MENSOLA_ESERCITAZIONE04_CASO_SOLAIO_ACCIAIO

DIMENSIONAMENTO DI UNA TRAVE A SBALZO IN ACCIAIO – SOLAIO IN ACCIAIO

L’esercitazione guidata è suddivisa in punti, organizzati in ordine cronologico, per eseguire il dimensionamento di una mensola, con l’ipotesi che si stia costruendo un solaio in acciaio.

Vediamo ora come dimensionare una mensola:

1| Il primo passo è quello di scegliere una maglia strutturale da prendere in esame, identificando la trave a sbalzo (mensola) più sollecitata e la sua area di influenza.

[!] quella che chiameremo luce della trave, è la lunghezza della trave presa in esame, mentre l’interasse, si intende la larghezza dell’area di influenza della stessa (immagine 1).

1.Scelta della mensola più sollecitata.

2| Successivamente scegliere un solaio tipo, già creato, con una sua propria stratigrafia già dimensionata (immagine 2).

2.Scelta del solaio già dimensionato.

3| Analizzare la stratigrafia individuando tutti gli spessori dei materiali e i loro pesi specifici.

Nel solaio preso in esame, la stratigrafia è così composta (dal basso verso l’alto):

4|Il passo successivo sarà quello di suddividere i materiali di cui è composto il solaio tra carichi permanenti strutturali ( qs ) , carichi non strutturali permanenti ( qp ) , carichi accidentali ( qa ). Per poi moltiplicarli per il loro peso specifico.

  qs :

 - Travetti in un metro quadro di solaio ve ne sono 2 quindi :

(Area della sezione di un travetto x la lunghezza dello stesso)x 2

(( 20,10cm² x 100cm)= 2010cm³ x 2 = 4020 cm³

Sapendo che dobbiamo lavorare in m³ il volume dei due travetti sarà 0.004020 m³, moltiplicato per il peso specifico del materiale avremo :

0.004020 m³ x 78,5 KN/m³ = 0,32 KN/m²                     

[!] il risultato sarà KN/m² e non solamente KN poiché i pesi che troviamo si intendono per 1m²  di superficie.

- Lamiera grecata :

(Spessore del materiale x l’area di un metro quadrato )

[!] Sapendo che dobbiamo lavorare in m³ ci converrà trasformare prima tutti gli spessori in mm

( 0,008 m² x  1m² )= 0,008 m³

moltiplicato per il peso specifico del materiale avremo :

0.008 m³ x 0,092 KN/m³ = 0,000736 KN/m²              

-Getto di completamento:

(Spessore del materiale x l’area di un metro quadrato )

 ( 0,12 m² x  1m² )= 0,12 m³

moltiplicato per il peso specifico del materiale avremo :

0.12 m³ x 24 KN/m³ = 2,88 KN/m²

qs = 0,32 KN/m² +  0,000736 KN/m² + 2,88 KN/m² = 3,21 KN/m²

qp :

  - Massetto :

(Spessore del materiale x l’area di un metro quadrato )

( 0,04 m² x  1m² )= 0,04 m³

moltiplicato per il peso specifico del materiale avremo :

0.04 m³ x 21 KN/m³ = 0,84 KN/m²     

- Pavimento :

(Spessore del materiale x l’area di un metro quadrato )

( 0,02 m² x  1m² )= 0,015 m³

moltiplicato per il peso specifico del materiale avremo :

0.02 m³ x 10 KN/m³ = 0,2 KN/m²        

qp = 0,84 KN/m²  + 0,2 KN/m²  = 1,04 KN/m²

 qa :

I carichi accidentali sono valori tabellati in base alla destinazione d’uso , in questo caso, trattandosi di un solaio di un’abitazione il valore è 2 KN/m²  .

qa = 2 KN/m² 

5| il passo successivo è quello di inserire tutti i valori nella tabella excel scaricata da sito, in modo da poter far svolgere i calcoli preimpostati al foglio.

Per capire meglio:

il foglio excel ha preimpostati dei calcoli che effettua sui valori da noi inseriti, in modo da applicare un fattore correttivo ai carichi per amplificarli, andando così ‘a vantaggio di sicurezza’.

qs x 1,3 + qp x 1,3 + qa x 1,5

Nello stesso foglio vanno inseriti l’interasse  e la luce della trave, in modo da consentire al foglio di calcolo di quantificare il carico totale  ed il momento.

6| sempre nella stessa va inserito il valore delle resistenze del  materiale scelto per  comporre la trave, quale acciaio con una resistenza caratteristica 275 N/mm² (fy,k) .

3.Inserimento dei valori nella tabella.

7| automaticamente la tabella genererà tutti i valori mancanti bisognerà quindi procedere per tentativi inserendo i valori J_x (inerzia della sezione) e il peso proprio della trave, finchè l’abbassamento Vmax non rimarrà sotto 1/250 della luce della trave (abbassamento ammissibile).

In questo caso dovremmo scegliere un IPE500 (molto impegnativa…)