COMUNE DI ROMA MUNICIPIO IV · La seguente relazione di calcolo prevede la progettazione di una...

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TAVOLA APPROVATO: ESEGUITO: CONTROLLATO: COMMESSA ELABORATO REV. SCALA DATA: DATA 0 8 1 7 0 0 5 TITOLO ELABORATO IL PROGETTISTA: LAVORI DI MANUTENZIONE STRAORDINARIA PER L'ADEGUAMENTO ANTINCENDIO DELL'ASILO NIDO "BIMBILANDIA" SITO IN VIA F.P. BONIFACIO, ROMA SPAZIO RISERVATO AGLI ENTI ING. FABRIZIO MAZZENGA OTTOBRE 2017 ING. GIANCARLO TANZI IL DIRETTORE TECNICO ING. GIANCARLO TANZI 25' ,1** 520$ 1 PROGETTO ESECUTIVO COMUNE DI ROMA MUNICIPIO IV - OTTOBRE 2017 IL R.U.P.: ING. GIANCARLO TANZI RELAZIONE DI CALCOLO SCALA DI EMERGENZA R05 - ARCH. DENIS ROTONDARO R E L S T R 0 0 1 0 0

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TAVOLA

APPROVATO:

ESEGUITO:

CONTROLLATO:

COMMESSA ELABORATO REV.

SCALA

DATA:

DATA

0 8 1 7 0 0 5

TITOLO ELABORATO

IL PROGETTISTA:

LAVORI DI MANUTENZIONE STRAORDINARIA

PER L'ADEGUAMENTO ANTINCENDIO DELL'ASILO NIDO "BIMBILANDIA"

SITO IN VIA F.P. BONIFACIO, ROMA

SPAZIO RISERVATO AGLI ENTI

ING. FABRIZIO MAZZENGA

OTTOBRE 2017

ING. GIANCARLO TANZI

IL DIRETTORE TECNICO

ING. GIANCARLO TANZI

ORD. INGG. ROMA N° 20314

PROGETTO ESECUTIVO

COMUNE DI ROMA

MUNICIPIO IV

-

OTTOBRE 2017

IL R.U.P.:

ING. GIANCARLO TANZI

RELAZIONE DI CALCOLO SCALA DI EMERGENZA

R05

-

ARCH. DENIS ROTONDARO

R E L S T R 0 0 1 0 0

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 1

INDICE

1. PREMESSA ............................................................................................................... 4

2. NORMATIVE E SPECIFICHE .................................................................................... 4

3. UNITA’ DI MISURA .................................................................................................... 4

4. MATERIALI ................................................................................................................ 5 4.1. CALCESTRUZZO PER STRUTTURE DI FONDAZIONE ..................................... 5 4.2. ACCIAIO .............................................................................................................. 5 4.2.1. ACCIAIO PER BARRE DI ARMATURA LENTA ............................................................... 5 4.2.2. ACCIAIO PER CARPENTERIA METALLICA ................................................................... 6 4.2.3. PIASTRAME .................................................................................................................... 6 4.2.4. BULLONERIA E DADI ..................................................................................................... 6

5. DESCRIZIONE DELL’OPERA ................................................................................... 7 5.1. AMPLIAMENTO ........................................... Errore. Il segnalibro non è definito.

6. ZONIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE SISMICA .............................................. 9 6.1. ZONIZZAZIONE SISMICA ................................................................................... 9 6.2. PARAMETRI SISMICI ........................................................................................ 10 6.3. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO............................. 11 6.4. DEFINIZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA ................................................ 13 6.5. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI PROGETTO ALLO STATO LIMITE DI

SALVAGUARDIA DELLA VITA (SLV) ................................................................ 13 6.6. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI PROGETTO ALLO STATO LIMITE DI

DANNO (SLD) .................................................................................................... 13

7. ANALISI DEI CARICHI ............................................................................................ 16 7.1. PESO PROPRIO DELLE OPERE IN CARPENTERIA METALLICA ................... 16 7.2. CARICHI PERMANENTI .................................................................................... 16 7.2.1. CARICHI PERMANENTI STRUTTURALI ........................................................................16 7.2.2. CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI ...............................................................16 7.3. CARICHI ACCIDENTALI .................................................................................... 17 7.3.1. AZIONI DEL VENTO .......................................................................................................17 7.3.2. AZIONE NEVE ................................................................................................................19 7.4. CARICHI VARIABILI .......................................................................................... 20 7.5. AZIONE SISMICA .............................................................................................. 20

