comune di albignasego (pd)

COMUNE DI ALBIGNASEGO (PD)
RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE
Lotto C1/76
COSTRUZIONE DI DUE PALAZZINE AD USO RESIDENZIALE
Progettisti:
Ing. Giampietro Gobbin
Geom. Eleuterio Tieghi
Committente:
Immobiliare DORIA Srl
Descrizione dell’opera
DESCRIZIONE GENERALE DELL’OPERA
Il progetto prevede la realizzazione di due edifici multipiano ad uso residenziale in cemento
armato. Tale organismo edilizio presenta n°3 piani fuori terra e un piano interrato :
• Piano interrato (800 mq circa),
• Piani tipo (320 + 320 mq circa),
I pilastri sono a gabbia di c.a. gettati in opera e connessi fra loro da travi in c.a. anch’esse
gettate in opera. I solai del piano terra e dei piani superiori sono realizzati con lastre predalles
di spessore 29 cm.
Il carico proveniente dalla sovrastruttura viene trasferito poi al sottostante terreno mediante
l'impiego di fondazione a platea.
CARATTERISTICHE DEL SITO
L’intervento riguarda il lotto C1/76 situato in via S.Andrea nella località Lion del Comune di
Albignasego (PD).
Il terreno compreso tra il piano di imposta delle fondazioni e un substrato rigido considerato di
riferimento, posto ad una profondità commisurata all’estensione dell’opera, possiede medie
caratteristiche di resistenza.
PRESTAZIONI ATTESE
La struttura oggetto dell’analisi prevede un normale affollamento, non possiede caratteristiche
di pericolosità per l’ambiente o funzioni pubbliche e sociali essenziali. Per la stessa si stima
pertanto una vita utile di 50 anni, corrispondente a un periodo di ritorno dei fenomeni naturali
di 500 anni.
Sulla base di queste ipotesi l’edificio è inquadrabile in classe 1.
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Normativa di riferimento
I calcoli della presente relazione fanno riferimento alla normativa vigente ed in particolare:
•
Legge n°1086 del 5 Novembre 1971 “Norme per la disciplina delle opere di
conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica”
•
D.M. 11 Marzo 1988 “Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la
stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la
progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di
fondazione”
•
D.M. 20 novembre 1987 “Norme Tecniche per la progettazione, l'esecuzione ed il
collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento”;
•
D.M. 14 Febbraio 1992 “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture di cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche”
•
D.M. 9 Gennaio 1996 “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche”
•
D.M. 16 Gennaio 1996 “Norme Tecniche relative ai “Criteri generali per la verifica di
sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi”
•
Norma UNI 9502 rev. Maggio 2001” verifica al fuoco strutture in c.a.”
•
Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3274 del 20.03.2003 pubblicata
sul supplemento ordinario n. 72 della G.U. n. 105 del 08.05.2003 “ Primi elementi in materia di
criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per
le costruzioni in zona sismica” con le modifiche apportate dall’Ordinanza del Presidente del
Consiglio dei Ministri n° 3316 del 10.10.2003.
•
D.M. 14 Settembre 2005
"Norme Tecniche per le Costruzioni".
•
Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 11: Regole generali e
regole per gli edifici.
•
Eurocodice 8. Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 11:
Regole generali Azioni sismiche e requisiti generali per le strutture.
•
Eurocodice 8. Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 12:
Regole generali per gli edifici.
3
Criteri di verifica
Le fasi di progetto, analisi, calcolo e verifica sono state svolte dal progettista seguendo dettami
della scienza e tecnica delle costruzioni, eseguendo le attività di progetto a “regola d’arte” e
nel rispetto della normativa vigente.
Al fine di garantire la sicurezza della costruzione è stato utilizzato, rispettando le prescrizioni
previste dalle normative in precedenza elencate, il metodo agli stati limite per verificare gli
elementi strutturali e le sezioni sollecitate dalle azioni di modello. Nella fattispecie si è
considerato:
STATO LIMITE ULTIMO: lo stato per cui si perviene a collasso strutturale, crolli, perdita di
equilibrio e dissesti gravi, causati da deformazioni eccessive, dal raggiungimento della
massima capacità di resistenza per parti della struttura o nel suo insieme, dalla rottura per
instabilità degli elementi.
