piano

 

 

 

Consegna 1 - Pensiline

Ciao, sono Michela

Questo è il mio primo blog

Progetto strutturale di un edificio a destinazione d’uso commerciale e per uffici a Roma, quartiere Ostiense

Laboratorio di progettazione strutturale 1M

Prof: Ginevra Salerno, Prof: Fabiana Riparbelli

A. A. 2020 - 2021

Studenti: Patryk Rynkowski, Luca Santilli

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il progetto si propone di risolvere l'importante snodo urbano tra via Ostiense e via del Porto Fluviale con un edificio a destinazione d'uso mista: commerciale ed uffici. La prima si troverà principalmente ai piani terra e primo, mentre la seconda andrà a svilupparsi in altezza nei piani superiori dei corpi di fabbrica. 

Le strutture sono risolte per la maggior parte con l'utilizzo di telai in calcestruzzo armato, con pilastri che poggiano a terra dal piano interrato dei parcheggi. Elemento fondante del progetto è però una piazza aperta interna, che servirà ad unire le dimensioni pubbliche a quelle private, e che configurerà il progetto con una corte interna. Tale piazza sarà raggiungibile da più direzioni esterne tramite dei grandi passaggi permeabili ottenuti grazie all'apertura del corpo di fabbrica su via Ostiense.

La soluzione strutturale che ha reso possibile questa connessione tra interno ed esterno è quella del graticcio, sorretto da due coppie di grandi pilastri ortogonali tra loro e uno centrale, che formerà un accesso dall'incrocio con le due importanti vie. Superiormente al graticcio si trova un telaio in calcestruzzo armato, il quale poggia i propri pilastri sui nodi. 

In tutti i corpi di fabbrica del progetto la maglia strutturale dei telai ha sempre una configurazione interna, il che lascia spazio al disegno di facciate libere, continue.

Progettazione strutturale di un edificio per uffici nel quartiere Ostiense

Gruppo: Panella Giordana e Ilaria Quagliani

Il progetto è situato a Roma in un lotto trapezoidale delimitato su due lati da via Ostiense e via del Porto Fluviale, a nord dalla ferrovia e ad ovest da una preesistenza.

L'edificio si articola su 8 piani:

  • 2 piani interrati, dove troviamo un piano di parcheggi e la prima parte di zona commerciale
  • piano terra dedicato ad altri servizi per il pubblico
  • primo piano adibito ai servizi per gli uffici (reception, mensa...)
  • 4 piani di uffici

I primi quattro piani sono strutturalmente sorretti da un telaio in cemento armato e gli altri 4 da una reticolare spaziale in modo da creare una grande terrazza pensata per rendere più piacevole la pausa pranzo degli impiegati. Inoltre questo tipo di struttura ci ha permesso di svuotare l'angolo all'incrocio di Via Ostiense e Via del Porto Fluviale in modo da alleggerire il fronte stradale già saturo nel quartiere.

La reticolare è sorretta da tre vani in cemento armato posizionati appositamente in modo da bilanciare tutta la struttura. Essi sono giuntati dal telaio in modo da non compromettere la staticità dell'edificio.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pagine

Abbonamento a Portale di Meccanica RSS