Blog

 

1. INQUADRAMENTO EDIFICIO    L’edificio presenta 1 piano interrato ed uno fuori terra. I livelli dei solai però sono 4. Quello di copertura (+5 mt), quello interrato (-5 mt), uno a quota “0” (preso in esame) e, ad un livello leggermente più basso della quota “0”, una serie di  solai quadrati 10x10 metri posti tra i volumi emergenti, assimilabili ad un tetto giardino, in quanto alla tecnologia. Essi saranno collegati al solaio sovrastante da cordoli, ma non verranno preis in considerazione in questo esercizio visto che avranno una composizione ed una tecnologia a sé.

DESTINAZIONE D’USO

L’edificio ospita sale espositive, che nel tratto preso in esame non hanno tramezzi fissi ma pannelli leggeri per l’esposizione. L’incidenza degli impianti nei controsoffitti e il valore di carico accidentale saranno dunque importanti.

1. ANALISI DEI CARICHI

Prima di tutto: ho trovato molta difficoltà a riportare la mia struttura a casi “semplici” di travi doppiamente appoggiate con carico lineare  costante.

L’unica che si potrebbe riportare a tale schema è la trave 1-2 (caso A).

Quella su cui più mi sono impuntata però è stata la trave 3-5 (caso B), che con tutta la buona volontà non è ancora arrivata ad avere un’approssimazione accettabile! E’ quella più sollecitata (copre una luce di 10 mt) e con carichi più particolari. Nell’analisi dei carichi infatti dovrebbe anche comparire una forza puntuale F del valore del muro di tamponamento.

TRAVE A (1-2)

L trav= 6 mt

A infl.= 2,5  mt

TRAVE B (3-5)

L trav= 10 mt

A infl.= 3 mt

CARICHI PERMANENTI

Incidenza tramezzi= 0,5 KN/mq

Incidenza impianti= 1 KN/mq

Pavimento in parquet chiaro (g 750 Kg//mc, spess.0,03 m)= 0,022 KN/mq

Massetto e allettam= 1KN/mq

Intonaco= 0,4 KN/mq

Controsoffitti in cartongesso (8 Kg/mq)= 0,008 KN/mq

Muro tamponamento in tufo calcareo= 1,8 KN/m*

Tot. 2,93 KN/mq+1,8 KN/m

 

* Per il calcolo del carico lineare del muro si è fatto Volume (Areaxspessore) x peso specifico, e ripartito sui metri di interasse (3mt per la trave B, 10 mt per la trave A). Esso si è aggiunto nella tabella come valore al metro lineare, e semplicemente sommato nel totale dei carichi q.

         CARICHI ACCIDENTALI

Ambiente suscettibile di grande affollamento, considerati i reperti e l’arredo= 4 KN/mq

         CARICHI PROPRI DEL SOLAIO

Per questo si è fatto riferimento alle tipologie di solaio, diverse a seconda del materiale assegnato alla trave. si veda l’immagine:

solaio in laterocemento= 2,7 KN/mq

solaio in legno (tavolato 0,02 KN//mq, travicelli g 600 kg/mc dunque 0,05 KN/mq, caldana)= 0,1 KN/mq

solaio in lamiera grecata di acciaio = 0,24 KN/mq

solaio in travi di acciaio e tavelloni in laterizio = 0,17 KN/mq

       CARICO PROPRIO DELLA TRAVE

Si aggiungerà alla fine del calcolo il peso proprio della trave, ricavato dalla sezione (di cui conosceremo altezza e base) x la luce coperta della trave x il peso specifico del materiale. Si conoscerà allora il vero e proprio momento flettente massimo cui la trave sottoposta a dato carico e con certe dimensioni, risponde.

1. INSERITI I DATI NEL FOGLIO EXCEL

La trave A ha un doppio appoggio dunque un Mmax=ql^2/8

Nella trave A di legno il momento è abbastanza piccolo. Che io usi il legno lamellare o il legno massiccio, a parità di resistenza il peso del materiale non influisce molto sul momento.

Nel caso del solaio in acciaio, la diversa tecnologia usata non varia molto i valori del momento e della resistenza, che porta a scegliere (leggendo sulla tabella) il profilo di un’ipe 270.

Nel caso del calcestruzzo, provo a cambiare classe e inserire un valore di Resistenza cubica caratteristica a rottura di 60 (valore medio usato per una struttura) e di 20. Naturalmente la tensione sarà molto influenzata da questo cambiamento. Di conseguenza l’altezza necessaria della sezione aumenta.

