Federica Paolucci

Ho preso come struttura di riferimento quella della casa unifamiliare del Laboratorio di Costruzioni di due piani con quello superiore aggettante rispetto al piano terra. Inoltre la struttura di questo piano in aggetto è in acciaio mentre quella del resto della casa è in calcestruzzo armato.

La struttura in acciaio è stata dimensionata con travi IPE 300 mentre quella in cls armato con travi larghe 28cm e alte 25cm.

q = q_p+ q_s+ q_a 

q_s: peso proprio del solaio

Ricordando che in media il q_sdi un solaio in: legno è 0,5 kN/mq

                                                                     acciaio è 1,5-2,0 kN/mq

                                                                      cls è 2,5-3,0 kN/mq

q_p: sovraccarico permanente

q_a: sovraccarico accidentale

Il sovraccarico accidentale per una civile abitazione è q_a=2 kN/mq

Calcolo del sovraccarico permanente

1. Gres porcellanato, spessore 13 mm, peso 20 kg/mq (= 0,2 kN/mq)
2. Massetto, spessore 30 mm (=0,03 m), peso 16 kN/mc quindi circa 0,48 kN/mq
3. Soletta armata, spessore 30 mm (=0,03 m), peso 25 kN/mc quindi circa 0,75 kN/mq
4. Isolante termo-acustico riflettente, spessore 3 mm, peso trascurabile

Incidenza tramezzi 1 kN/mq

Incidenza impianti 0,5 kN/mq

q_p=2,93 kN/mq

ACCIAIO (trave 2-3)

Utilizzo un acciaio Fe 360/S235 con f_y,k = 235 MPa

Calcolo del sovraccarico permanente

q_p=2,93 kN/mq + (8) Controsoffitto in cartongesso, spessore 15 mm (=0,015 m), peso1.180 kg/mc (=11,8 kN/mc) quindi circa 0,18 kN/mq

q_p=3,11 kN/mq

Calcolo del peso proprio del solaio

5. Soletta in cls, spessore 30 mm (=0,03 m), peso 25 kN/mc

Lamiera grecata, altezza 55 mm

Il produttore riporta un peso di 164 kg/mq (=1,64 kN/mq)

6. Trave IPE da dimensionare

7. Travetto IPE da dimensionare

Come si può notare dalla tabella decido di adottare un IPE 120 con peso di 10,4 kg/m posti ad un interasse di 1 m ottengo 0,104 kN/mq.

q_s=1,75 kN/mq

Dimensionamento trave

Come si può notare dalla tabella decido di adottare per la trave 2-3 un IPE 220 con peso di 26,2 kg/m.

Per verificare se la trave è ben dimensionata aggiungo a q_sil peso della trave (0,262 kN/m * 4,15 m = 1,09 kN/mq) quindi rifaccio il calcolo con q_s=2,84 kN/mq.

Dalla verifica decido quindi di adottare un’IPE 240.

CLS ARMATO (trave 5-6)

Utilizzo un acciaio B 450 C con f_y = 450 MPa e un cls C 25/30 con R_ck= 30 MPa

Calcolo del sovraccarico permanente

q_p=2,93 kN/mq + (10) Intonaco , spessore 15 mm (=0,015 m), peso 20 kN/mc quindi circa 0,3 kN/mq

q_p=3,23 kN/mq

Calcolo del peso proprio del solaio

9. Solaio tralicciato monotrave: soletta  spessore 4 cm

 blocco interposto altezza 16 cm larghezza 50 cm

travetto larghezza 12 cm

      Il produttore riporta un peso di 260 kg/mq (=2,6 kN/mq)

q_s=2,6 kN/mq

Dimensionamento trave

Come si può notare dalla tabella le dimensioni della trave 5-6 sono 30x20 cm decido quindi di provare con una larghezza inferiore e ottengo una trave 15x30 cm.

LEGNO (trave 2-3)

q_p=2,93 kN/mq

Calcolo del peso proprio del solaio

11. Tavolato, spessore 4 cm

12. Travicelli, dim 10x10 cm

13. Trave da calcolare

In media un solaio in legno così composto ha un q_s=0,5 kN/mq

Dimensionamento trave

Come si può notare dalla tabella le dimensioni della trave 2-3 sono 15x25 cm.

Inoltre utilizzando un legno lamellare con una massa volumica di 350 kg/mc per il tavolato ottengo un travicello 10x20 cm con interasse 1 m.

Il dimensionamento che ho effettuato è applicabile a tutte quelle travi che hanno come chema statico di riferimento una trave doppiamente appoggiata con M=ql²/8. Se avessi dovuto calcolare una mensola avrei dovuto modificare il momento con M=ql²/2.  Per strutture più complesse si deve calcolare il momento con SAP 2000 e inserire il valore numerico nel foglio Excel.