Progetto trave CEMENTO ARMATO,LEGNO,ACCIAIO

Progetto di una trave in CEMENTO ARMATO,LEGNO ed ACCIAIO:

Una volta disegnata la mia carpenteria 6mx4m , prendo in considerazione la trave più sollecitata, ovvero quella centrale poichè dovrà sopportare il peso del solaio sia dalla parte destra(2m) che da quella sinistra(2m) quindi ci sarà un interasse di 4m complessivi.

Prendendo in considerazione 1mq  per ogni tipologia di solaio vado a calcolarmi tutti i carichi agenti sulla trave in cls, in legno ed acciaio. I carichi richiesti sono i carichi strutturali (qs) , carichi permanenti (qp) e carichi accidentali (qa)

Andiamo a progettare una trave in CEMENTO ARMATO:

Carichi strutturali : PIGNATTE,TRAVETTI, SOLETTA COLLABORANTE  

PIGNATTE                                                      9,1kg/mq x 8 = 0,73KN/mq 

SOLETTA COLLABORANTE CLS                         24 KN/mc  x  ( 0,04m x 1m x 1m )  = 0,96 KN/mq

TRAVETTI                                                      24KN/mc x 2 (0,1m x 1m x 0,16m)  = 0,77 KN/mq

Carichi permanenti : PAVIMENTO CERAMICA, MALTA ALLETTAMENTO,ISOLANTE           ACUSTICO,MASSETTO,INTONACO

MASSETTO ALLEGERITO                                18KN/mc x (0,04m x 1m x 1m)  = 0,72KN/mq

INTONACO                                                   18KN/mc x (0,01m x 1m) = 0,18 KN/mq

PAVIMENTO (ceramica)                                 40 Kg/mq x ( 1m x 1m ) = 0,4 KN/mq

ISOLANTE LANA DI VETRO                            0,2 KN/mc  x (0,04m x 1m x 1m ) = 0,008 KN/mq

MALTA DI ALLETTAMENTO                            1.400 Kg/mc  x (0,02m x 1m x 1m ) = 0,28 KN/mq

IMPIANTI e TRAMEZZI                                  + 1,5 KN/mq

Carichi accidentali : Ipotizzando un uso residenziale del mio progetto, il carico sarà di 2 KN/mq dato dalla normativa.

             qs = 2,46 KN/mq                      qp =  3,1 KN/mq                  qa = 2 KN/mq

 Andando ad inserire tutti i risultati nella tabella EXEL si potrà calcolare il carico ultimo (qu) cioè la somma di tutti i carichi moltiplicati per i propri coefficienti di sicurezza ed infine moltiplicati per l'interasse.

                               qu =   (  qs x 1,3 + qp x 1,5 + qa x 1,5 ) x 4 =  43,39 KN/m

Una volta trovato il mio carico qu che andrà a pesare sulla trave, trocerò il Momento massimo che sarà pari a 195,26 KNm (ql^2/8).

FASE PROGETTUALE :Per il dimensionamento della mia trave scelgo

 Acciaio con Fyk = 450 Mpa

Cls di categoria "alte prestazioni" = C 55/67

Scegliendo una base della nostra trave di 30 cm e un copriferro di 5cm, si ottiene un Hmin =  35,62 cm che consiste proprio nell'altezza minima da considerare per il progetto della mia trave, vado ad ingegnerizzare questo valore cioè ad aumentarlo per rimanere in sicurezza.Ipotizzo un altezza ultima della mia trave pari a H= 50cm

 Nella fase di verifica l'Hmin rimane inferiore alla mia ipotesi, perciò Il profilo della mia trave sarà di 30cm x 50cm ed è VERIFICATO.