La trave B ha un appoggio ed un incastro. Il Mmax= 9/128ql^2. Ho cambiato quindi la formula nella casella del Momento. La trave copre una luce molto maggiore ed è sottoposta ad un carico maggiore. Il momento massimo è molto più grande.

Nel solaio in calcestruzzo il cambiamento di classe del calcestruzzo è decisivo. L’altezza della sezione raddoppia. Il peso triplica!

Trave 1 2 

   area di influenza 12,5 mq, interasse 2,5 m, luce 5 m 

Trave 3 6

   area di influenza 25 mq, interassa 5 m, luce 5 m

Sovraccarico accidentale  qa=2 KN/mq (per una casa unifamiliare)

Solaio in latero cemento

      Peso propio del solaio          qs      travetti in c.a.  2(0,15x 1x 0,1) x 25 KN/mc = 0,75 KN/mq

                                                  soletta  (0,4x 1 x1) x 25 KN/mc = 1,00 KN/mq

                                                  pignatte in laterizio  2( 0,15x 1x 0,40) x 6 KN/mc = 0,72 KN/mq

                                                    qs = 2,47 KN/mq

     Sovraccarico permanente  qp      massetto pendenze  (0,04x 1x 1) x 19 KN/mc = 0,76 KN/mq

                                                  intonaco  (0,020x 1x 1) x 20 KN/mc = 0,40 KN/mq

                                                  pavimentazione  (0,015x 1 x 1) x 40 KN/mc = 0,60 KN/mq

                                                    qp = 1,76 KN/mq

 

Solaio in legno

           Peso propio del solaio     qs     travicelli    2x (0,15x 0,1x 1) x 6 KN/mc = 0,18 KN/mq

                                                     tavolato    (0,04x 1x 1) x 6 KN/mc = 0,24 KN/mq

                                                     massetto   ( 0,04x 1 x1) x 25 KN/mc = 1 KN/mq

                                                       qs = 1,42 KN/ mq

         Sovraccarico permanente qp     masetto (0,02x 1x 1) x 19 KN/mc = 0,38 KN/mq

                                                         pavimentazione (0,02 x 1x 1) x 20 KN/mc = 0,4 KN/mq

                                                       qp = 0,78 KN/mq

 

Solaio in acciaio  solaio in lamiera gracata
 

          Peso propio del solaio        qs    travetto IPE 140 0,129 KN/mq

                                                          cls 10cm + lamiera gracata 1,9 KN/mq

                                                         qs = 2,029 KN/mq

         Sovraccarico parmanente   qp     masetto (0,03x 1x 1) x 19 KN/mc = 0,57 KN/mq 

                                                           pavimentazione (0,02 x 1x 1) x 20 KN/mc = 0,4 KN/mq

                                                           tramezzo IPE140 0,129 KN/mq

                                                         qp = 1,1 KN/mq

Wx = 429 cmc Trave IPE 270

TRAVE 1-2    progettazione in cls armato

L:  6,20m    Interasse:  7,00m

 

• Calcolo Peso Proprio (qs)

 

PIGNATTA:  600Kg/mc   x   0,2m   x   0,8m/1m = 0,96 KN/mq

 

TRAVETTO:  2500Kg/mc   x   0,2m   x   0,2m/1m=  1KN/mq

 

CABLANA SUPERIORE:  2500Kg/mc   x   0,04m = 1KN/mq

 

Qs  =  0,96  +  1  +  1  =  2,96 KN/mq

 

• Calcolo Sovraccarico Permanente (qp)

               INTONACO:  2000 Kg/mc  x  0,02m = 0,4 KN/mq

               MASSETTO:  1800 Kg/mc  x  0,03m = 0,54KN/mq

               PAVIMENTAZIONE:  4000 Kg/mc  x  0,01m = 0,4 KN/mq

               INCIDENZA TRAMEZZI: 0,6 KN/mq

               Qp  =  0,4  +  0,54  +  0,4  +  0,6  =  1,94 KN/mq

• Calcolo Sovraccarico accidentale (qa)

 

IMPIANTI DI CIVILE ABITAZIONE:  2 KN/mq

 

Qa = 2 KN/mq

 

 

