Analisi dei carichi NNT 2008 Analisi dei carichi NNT 2008

Caso di studio

2/25

� Il caso di studio è rappresentato da un edificio di 2piani, con altezza di interpiano pari a 3m,destinato a civile abitazione.

5.4m5.2m4.6m

5.0m

1.5m

Analisi dei carichi – solaio intermediocomposizione del solaio

3/25

Pavimento

1m

1m24cm

Pavimento

MassettoCaldana o solettaTravetti (2/m)Alleggerimento

Intonaco

Analisi dei carichi – solaio intermediocomposizione del solaio

4/25

Altezza solaio ≥ 150mm

Altezza soletta ≥ 40mm

Interasse travetto ≤ 15 volte lo spessore della soletta

Prescrizioni normative

D.M. 14/01/2008 § 4.1.9

NTC 2005 § 5.1.9

5.0m

1.5m

5.4m5.2m4.6m

Larghezza travetto ≥ 1/8 interasse≥ 80 mm

Dimensioni pignatta ≤ 520mm

D.M. 14/01/2008 § 4.1.9Circ.617/09 § C4.1.9

llmaxmax

= = 5.4 5.4 mm

pavimento

malta allettamento

armatura di ripartizionemassetto

intonaco

solaio piano tipo

massetto

laterizio forato

2.04.0

24.0

2.0

4.0

40.0 10.0

99.0

2.0

hh = 0.24 m= 0.24 m

balcone

impermeabilizzazione

massetto di pendenza

pavimento

soletta

intonaco 2.04.0

20.0

2.0

Analisi dei carichi – solaio intermediocarichi permanenti strutturali

� altezza strutturale dei solai in c.a.: 20+4 cm (pignatta + soletta).

� interasse tra i travetti: 50 cm.

5/25

SpessorePeso

unitarioPeso

pavimento

malta allettamento

armatura di ripartizionemassetto

intonaco

solaio piano tipo

massetto

laterizio forato

2.04.0

24.0

2.0

4.0

40.0 10.0

99.0

2.0

StratoSpessore

(m)unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

soletta 0.04 25 0.04 × 25 = 1

travetto0.20

(interasse 0.5m)25

0.20 × 0.1 × 25 /0.5 = 1.0

pignatta0.20

(interasse 0.5m)11

0.20 × 0.4 × 11 /0.5 = 1.76

Totale 3.76

Analisi dei carichi – solaio intermediocarichi permanenti non strutturali

� pavimento: spessore 2cm

� malta di allettamento: spessore 2cm

� massetto di livellamento: spessore 4 cm

� intonaco inferiore: sp.2 cm.

6/25

StratoSpessore

(m)

Peso unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

pavimento

malta allettamento

armatura di ripartizionemassetto

intonaco

solaio piano tipo

massetto

laterizio forato

2.04.0

24.0

2.0

4.0

40.0 10.0

99.0

2.0

(m)(KN/m3)

(KN/m )

pavimento 0.02 20 0.02 × 20 = 0.4

allettamento 0.02 20 0.02 × 20 = 0.4

massetto 0.04 18 0.04 × 18 = 0.72

intonaco 0.02 20 0.02 × 20 = 0.4

Totale 1.92

mattone foratointonaco

intonaco

Analisi dei carichi – solaio intermedioelementi divisori interni

StratoSpessore

(m)

Peso unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

Intonaco civile 0.02 20 0.4

Muratura in

forati0.06 11 0.66

7/80

Interpiano netto:

3.0–0.24 = 2.76 m

G2 = 1.46∙2.76=4KN/m

Peso divisori ripartiti:

g2=1.6 KN/m2

2 6 2

Intonaco civile 0.02 20 0.4

Totale 1.46

Analisi dei carichi – solaio intermediochiusure verticali

8/25

StratoSpessore

(m)

Peso unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

Intonaco esterno

0.03 20 0.6

Muratura esterna

0.12 16 1.92

mattone forato

isolanteintercapedine

mattone forato

intonaco esterno

intonaco interno

intonaco rustico

esterna

Intonaco rustico

0.02 20 0.4

Isolante 0.03 1 0.03

Muratura interna

0.06 11 0.66

Intonaco interno

0.02 20 0.4

Totale 4.01

3262 124 3

Interpiano netto: 3.0–0.24 = 2.76 m

Incidenza forfetaria delle aperture: 20%

Peso totale per metro lineare di parete: 4.01 x 2.76 x 0.8 = 8.85 kN/m

ll peso delle chiusure esterne grava solo e direttamente sulle travi di bordo e sui cordoli perimetrali e non va ripartito sui solai

