srg relazione calcolo strutturale copertino

INDICE
A.1
RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA DELL’OPERA
A.1.1
L’inquadramento architettonico
A.1.2
L’organizzazione strutturale
A.1.3
Dimensionamento Giunto Tecnico
A.2
NORMATIVA TECNICA E RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
A.3 VALORI DI CALCOLO DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE
DEI MATERIALI
A.4
AZIONI SULLE COSTRUZIONI
A.4.1
Pesi propri
A.4.2 Carichi unitari gravitazionali
A.4.2.1 Tamponature e tramezzi
A.4.2.2 Solai
A.4.2.3 Altro
A.4.3
Azioni del vento
A.4.4
Azioni della neve
A.4.5
Azioni della temperatura
A.4.6
Azioni eccezionali
A.4.7
Spinta delle terre
A.4.8 Azioni sismiche
A.4.8.1 Azioni sismiche particolari
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A.1
RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA DELL’OPERA
Le opere oggetto della presente relazione si riferiscono alla
realizzazione di un edificio per n. 4 alloggi, da realizzarsi a
Copertino (LE), in Via Pirro del Balzo in zona “Gelsi”.
Il sito di costruzione, come si vede al centro nella foto satellitare
in basso, è pianeggiante e caratterizzato da altre costruzioni
limitrofe.
La nuovo palazzina di tre piani fuori terra occuperà precisamente
parte di un lotto libero ubicato tra le vie Pirro del Balzo e via
Ovidio, in posizione angolare con fronte principale su strada. Il
lotto, di forma rettangolare, ha dimensioni 40,38 m per 26,47 m
ed è inserito in un contesto già urbanizzato di tipo residenziale. I
fabbricati limitrofi sono palazzi multipiano in linea a funzione
prettamente residenziale.
In conformità con gli edifici esistenti si è progettata una
palazzina con piano terra porticato, un vano scala e due piani con
due alloggi per piano, per un totale di n°4 alloggi. Ogni
appartamento avrà una cucina, un soggiorno, un bagno e una
camera da letto. Il soggiorno ha una superficie di 32,18 mq ed è
divisibile, è possibile ricavare un'altra camera da letto di 9,95
mq. Al piano terra verranno realizzati dei locali destinati a spazi
associativi di proprietà del Comune di Copertino. Nel sottoscala,
al piano terra, è stato realizzato un locale tecnico per i contatori
dell'Enel e la cisterna dell'autoclave.
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L'edificio ha orientamento ottimale Nord/Sud con zona giorno a
Sud, la zona notte avrà esposizione Nord.
L’accesso al fabbricato avviene in modo pedonale da via Pirro del
Balzo e carrabile da via Ovidio.
A.1.1
L’inquadramento architettonico
Le altezze dei piani sono le seguenti, tutte riferite alla quota del
pavimento di piano terra:
-
piano terra: 0.00 m
-
piano primo: + 3.48 m
-
piano secondo: +6.61 m
-
copertura: + 9.81 m
-
torrino scale: + 12.66 m
I piani superiori sono accessibili dal piano terra attraverso una
scala della larghezza minima di 120 cm e un vano ascensore di
dimensioni nette interne di 130x180 cm.
A.1.2
L’organizzazione strutturale
Le strutture oggetto della presente relazione si inquadrano nella
definizione architettonica sopra descritta, nel pieno rispetto della
concezione degli spazi e della loro fruizione e nel tentativo
costante di rendere minime le interferenze tra elementi
strutturali ed elementi architettonici.
Si è scelto di realizzare una struttura portante intelaiata in
calcestruzzo armato, nota per la sua versatilità ed elasticità ad
adattarsi alle esigenze architettoniche.
Per le strutture di fondazione, sia per la facilità di esecuzione che
per le prestazioni in termini antisismici, si è scelto di realizzare
travi di fondazione principali della sezione 160x80 cm e travi di
collegamento secondarie di sezione 120x80 cm.
Le strutture in elevazione sono costituite da travi alte e “a
spessore di solaio”, progettate nei limiti del rispetto dei limiti
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geometrici imposti dalla norma. I solai sono in latero-cemento a
travetti prefabbricati.
Il modello geotecnico adottato è quello di suolo elastico alla
“winkler”, con costante elastica pari a 10 daN/cm3. Per le
verifiche di sicurezza geotecniche (GEO) si è fatto riferimento
all’approccio “2” di cui al par. 6.4.2.1 delle NTC (A1+M1+R3),
dove A1 e M1 rappresentano una serie di coefficienti parziali
rispettivamente per le “azioni” e le “resistenze” dei materiali,
mentre R3 è un fattore di sicurezza globale del sistema
“fondazione-terreno”. In tale approccio le azioni di progetto in
fondazione derivano da un’unica analisi strutturale svolta
impiegando i coeff. parziali del gruppo A1.