STATO LIMITE DI ESERCIZIO: lo stato per cui si giunge alla perdita di una particolare
funzionalità, condizionando la prestazione dell’opera a causa di danneggiamenti locali,
eccessive deformazioni che limitino l’efficienza della costruzione, di impianti o elementi non
strutturali.
STATO LIMITE DI DANNO: previsto per costruzioni situate in zona classificata sismica.
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Materiali utilizzati
Per la struttura oggetto dell’analisi sono stati utilizzati i seguenti materiali:
Calcestruzzo classe C 25/30 N/mm²
Calcestruzzo 25 per fondazioni
parametro
simbolo
Classe
Valore
C 25/30
Resistenza caratteristica su provini cubici
Rck
30 N/mm€
Resistenza caratteristica su provini cilindrici
fck
25 N/mm€
Resistenza di calcolo
fcd
15,79 N/mm€
Per compressione centrata
fc1
12,63 N/mm€
Resistenza massima a trazione
fctm
2,63 N/mm€
Modulo elastico
Ecm
28500 N/mm€
Coefficiente di Poisson a compressione
•
0,2
Tipo di controllo
A su provini cubici
Classe di consistenza del getto (abbassamento del cono)
S2S3
Classe di esposizione (umido senza gelo con gelo 2a 2b) UNI 9858 EN 206
XC1/XC2/XF1
Dimensione massima inerti (elevazione – fondazione)
2030 mm
Copriferro minimo
25 mm
Additivi (acceleranti – antigelo – ecc) UNI 7101
Il diagramma costitutivo tensioni–deformazioni per il calcestruzzo è stato ipotizzato del tipo
parabola rettangolo, trascurando qualunque resistenza a trazione. L’andamento è dal seguente
grafico.
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Acciai da armatura FeB 44 K controllato in stabilimento (F = 26 mm)
Acciaio Feb44k per barre ad armatura lenta fondazioni ed elementi in elevazione
parametro
simbolo
Valore
Resistenza di calcolo
fsd
374 N/mm€
Tensione di snervamento
fyk
430 N/mm€
Modulo elastico
Ec
206000 N/mm€
Coefficiente di Poisson a compressione
•
0,2
Il diagramma costitutivo tensioni–deformazioni per gli acciai da armatura è simmetrico a
trazione e compressione ed è ipotizzato di tipo elastico–perfettamente plastico con andamento
riportato di seguito.
6
Considerazioni geotecniche
Sulla base delle prove geotecniche effettuate nell'area di cui alla presente relazione si rilevano
le seguenti caratteristiche:
€
€
€
€
€
Profondità
Caratteristica
Consistenza
Angolo d’attrito
Falda
3,20 mt. circa
argilla e limi sabbiosi
densità media
30°
- 2.0 m dal piano campagna
Pertanto, sulla base delle caratteristiche litostratigrafiche e meccaniche dei terreni in esame ed
in considerazione delle caratteristiche strutturali e di carico di quanto in progetto, si ritiene a
ragione ammissibile l'adozione di fondazioni del tipo a platea impostate ad una quota di 3,20
rispetto allo zero di riferimento (coincidente con il piano stradale vicinanze dell'area oggetto
dell'indagine geotecnica). A tali fondazioni è possibile associare una capacità portante del
terreno pari a
€ 0,50 daN/cm²
(come da relazione geologica allegata)
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Analisi dei carichi
L’edificio è soggetto a carichi esterni, dovuti alla presenza di elementi non strutturali e alla
distribuzione di carichi permanenti e accidentali. I carichi di superficie agenti sui solai sono
riassumibili nelle seguenti analisi di carico, per le quali si esprime nel dettaglio la
composizione:
• Solaio sopra all’autorimessa nella parte sottostante il cortile
• Solaio tipo dell’edificio
• Soletta pianerottoli
• Balconi
• Scale
• Copertura
Solaio cortile
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio solaio predalles cm 4+20+5
390 daN/m²
Pavimentazione
300 daN/m²
Guaine e accessori
100 daN/m²
790 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
Carichi variabili:
Carico
Neve
Tipologia
Carico
128 daN/m²
Neve
128 daN/m²
TOTALE CARICHI VARIABILI
Solaio tipo
