Esercitazione4_Dimensionamento pilastro in legno, acciaio e cemento

La quarta esercitazione prevede il dimensionamento del pilastro più sollecitato, attraverso l’utilizzo di un foglio di calcolo excel,  in tre diverse tecnologie: legno, acciaio e cemento armato.

Legno

Considerato il seguente impalcato il pilastro più sollecitato sarà sicuramente il pilastro centrale al piano terra, in quanto su di esso convoglia il peso dei piani superiori. Il pilastro in questione ha un’area di influenza di lati, 6m e 3m, per un’area di 18 mq.

Il foglio di calcolo excel presenta una prima parte che contiene le informazioni relative alla struttura scelta, e quindi l’area di influenza e il peso delle travi, che ci permettono di calcolare lo sforzo normale agente sul pilastro stesso. Questo infatti sarà sicuramente influenzato dal numero di piani della struttura e dai pesi gravanti su di esso.

Una seconda parte del foglio Excel invece contiene le informazioni relative ai carichi del solaio (strutturale, permanente e accidentale), considerando il solaio della prima esercitazione.
Inoltre vengono richiesti i dati relativi alle caratteristiche del materiale in questione.
Attraverso questi dati è possibile determinare una base e una altezza minima.

In questo caso il pilastro ottenuto ha una sezione di 20x30 cm, la cui area è minore dell’area minima richiesta (600 cm2 < 482,9 cm2).

Acciaio

Cosi come per il legno, il pilastro più sollecitato è il pilastro centrale, evidenziato in rosso. Il pilastro in questione ha un’area di influenza di lati, 6m e 3m, per un’area di 18 mq.

Anche in questo caso la prima parte del foglio Excel richiede i dati relativi alla struttura, per calcolare lo sforzo normale agente sul pilastro.

Nella seconda parte possiamo inserire i dati relativi alle caratteristiche del materiale scelto, che ci forniscono una area minima, e un momento di inerzia minimo. Attraverso questi dati è possibile dimensionare il pilastro con un profilato HEA che rispetti i requisiti minimi.

In questo caso la sezione del pilastro sarà un profilato HEA160.

Cemento

Poiché la struttura presa in considerazione è la stessa scelta per le precedenti tecnologie, il pilastro maggiormente sollecitato sarà sempre il pilastro centrale, con la stessa area di influenza, di 18 mq.

Inserendo i dati relativi alla struttura nel foglio Excel possiamo ottenere il valore dello sforzo normale agente sul pilastro in considerazione.

Inserendo ora invece i dati relativi alle caratteristiche del materiale, otteniamo una base e una altezza minima che ci permettono di dimensionare il pilastro, in modo che questo verifichi le precedenti limitazioni.

In questo caso il pilastro avrà una sezione di 20x40 cm, in quanto è la sezione che verifica i requisiti richiesti. Infatti risulta che  σ_max   <  f_cd  (27,34 Mpa < 34 Mpa).