Argomento di questo post sarà la descrizione della progettazione e verifica della struttura realizzata per l'edificio per uffici su via Ostiense, tema di laboratorio del corso Progettazione Architettonica 2M.
In particolare, senza entrare nel merito degli esiti del tema architettonico, saranno mostrate le modalità con le quali sono state portate avanti le diverse fasi progettuali relative alla struttura, i dimensionamenti e il disegno in pianta e prospetto.
L'intero post è realizzato (come specificato nel titolo) assieme a Giacomo Gasbarri.
A partire dall'impianto planimetrico è stata realizzata una griglia per stabilire quali dovessero essere i filidei pilastri (ipotizzando una ragionevole rastremazione) e come disporre i blocchi portanti per garantire luci sufficienti all'usufruibilità della particolare tipologia architettonica.
Noti dunque i carichi areali per i solai, le aree d'influenza a seconda se la trave sia principale o secondaria ed infine il numero di piani per blocco è stato possibile realizzare un utile foglio di calcolo (realizzato assieme a Fabio Liberati) per l'esecuzione di un dimensionamento a resistenza in tempo reale.
pianta quota +0,00
sezione L-L'
La tipologia strutturale è piuttosto standard ovvero una struttura a telaio in calcestruzzo armato con un blocco destinato al collegamento realizzato anch'esso a telaio ma in acciaio. Nello specifico del progetto è doveroso poi specificare che la struttura complessivamente si articola in 3 blocchi indipendenti così da sfavorire eventuali rotazioni dell'impalcato dovute a una sfavorevole posizione del centro delle rigidezze.
La suddivisione dell'edificio avviene dunque per impalcati rettangolari dove la posizione dei controventi vuole porsi l'obiettivo di rendere quanto più baricentrico il centro delle rigidezze. Lo stesso blocco di collegamento in acciaio è agganciato in maniera da perdere il suo legame con quelli in cemento attraverso fusibili e avere un comportamento autonomo in caso di sisma.
Per quanto riguarda il blocco in acciaio sono stati necessari controventamenti che per il principio secondo il quale sia sufficiente lunga un fila e una riga rispettivamente in pianta e alzato sono stati lungo le campate meno a vista o comunque in modo che non causino intralcio all'utenza.
Infine data la forte ottimizzazione della sezione necessaria nelle strutture in acciaio viene eseguita una prova all'instabilità per il pilastro.
Per tutte le fasi di dimensionamento (combinazione dei carichi, verifiche a resistenza, stabilità etc) si fa capo al testo Norme Tecniche per le Costruzioni integrate con la Circolare Applicativa e alle procedure illustrate nelle dispense del corso consentendo un dimensionamento non fortemente ottimizzato ma capace di garantire resistenza più che sufficiente alla struttura.
Per via della complessità della modellazione delle lastre a livello algebrico-analitico (specie attraverso il calcolo manuale) viene realizzato un modello di impalcato attraverso il software SAP2000 per il piano commerciale.
Facciamo presente (e questo può essere un feedback utile per chi si cimenterà nella realizzazione del proprio) che la modellazione è stata realizzata attraverso SAP poichè abbiamo riscontrato diversi errori nell'importazione da .dxf
extrude view dell'impalcato
Attraverso l'extrude view si può osservare la gerarchia delle travi e la disposizione dei pilastri a seconda dell'appartenza all'impalcato. Per realizzare quest'ultima operazione si è realizzata una copia del profilo Pilastro e si sono invertiti i valori height e depth.
Nel foglio di calcolo e nel file .sap allegato sono presenti tutte le sezioni e gli interassi della struttura e dell'impalcato. Per una valutazione immediata eccoli qui elencati
- sezione pilastro CLS 40x120 cm
- sezione trave primaria CLS 40x70 cm
- sezione trave secondaria CLS 20x40 cm
- interasse pilastro 790 cm
Attraverso la selezione dei punti di colmo è stato aggiunto un Constraint di tipo Diaphraghm (Assign->Joint->Constraint->scegliere Diaphragm) per mezzo del quale sarà possibile assegnare un carico orizzontale che consentirà la valutazione della rotazione dell'impalcato.
Assegnato un carico orizzontale di 5000KN diretto verso Y (e poi verso X) la rotazione sul punto più esterno è dell'ordine di 10-5 unità, risultato che possiamo ritenere soddisfacente.
SdC(b)
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