Analisi dei carichi – solaio intermediocarichi di esercizio

Valore di progetto agli SLU del carico

10

Valore di progetto agli SLU del carico

11

Valore di progetto agli SLU del caricosolaio intermedio

CaricoPermanente strutturale

Permanente non strutturale

Variabile

12

Caricostrutturale strutturale

Variabile

Gk

(kN/m2)3.76 1.92+1.6=3.52 2.0

γ 1.3 oppure 1.0 1.5 oppure 0.0 1.5 oppure 0.0

ψ0

balcone

impermeabilizzazione

massetto di pendenza

pavimento

soletta

intonaco 2.04.0

20.0

2.0

StratoSpessore

(m)

Peso unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

soletta 0.2 25 0.2 × 25 = 5

Analisi dei carichi – balconepermanenti strutturali

balconeTotale 5

Analisi dei carichi – balconepermanenti strutturali

StratoSpessore

(m)

Peso unitario

(KN/m3)

Peso

(KN/m2)

Pavimento in piastrelle 0.02 20 0.4

balcone

impermeabilizzazione

massetto di pendenza

pavimento

soletta

intonaco 2.04.0

20.0

2.0

Manto impermeabilizzante

0.003 0.1

Massetto di pendenza 0.04 18 0.72

Intonaco civile 0.02 20 0.4

Totale 1.62

balcone

Analisi dei carichi – balconecarichi di esercizio

Analisi dei carichi – balconecarico neve

Carico da neve, qsk (Carico neve al suolo)

Zona 1

Alpina

Mediterranea

Zona 2

Zona 3

Analisi dei carichi – balconecarico neve

� L’edificio si ipotizza ubicato in provincia di Perugia (zona II) ad una quota a

s= 500m

s i sk E tq q C C= µ ⋅ ⋅ ⋅

sq caricodella neve sulla copertura=

( )2 2

( 50 )

0.85[1 481 1.77 200

sk r

s s

q valore caratteristico del carico della neve al suolo T anni

a k� m a m

= = =

= + = >

. 0.8i coeff di formaµ = = . 1.0EC coeff di esposizione= = . 1.0tC coeff termico= =

( ) 20.8 1.77 1 1 1.416sq z k� m= ⋅ ⋅ ⋅ =

Valore di progetto agli SLU del caricobalcone

18

CaricoPermanente strutturale

Permanente non

strutturaleVariabile Neve

Gk

(kN/m2)3.76 3.52 4.0 1.416

γ 1.3 oppure 1.0 1.5 oppure 0.0 1.5 oppure 0.01.5 oppure

0.0

ψ0 0.7 0.5

Determinazione dei carichi sul solaio

� I carichi calcolati sono riferiti ad un metro di solaio in direzione trasversale.

� il carico distribuito è esattamente il carico a mq del solaio.

In alternativa si può considerare una � In alternativa si può considerare una larghezza pari all’interasse dei travetti:

� in tal caso il carico lineare è pari al carico a mq moltiplicato per l’interasse dei travetti

19

( )1 1.3 1.5 1.53.5 2.24 2.0 0.5=5.62dsF k� m= ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅

Carichi del solaio per unità di superficie

Destinazione d’uso

Permanenticaratteristici

Permanenti di calcolo

Variabili caratteristici

Variabili di calcolo

Solaio intermedio3.76 + 3.52

kN/m2

10.17 kN/m2 o3.76 kN/m2

2.0 kN/m2 3.0 kN/m2 o0.0 kN/m2

balcone5.0 +1.62

kN/m2

8.93 kN/m2 o5.0 kN/m2

4.0 kN/m2 6.0 kN/m2 o0.0 kN/m2

Combinazioni di carico – solaio intermedio

G

Q

G

Q

M = 28.31kNm M = 37.20kNm M = 25.9kNm M = 32.26kNm

G

Q

G

Q

M = 20.72kNmM = 9.95kNm

M = 29.05kNm

M = 22.45kNm

M =23.99kNm

M = 4.02kNm

M = 33.3kNm

M = 30.48kNm

M = 14.07kNm M = 13.51kNm M = 20.73 kNm

M = 20.11kNm

M = 29.82kNm

M = 11.80kNm

M = 31.32kNm

M = 21.07kNm

Correzione del modello di trave continua

Determinazione dei carichi sulla trave

Interasse: (5.2+5.4)·0.5=5.3m

5.0m

1.5m

5.4m5.2m4.6m

(5.2+5.4)·0.5=5.3m

Permanente strutturale

Permanente non strutturale

Variabile

Carico (kN/m2) 3.76 1.92+1.6=3.52 2.0

interasse 5.3 5.3 5.3

Carico (kN/m) 19.93 18.656 10.6

Determinazione dei carichi sulla trave

Interasse: (5.2+5.4)·0.5=5.3m

1.5m

5.0m

5.4m5.2m4.6m

Permanente strutturale

Permanente non strutturale

Variabile Neve

Carico (kN/m2)

5.0 1.62 4.0 1.416

interasse 5.3 5.3 5.3 5.3

Carico (kN/m)

26.5 8.58 21.2 7.5

Combinazioni di carico – trave

laA B C

Qd

Gd

YB1

lG1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ l

a

2+

⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l2

2⋅+

⋅:= YB 320.645kN⋅=

YC G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l⋅+ YB−:= YC 155.392kN⋅=

MB G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−a2

⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=la

= valore caratteristico del carico variabile del balconebkQ

= valore caratteristico del carico variabile nevenkQ

= valore caratteristico del carico variabile del solaio intermedioskQ

MB G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−a

2⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=

MBC x( ) YC x⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) x2

2⋅−:=

xmx

YC

G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ):= xmx 2.227m=

Mmax MBC xmx( ):= Mmax 173.011kN m⋅⋅=

Combinazioni di carico – trave

Gk

laA B C

Gd

Qd YB1

lG1bk G2bk+( ) a⋅ l

a

2+

⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l2

2⋅+

⋅:= YB 220.173kN⋅=

YC G1bk G2bk+( ) a⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l⋅+ YB−:= YC 168.498kN⋅=

2laMB G1bk G2bk+( )−

a2

2⋅:= MB 29.813− kN m⋅⋅=

MBC x( ) YC x⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) x2

2⋅−:=

xmx

YC

G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ):= xmx 2.415m=

Mmax MBC xmx( ):= Mmax 203.423kN m⋅⋅=

Combinazioni di carico – trave

laA B C

Gd

Qd

Gd

YB1

lG1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+( ) a⋅ l

a

2+

⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l2

2⋅+

⋅:= YB 256.087kN⋅=

YC G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+( ) a⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) l⋅+ YB−:= YC 163.813kN⋅=

laMB G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+( )−

a2

2⋅:= MB 53.235− kN m⋅⋅=

MBC x( ) YC x⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ) x2

2⋅−:=

xmx

YC

G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+ Qsk γQ⋅+( ):= xmx 2.347m=

Mmax MBC xmx( ):= Mmax 192.27kN m⋅⋅=

Combinazioni di carico – trave

laA B C

GdGd

QdYB

1

lG1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ l

a

2+

⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+( ) l2

2⋅+

⋅:= YB 280.895kN⋅=

YC G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+( ) l⋅+ YB−:= YC 115.642kN⋅=

MB G1bk γG1⋅ G2bk γ G2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−a2

⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=la MB G1bk γG1⋅ G2bk γ G2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−2

⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=

MBC x( ) YC x⋅ G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+( ) x2

2⋅−:=

xmx

YC

G1sk γG1⋅ G2sk γG2⋅+( ):= xmx 2.146m=

Mmax MBC xmx( ):= Mmax 124.092kN m⋅⋅=

Combinazioni di carico – trave

Gk

laA B C

Gd

Qd YB1

lG1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ l

a

2+

⋅ G1skl2

2⋅+

⋅:= YB 196.01kN⋅=

YC G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( ) a⋅ G1sk l⋅+ YB−:= YC 30.757kN⋅=

MB G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−a2

2⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=la MB G1bk γG1⋅ G2bk γG2⋅+ Qbk γQ⋅+ Qnk ψn⋅ γQ⋅+( )−2

⋅:= MB 95.338− kN m⋅⋅=

MBC x( ) YC x⋅ G1sk G2sk+( ) x2

2⋅−:=

xmx

YC

G1sk G2sk+( ):= xmx 1.543m=

Mmax MBC xmx( ):= Mmax 23.733kN m⋅⋅=

Combinazioni di carico per gli stati limite di esercizio