Nelle
verifiche
agli
stati
limite
ultimi
finalizzate
al
dimensionamento strutturale delle fondazioni (STR), non si
utilizza il coeff. del gruppo R3, procedendo perciò utilizzando il
coeff. del gruppo R1 pari a 1.
A.1.3
Dimensionamento del giunto tecnico
Nella progettazione strutturale delle strutture in esame non si è
reso necessario l’inserimento di un giunto tecnico.
A.2
NORMATIVA TECNICA E RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
La normativa tecnica di riferimento è:
-
D.M. 14.01.2008: Nuone Norme Tecniche sulle Costruzioni
-
Circolare C.S.LL.PP 02.02.2009 n. 617: Nuova Circolare delle
Norme Tecniche per le Costruzioni
A supporto della progettazione strutturale si è anche fatto
riferimento ai seguenti testi:
-
Joseph E. Bowles (1991): “Foundation Analisys and Design”,
McGraw Hill, Milano
-
J. Ferry Borges, M. Castanheta: “Structural
Laboratorio Nacional de Engenharia Civil, Lisbona
-
A. Migliacci, F. Mola (1978): “Progetto agli stati limite delle
strutture in c.a.”, Masson Editore, Milano
safety”,
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A.3
-
R. Favre, J.P. Jaccoud, M. Koprna, A. Radojicic (1994):
“Progettare in calcestruzzo armato”, HOEPLI, Milano
-
A. S. Elnashai, L. Di Sarno (2008): “Fundamentals of
Earthquake Engineering”, John Wiley & Sons, Chichester, UK
-
A. Castellani, E. Faccioli
Sismica”, HOEPLI, Milano
-
J.S. Przemieniecki (1968): “Theory of Matrix Structural
Analysis”, MacGRAW Hill, New York
-
T. Paulay e M.N.Priestley (1992): “Seismic Design of
Reinforced Concrete and Masonry Buildings”, John Wiley &
sons, Inc., New York
(2000):
“Costruzioni
in
Zona
VALORI
DI
CALCOLO
DELLE
CARATTERISTICHE
MECCANICHE DEI MATERIALI (4.1.2, 11.2.10, 11.3.2)
I materiali utilizzati per la realizzazione delle strutture oggetto
della presente relazione sono i seguenti:
Calcestruzzo C 25/30, con le seguenti caratteristiche:
-
Modulo elastico E = 312.202 daN/cm2
-
Resistenza caratteristica cilindrica fck = 250 daN/cm2
-
Resistenza caratteristica a trazione fctk = 18 daN/cm2
-
Coefficiente parziale di sicurezza per stati limite ultimi c =1,5
-
Coefficiente riduttivo per resistenze di lunga durata cc =0,85
-
Resistenza di calcolo fcd = cc fck / c = 141 daN/cm2
-
Resistenza di calcolo a trazione fctd = fctk / c = 12 daN/cm2
-
Resist. tangenz. car. di aderenza fbk = 2,25fctk = 40 daN/cm2
-
Resistenza di aderenza di calcolo fbd = fbk / c = 27 daN/cm2
-
Classe di esposizione XC1, XC2 UNI EN 11104:1994
-
Diametro massimo aggregato 20 mm – Aggregati conformi
alla norma UNI EN 12620;
-
Consistenza fluida “S4” - Additivi fluidificanti conformi alla
norma UNI EN 934-2
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-
Massimo rapporto a/c 0,6 – Acqua di impasto conforme alla
norma UNI EN 1008:2003
-
Contenuto minimo di cemento 300 kg/mc – Legante conforme
alla norma UNI EN 197;
-
Eventuali aggiunte di ceneri volanti o loppe granulate d’alto
forno devono essere conformi alla norma UNI EN 450 –1.
Acciaio B450C, con le seguenti caratteristiche:
A.4
-
Modulo elastico E = 2.060.000 daN/cm2
-
Resistenza caratteristica di rottura ftk = 5400 daN/cm2
-
Resistenza caratteristica di snervamento fyk = 4500 daN/cm2
-
Coefficiente parziale di sicurezza per stati lim. ultimi s =1,15
-
Resistenza di calcolo dell’acciaio fyd = fyk / s = 3913 daN/cm2
-
Allungamento a carico massimo Agtk  7,5%
AZIONI SULLE COSTRUZIONI (3.1)
Nel presente capitolo sono riportati esclusivamente i valori
caratteristici delle azioni.
Le azioni sono riferite ai pesi propri, ai permanenti portati
(murature esterne, tramezzi, massetti, pavimenti ecc…), al
vento, alle coazioni indotte dalla temperatura e al sisma.