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio solaio predalles cm 4+20+5
390 daN/m²
Pesi permanenti
200 daN/m²
Tamponamenti ripartiti a metro quadro
100 daN/m²
690 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
Carichi variabili:
Carico
Carichi accidentali
TOTALE CARICHI VARIABILI
Tipologia
Residenziale
Carico
200 daN/m²
200 daN/m²
8
Soletta pianerottoli
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio h=20 cm (2500x0,2)
500 daN/m²
Pavimenti
100 daN/m²
600 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
Carichi variabili:
Carico
Carichi accidentali
Tipologia
Carico
Scale
400 daN/m²
400 daN/m²
TOTALE CARICHI VARIABILI
Balconi
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio h=20 cm (2500x0,2)
500 daN/m²
Pavimenti
100 daN/m²
600 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
Carichi variabili:
Carico
Tipologia
Carico
Carichi accidentali
400 daN/m²
400 daN/m²
TOTALE CARICHI VARIABILI
Scale
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio h=10 cm (2500x0,1)
250 daN/m²
Gradini
250 daN/m²
Pavimento in marmo
100 daN/m²
600 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
Carichi variabili:
Carico
Carichi accidentali
TOTALE CARICHI VARIABILI
Tipologia
Scale
Carico
400 daN/m²
400 daN/m²
9
Copertura
Carichi permanenti:
Carico
Carico
Peso proprio travi in legno
180 daN/m²
Pesi permanenti (isolamenti e tegole)
70 daN/m²
TOTALE CARICHI PERMANENTI
250 daN/m²
Carichi variabili:
Carico
Tipologia
Carico
Carichi accidentali
Scale
100 daN/m²
Neve
Neve
128 daN/m²
TOTALE CARICHI VARIABILI
228 daN/m²
Riepilogo carichi
Riepilogo carichi
Analisi di carico
Permanenti
Accidentali
Solaio cortile
790 daN/m²
128 daN/m²
Solaio tipo
690 daN/m²
200 daN/m²
Soletta pianerottoli
600 daN/m²
400 daN/m²
Balconi
600 daN/m²
400 daN/m²
Scale
600 daN/m²
400 daN/m²
Copertura
250 daN/m²
228 daN/m²
Tamponamenti perimetrali senza aperture
1200 daN/m
Tamponamenti perimetrali con aperture
800 daN/m
Le suddette analisi di carico e i pesi degli elementi non strutturali corrispondono a una
distribuzione di sollecitazioni concentrate o distribuite assegnate agli elementi asta e shell della
struttura. Un dettaglio dei carichi attribuiti al modello strutturale è riportato negli allegati:
• carichi distribuiti sulle aste
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Si riporta di seguito una rappresentazione della distribuzione dei carichi sulla struttura.
Combinazioni di carico
I risultati del calcolo sul modello sono stati ottenuti inviluppando i valori massimi
corrispondenti a tutte le combinazioni di carico richieste dalle normative. Un dettaglio dei
coefficienti amplificativi che intervengono nell’inviluppo è illustrato nella parte dedicata ai
criteri di calcolo del software più avanti nella presente relazione.
Criteri di calcolo
I calcoli per il dimensionamento delle strutture in c.a. sono stati condotti con i consueti criteri
della Scienza delle Costruzioni e, in particolare, il dimensionamento delle sezioni è stato
condotto con il metodo semiprobabilistico agli stati limite mediante programma di calcolo
secondo i limiti indicati nella sezione "Materiali utilizzati". In allegato si fornisce un dettaglio
relativo al codice di calcolo secondo quanto previsto dalle Norme tecniche per le costruzioni.
Per il calcolo delle parti in cemento armato, le azioni sono state cumulate nel modo più
sfavorevole, per ciascuna verifica, considerando tutte le possibili combinazioni di carico e
comprendendo tutte le azioni prevedibili sulla costruzione. Nelle pagine seguenti vengono
sviluppati completamente i calcoli per alcuni elementi strutturali; tale metodologia di calcolo
può essere estesa a tutti gli altri elementi facenti parte della struttura. Tutti gli schemi grafici
riportati sono fuori scala.