Qtot = (Qs + Qp + Qa)  x  interasse = ( 2,96 + 1,94 + 2)KN/mq  x  7m  =  48,3 KN/m

 

Momento MAX agente : 232,0815 KN x m

 

Rck = 40N/mmq      fy = 275 N/mmq 

 b = 30 cm   delta = 3 cm      H = 27,3 cm      peso trave =  2,85 KN/m

 

Qtot  =  (48,3 + 2,85) KN/m  =  50,6 KN/m----------------Momento MAX= 243 KN x m

H = 38,06 cm  ====  40cm  OK

 

 

 

TRAVE 7-12    progettazione in legno

L:  5,70m    Interasse:  1,90m

 

• Calcolo Peso Proprio (qs)

 

Qs  =  1,5 KN/mq  (peso proprio di un solaio standard in legno)

 

• Calcolo Sovraccarico Permanente (qp)

               MASSETTO:  1800 Kg/mc  x  0,05m = 0,9KN/mq

               PAVIMENTAZIONE:  4000 Kg/mc  x  0,01m = 0,4 KN/mq

               INCIDENZA TOMPAGNI DI BORDO:

                     Forati:  600 Kg/mc  x  0,1 m  =  0,6 KN/mq

                     Intonaco:  2000 Kg/mc  x  0,02m = 0,4 KN/mq

                     Incidenza Tompagno tot:  (0,6 + 0,4) KN/mq  x  2,7 m/1,5 m  =  1,8 KN/mq

               Qp  =  1,8  +  0,4  +  0,9  =  3,1 KN/mq

• Calcolo Sovraccarico accidentale (qa)

 

IMPIANTI DI CIVILE ABITAZIONE:  2 KN/mq

 

Qa = 2 KN/mq

 

 

Qtot = (Qs + Qp + Qa)  x  interasse = ( 1,5 + 3,1 + 2)KN/mq  x  1,9m  =  12,54 KN/m

 

Momento MAX agente : 50,92 KN x m

 

Fmk = 24N/mmq      Base: 20 cm    H sezione: 29,3 cm --------- 30 cm

AREA DELLA SEZIONE :  20cm  x  30 cm = 600cmq ------- 0,06mq

Peso specifico del legno:350Kg/mc---  (350 Kg/mc x 0,06 mq) = 0,2 KN/m = PESO DELLA TRAVE

 

Qtot  =  (12,54 + 0,2) KN/m  =  12,74 KN/m----------------Momento MAX= 51,74 KN x m

H = 29,55 cm  ====  30cm  OK

 

 

 

TRAVE 9-12    progettazione in acciaio

L:  8,70m    Interasse:  5,25m

 

• Calcolo Peso Proprio (qs)

 

Qs  =  1,5 KN/mq  (peso proprio di un solaio standard in acciaio)

 

• Calcolo Sovraccarico Permanente (qp)

               INTONACO:  2000 Kg/mc  x  0,02m = 0,4 KN/mq

               MASSETTO:  1800 Kg/mc  x  0,05m = 0,9KN/mq

               PAVIMENTAZIONE:  4000 Kg/mc  x  0,01m = 0,4 KN/mq

               INCIDENZA TOMPAGNI DI BORDO:

                     Forati:  600 Kg/mc  x  0,1 m  =  0,6 KN/mq

                     Intonaco:  2000 Kg/mc  x  0,02m = 0,4 KN/mq

                     Incidenza Tompagno tot:  (0,6 + 0,4) KN/mq  x  2,7 m/1,5 m  =  1,8 KN/mq

               Qp  =  1,8  +  0,4  +  0,9  +  0,4  =  3,5 KN/mq

• Calcolo Sovraccarico accidentale (qa)

 

IMPIANTI DI CIVILE ABITAZIONE:  2 KN/mq

 

Qa = 2 KN/mq

 

 

Qtot = (Qs + Qp + Qa)  x  interasse = ( 1,5 + 3,5 + 2)KN/mq  x  5,25m  =  36,75 KN/m

 

Momento MAX agente : 176,58 KN x m

Utilizzo Fe 430/S 275

Fyk = 275 N/mmq     

Fadm = Fyk / coeff.sicurezza--------(275 N/mmq) / 1,15 = 239,1 N/mmq

W= Momento MAX  /  Fadm--------(176,58 KN x m)  /  (239,1 N/mmq)  =  738 cmc

W scelto = 904 cmc------------utilizzo un profilo “IPE 360”