Di seguito le azioni sono elencate in dettaglio.
A.4.1
Pesi propri dei materiali strutturali (3.1.2)
Calcestruzzo armato 2500 daN/m3
A.4.2
Carichi unitari gravitazionali
Sono inclusi in questa categoria i carichi permanenti strutturali
dei solai, i carichi non strutturali (3.1.3) e i carichi variabili
(3.1.4)
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A.4.2.1
Tamponature e tramezzi
Le murature esterne saranno realizzate in Laterizio Poroton
25x35x25 del peso, con intonaco, di 344 daN/m2.
In termini di carico per unità di lunghezza sulle singole travi
porta-muro, il carico considerato è:
In copertura, pur essendo presente una ringhiera, è stato
considerato il carico di un muretto d’attico con il seguente valore:
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Sui balconi è stato considerato, oltre al carico distribuito, anche
un carico lineare in punta dovuto alle ringhiere, pari a:
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I tramezzi (3.1.3.1) possono considerarsi come carico distribuito.
Il peso a metro quadro di tramezzo intonacato (con forato da 10
cm) è pari a 108 daN/m.
Si riduce tale valore per tener conto delle aperture di porte e
finestre, pertanto il peso a metro lineare di tramezzo, con gli
interpiani da 2,90 mt, sarà di G2k = 282 daN/ml. Il carico delle
murature, adottando adeguati sistemi di ripartizione del carico
(soletta armata, rompitratta), potrà essere considerato come un
carico uniformemente distribuito di:
g2 = 120 daN/m2
A.4.2.2
Solai
I solai saranno realizzati a struttura mista in latero-cemento a
travetti prefabbricati.
Il peso proprio assunto per il solaio è pari a:
G1k = 380 daN/m2.
Sui solai gravano inoltre i carichi permanenti di massetto
alleggerito (8 cm), pavimentazione (2 cm) e intonaco
all’intradosso (1 cm), per un totale di
G2k = 130 daN/m2
Nei casi di solaio di copertura, è stato lasciato invariato il carico
dei tramezzi, per tener conto della presenza di elementi relativi
ad impianti (pannelli solari, inverter ecc).
Anche sul solaio del torrino sono stati lasciati invariati i carichi
suddetti, per eventuali futuri posizionamenti di impianti.
Ai suddetti carichi si aggiungono i carichi variabili (3.1.4),
distinti in:
-
solai interni piano primo 200 daN/m2 (residenze)
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-
Sbalzi e scale 400 daN/m2.
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A.4.2.3
Altro
Non sono stati introdotti altri carichi rispetto a quelli da
normativa.
A.4.3
Azioni del vento (3.3)
In Puglia la velocità di riferimento è pari a 27 m/sec (3.3.2).
La pressione cinetica di riferimento vale dunque:
qb = 0,5vb2 = 455 N/m2 = 45,5 daN/m2
Ponendo il coefficiente di esposizione ce = 2 (costante su tutta
l’altezza), il coefficiente di topografia ct = 1, il coefficiente di
forma cp = 1, si ottiene una pressione
P = 91 daN/m2
Si è ipotizzato che il vento agisca con la sua massima pressione
sia in direzione X che in direzione Y, con una intensità di forza
applicata ai nodi pari a :
Fcx = P x h x l = 91 x 3.3 x 3.3 = 991 daN
dove:
h è l’altezza media di interpiano
l è l’interasse medio da un nodo all’altro.
A questa si aggiunge la forza in depressione sul lato opposto
della costruzione, con coefficiente di esposizione ce = 0.8, si
ottiene una forza complessiva
Fx = Fcx + Fdx = 1500 daN
Analogamente in direzione Y:
Fy = Fcy + Fdy = 1500 daN
Entrambe le forze sono applicate ai nodi, a vantaggio di sicurezza
sono state applicate le stesse forze anche ai nodi in copertura,
laddove la superficie di competenza del singolo nodo esposta al
vento è circa la metà.
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Sulla facciata sottovento è stata comunque applicata una
componente del vento pari al 50%
A.4.4
Azioni della neve (3.4)
Essendo il sito di costruzione in zona di altitudine minore di 200 m, il
valore caratteristico del carico neve al suolo sarà:
qsk = 100 daN/m2
Poiché non è presente nell’area una significativa rimozione di neve sulla
costruzione prodotta dal vento a causa degli alberi circostanti, si assume
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un coefficiente di esposizione CE = 1 (3.4.3), inoltre si assume un
coefficiente termico Ct = 1.
Pertanto il carico neve rimane fisso a 100 daN/m 2.
A.4.5
Azioni della temperatura (3.5.5)
Le azioni della temperatura sono state valutate con riferimento
alla sola componente Tu, non costituendo azione fondamentale
per la sicurezza o per la efficienza funzionale della struttura.