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Modello di calcolo
VISTE DEL MODELLO
Si riportano di seguito le viste prospettiche e assonometriche principali della struttura secondo
una visualizzazione solida (render), sulla quale è possibile individuare la disposizione degli
elementi strutturali in elevazione e di fondazione. Sono anche identificabili la disposizione dei
solai e la discretizzazione a elementi finiti per gli elementi bidimensionali.
SCHEMA STATICO E ORIENTAMENTO DEL SISTEMA DI RIFERIMENTO
Per la struttura in esame è stato creato un modello di calcolo a elementi finiti di tipo asta e
shell. Di seguito si delineano alcune viste dello schema statico. Sulle stesse è mostrato il
sistema di riferimento globale, orientato secondo queste ipotesi:
• Asse z diretto secondo la direzione verticale come la forza peso
• Asse x è collocato lungo il profilo dell’edificio che è disposto sul prospetto sud
• Asse y è collocato lungo il profilo dell’edificio che è disposto sul prospetto est
Si riportano le viste della struttura solida nelle direzioni principali:
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PROSPETTO SUD
PROSPETTO EST
Per un dettaglio sulla geometria del modello statico si allegano gli allegati contenenti:
•
Coordinate dei nodi per aste.
•
Geometria delle aste: incidenza, sezione, rotazione degli assi locali, materiale,
lunghezza, costanti di Winkler, disassamenti sugli estremi delle aste.
•
Materiali e caratteristiche delle sezioni.
•
Tabelle dei vincoli esterni.
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Il modello per aste e nodi è stato definito come di seguito:
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Caratteristiche dell’analisi svolta con codice
(in ottemperanza al D.M. 14 sett. 2005 pubblicato su G.U. 222 del 23 sett. 2005 “Norme tecniche per le costruzioni” par. 10.6)
Caratteristiche dell’analisi
TIPO DI ANALISI SVOLTA
Analisi statica lineare
METODO NUMERICO ADOTTATO
Metodo agli elementi finiti
ELEMENTI ADOTTATI
Elementi asta, shell, asta e shell su suolo elastico
METODOLOGIA DI VERIFICA
Metodo Semiprobabilistico agli Stati Limite
Caratteristiche del codice di calcolo
SOFTWARE Travilog
VERSIONE
Titanium 2007.27
AUTORE E DISTRIBUTORE Logical Soft s.r.l. Via Garibaldi, 253 20033 Desio (Mi) www.logicalsoft.it
SOLUTORE A ELEMENTI FINITI
Xfinest di Harpaceas
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Risultati principali
DIAGRAMMI DELLE AZIONI
La struttura risponde adeguatamente alle sollecitazioni. Dai diagrammi riportati di seguito si
desume sostanzialmente una distribuzione sostanzialmente uniforme di momenti e tagli su
travi e pilastri.
In particolare si riportano:
L’andamento qualitativo della deformata.
Le distribuzioni di momenti e tagli sulle travi della platea.
• Le distribuzioni di momenti e tagli sulle travi del piano terra.
• Le distribuzioni di momenti e tagli sul piano primo e secondo.
•
•
Dalla distribuzione dei diagrammi di momento e taglio sulle travi e dalla deformata si
ottengono i risultati attesi, evincendo andamento regolare dei grafici.
ANDAMENTO DELLA DEFORMATA STATICA
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DISTRIBUZIONE DEI MOMENTI FLETTENTI SULLE TRAVI DELLA PLATEA
DISTRIBUZIONE DEI TAGLI SULLE TRAVI DELLA PLATEA
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DISTRIBUZIONE DEI MOMENTI FLETTENTI SULLE TRAVI AL PIANO TERRA
DISTRIBUZIONE DEI TAGLI SULLE TRAVI AL PIANO TERRA
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DISTRIBUZIONE DEI MOMENTI FLETTENTI SULLE TRAVI AL PIANO PRIMO
DISTRIBUZIONE DEI TAGLI SULLE TRAVI AL PIANO PRIMO
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DISTRIBUZIONE DEI MOMENTI FLETTENTI SULLE TRAVI AL PIANO SECONDO
DISTRIBUZIONE DEI TAGLI SULLE TRAVI AL PIANO SECONDO
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