Andiamo a progettare una trave in  LEGNO

Carichi strutturali: TRAVETTI e TAVOLATO

TRAVETTI                                                  5KN/mc  x 2( 0,1m x 0,15 x 1m) = 0,15 KN/mq

TAVOLATO( castagno)                                6KN/mc  x (0,4m x 1m x 1m) =  2,4 KN/mq

Carichi permanenti : PARQUET , MALTA ALLETTAMENTO, MASSETTO CEMENTIZIO

PARQUET(acero)                                         6KN/mc  x (0,02m x 1m x 1m ) =  0,12 KN/mq

MALTA ALLETTAMENTO                               18 KN/mc  x ( 0,03m x 1m x 1m) =  0,54 KN/ mq

MASSETTO ALLEGERITO                              18 KN/mc  x (0,06m x 1m x1m ) = 1,08 KN/mq

IMPIANTI e TRAMEZZI                                +1,5 KN/mq

Carichi accidentali : Ipotizzando un uso residenziale del mio progetto, il carico sarà di 2 KN/mq dato dalla normativa

             qs = 0,36 KN/mq                      qp =  3,34 KN/mq                  qa = 2 KN/mq

                             qu =   (  qs x 1,3 + qp x 1,5 + qa x 1,5 ) x 4   =  33,91KN/mq

Una volta trovato il mio carico qu che andrà a pesare sulla mia trave, posso trovare il Momento massimo che sarà pari a 152,60 KNm .(ql^2/8)

FASE PROGETTUALE Per il progetto del solaio scelgo un legno lamellare GL24h  che ha una resistenza a flessione di  fmk= 24Mpa

La base che decido di scegliere per la mia trave sarà di 35cm e tramite il calcolo di EXEL arriverò all' altezza minima della trave Hmin= 44,45cm. Ingegnerizzando l'Hmin  arriverò all' altezza ultima e vado ad ipotizzare H= 55cm

Il profilo della mia trave sarà di 35cmx55cm

FASE DI VERIFICA Nella fase di verifica dovrò  considerare anche il peso proprio della trave appena progettata che dovrò sommare ai miei carichi strutturali (qs)

TRAVE:                  6KN/mc x( 1m x 0,55m x 0,35m) = 1,15 KN/mq

Il nuovo carico qu prevede una trave di Hmin= 52,6 cm quindi il mio profilo è VERIFICATO in quanto avevo considerato un altezza H pari a 55cm.

Andiamo a progettare una trave in ACCIAIO

Carichi strutturali:TRAVETTO,MASSETTO e LAMIERA GRECATA

TRAVETTO(IPE120)                             78,5KN/mc  x (0,0013 mq x 1m) = 0,1KN/mq

LAMIERA GRECATA                             spessore della lamiera  5mm = 0,4 KN/mq

 MASSETTO  ALLEGERITO                   18KN/mc  x (0,09m x 1m x 1m) = 1,62 KN/m

Carichi permanenti: PAVIMENTO , MALTA ALLETTAMENTO, ISOLANTE

PAVIMENTO (ceramica)                       40Kg/mq x (1m x 1m ) = 0,4 KN/mq

MALTA ALLETTAMENTO                      18KN/mq  x (0,04m x 1m x 1m) = 0,72 KN/mq

ISOLANTE (lana di roccia)                    90kg/mc   x (0,04m x 1m x 1m) = 0,36KN/mq

IMPIANTI e TRAMEZZI                          +1,5 KN/mq

Carichi accidentali: Ipotizzando un uso residenziale del mio progetto, il carico sarà di 2 KN/mq dato dalla normativa

                  qs = 2,12 KN/mq                      qp =  2,98 KN/mq                  qa = 2 KN/mq

     qu =   (  qs x 1,3 + qp x 1,5 + qa x 1,5 ) x 4   = 40,90 KN/mq

Una volta trovato il mio carico qu che andrà a pesare sulla mia trave, posso trovare il Momento massimo che sarà pari a 184,07 KNm .(ql^2/8)

FASE PROGETTUALE Scelgo l'acciaio Fe 430/S275 che avrà una tensione di snervamento pari a 275Mpa e otterrò un modulo di resistenza Wxmin pari a 712,81 cmc che equivale ad un IPE 330 perchè considero un Wx pari a 804cmc

FASE DI VERIFICA Nella fase di verifica dovrò andare a considerare anche il peso proprio della trave appena progettata che dovrò sommare ai miei carichi strutturali.(qs)

Peso trave IPE 330 =  0,00727 mc/mq x 78,5 KN/mc = 0,57 KN/m

Andando a considerare anche il peso della trave progettata, il Wxmin  equivale a 753,73 cmc, e non superando il valore preso di Wx scelto posso dire che la sezione è VERIFICATA.