Infatti gli edifici saranno soggetti al normale clima mite della
zona di Copertino e comunque le strutture saranno protette per
ridurre al minimo i ponti termici come da D.M. 59/2009.
Pertanto si è tenuto conto nel calcolo della coazione determinata
da una differenza uniforme di temperatura pari a  10°C.
A.4.6
Azioni eccezionali
Non sono previste azioni eccezionali sulle strutture oggetto del
calcolo.
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A.4.7
Spinta delle terre
Non vi sono strutture soggette a spinta delle terre nell’opera
oggetto della presente progettazione strutturale.
A.4.8
Azioni sismiche (3.2)
I dati di progetto assunti ai fini dell’analisi sismica sono i
seguenti:
 Vita nominale della costruzione VN:
 50
 Classe d’uso:
III
 Coefficiente di classe d’uso:
1,5
 Periodo di riferimento per l’azione sismica VR:
75 anni
 Longitudine:
18,0455
 Latitudine:
40,2629
 Categoria di sottosuolo:
A
(nei calcoli è stato assunto “B” a vantaggio di sicurezza)
 Categoria topografica:
T1
 Coefficiente di amplificazione topografica ST:
1,0
 Reticolo di riferimento (reticolo ex all. A, B D.M. 14.01.2008):
ID 35479-35478-35257-35256
 Stati limite considerati per le verifiche nei confronti dell’azione
sismica: SLD, SLV
Si è pertanto fatto riferimento a quanto specificato al p.to 7.1
della norma.
 Dati per gli spettri di risposta delle componenti orizzontali allo
SLD:
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Spettro Orizzontale e Verticale allo SLD
 Dati per gli spettri di risposta delle componenti orizzontali allo
SLV:
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Spettro Orizzontale e Verticale allo SLV

KR:
1,0

q0 :
3,9

kw:
1,0

u/1
1,3
 Fattore di struttura q = qoKr = 3,9 (p.to 7.3.1)
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Per strutture a telaio q0 è pari a 3u/1 in Classe di duttilità
“B”. KR è un fattore riduttivo per le strutture irregolari in
altezza (pari a 0,8 - par. 7.3.1)
Il fattore kw riduce il valore di q0 fino al 50% (p.tp 7.4.3.2) nel
caso di strutture a pareti, miste equivalenti a pareti,
torsionalmente deformabili.
Il rapporto u/1 è rappresentato nelle NTC dal rapporto tra il
valore dell’azione sismica per il quale si verifica la formazione
di un numero di cerniere plastiche tali da rendere labile la
struttura e il valore per il quale il primo elemento strutturale
raggiunge la plasticizzazione a flessione. Esso è pari a 1,15 per
strutture a telaio a più piani e più campate, come quelle in
esame, irregolari in pianta (media tra 1,0 e il valore indicato al
par. 7.4.3.2, come suggerito al par. 7.3.1).
A.4.8.1
Azioni sismiche particolari (7.11.6)
Non vi sono altre azioni sismiche particolari considerate.
A.4.9
Resistenza al fuoco (3.6.1)
Non vi sono particolari richieste per la resistenza al fuoco delle
strutture.
A.4.10
Condizioni ambientali (4.1.2.2.4.3, 4.1.6.1.3)
Le condizioni ambientali sono definite XC1, XC2 (aggressione
ambientale ordinaria), per cui il valore minimo di resistenza
calcestruzzo da utilizzare sarà la C25/30, il valore minimo di
copriferro sarà di 30 mm per muri e pareti, 35 mm min. per
pilastri, travi e 45 mm min. per fondazioni.
Il diametro massimo dell’aggregato per il calcestruzzo sarà pari a
32 mm per il calcestruzzo di strutture massicce come le
fondazioni e di 20 mm per travi, pilastri, muri.
La classe di consistenza richiesta sarà la S3 per le fondazioni e
S4 per le strutture in elevazione.
Sulle tavole degli esecutivi strutturali sono indicate le
“prescrizioni” per le opere in c.a., con particolare riferimento alla
classe del calcestruzzo, al contenuto minimo di cemento, al
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rapporto acqua/cemento massimo, alle classi di esposizione
previste sulla base delle condizioni ambientali (NTC par.
4.1.2.2.4.3) e al valore minimo di copriferro da garantire in
relazione a quanto indicato al par. 4.1.6.1.3. Precise indicazioni
sono anche fornite in merito alla cura da tenere prima, durante e
dopo il getto di calcestruzzo, fino a completa stagionatura,
nonché ai tempi di disarmo delle strutture.
Bari, marzo 2015
IL CALCOLATORE
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