8. COMBINAZIONI DI CARICO ................................................................................... 21 8.1. COMBINAZIONI DI CARICO STATICHE ........................................................... 21 8.1.1. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO –

COMBINAZIONI QUASI PERMANENTI ..........................................................................21 8.1.2. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO –

COMBINAZIONI FREQUENTI ........................................................................................21 8.1.3. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO –

COMBINAZIONI CARATTERISTICHE RARE .................................................................21 8.1.4. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE ULTIMO .........................................22 8.2. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE ............................................................ 23

RELAZIONE DI CALCOLO

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8.3. RIEPILOGO DELLE COMBINAZIONI DI CARICO ............................................. 23 8.3.1. DEFINIZIONE DEI CARICHI ELEMENTARI E DEI COEFFICIENTI DI

PARTECIPAZIONE .........................................................................................................23 8.3.2. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – QUASI

PERMANENTI ................................................................................................................23 8.3.3. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO –

FREQUENTI ...................................................................................................................24 8.3.4. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO –

CARATTERISTICHE .......................................................................................................24 8.3.5. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE ULTIMO STATICHE .......................24 8.3.6. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE ALLO STATO LIMITE DI

SALVAGUARDIA DELLA VITA .......................................................................................25 8.3.7. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE ALLO STATO LIMITE DI DANNO ...................25

9. METODO DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E MODELLI DI CALCOLO..... 27 9.1. DEFINIZIONE DEL MODELLO DI CALCOLO .................................................... 27 9.2. ASSEGNAZIONE DEI CARICHI ELEMENTARI E DELLE MASSE .................... 28

10. ANALISI ESEGUITE ................................................................................................ 31 10.1. DEFINIZIONE DELLE ANALISI .......................................................................... 31 10.2. MODI PROPRI DI VIBRARE DELLE STRUTTURE ............................................ 31

11. MONTANTI HEB120 ................................................................................................ 35 11.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO ............................................................. 35 11.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI ......................................................35 11.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE............................................................................35 11.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE .................................................................. 36 11.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE ............................................................ 36 11.4. VERIFICHE A TAGLIO ....................................................................................... 36 11.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI ........................................... 36

12. TRAVI IPE160 .......................................................................................................... 38 12.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO ............................................................. 38 12.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI ......................................................38 12.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE............................................................................38 12.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE .................................................................. 39 12.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE ............................................................ 39 12.4. VERIFICHE A TAGLIO ....................................................................................... 39 12.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI ........................................... 39

13. COSCIALI UPN240 .................................................................................................. 41 13.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO ............................................................. 41 13.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI ......................................................41 13.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE............................................................................41 13.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE .................................................................. 42 13.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE ............................................................ 42 13.4. VERIFICHE A TAGLIO ....................................................................................... 42 13.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI ........................................... 42

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14. VERIFICA DEI COLLEGAMENTI DI BASE ............................................................ 44 14.1. COLLEGAMENTO MONTANTE HEB120 – FONDAZIONE ............................... 44 14.1.1. INPUT .............................................................................................................................44 14.1.2. VERIFICHE .....................................................................................................................45 14.2. COLLEGAMENTO UPN 240 – FONDAZIONE ................................................... 47 14.2.1. INPUT .............................................................................................................................47 14.2.1. VERIFICHE .....................................................................................................................48

15. VERIFICA DEGLI SPOSTAMENTI MASSIMI ORIZZONTALI ................................ 50 15.1. VALUTAZIONE DEI MASSIMI SPOSTAMENTI ORIZZONTALI PER LO STATO

LIMITE DI DANNO ............................................................................................. 50 15.2. VERIFICA DELLO SPOSTAMENTO ORIZZONTALE LIMITE PER LO STATO

LIMITE DI ESERCIZIO ....................................................................................... 54

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1. PREMESSA

Il sottoscritto Ing. Giancarlo Tanzi, domiciliato per la professione in Roma, via Prenestina n° 380, c/o

Techproject S.r.l., C.F TNZGCR68S12G838K, iscritto all’Albo Professionale degli Ingegneri della

Provincia di Roma al n° 20314, in qualità di progettista per incarico conferitogli dal Comune di

Roma, Municipio IV redige la seguente relazione di calcolo inerente la scala di emergenza esterna

dell’asilo nido “Bimbilandia”, sito in via F.P. Bonifacio a Roma.

2. NORMATIVE E SPECIFICHE

La presente relazione di calcolo è stata redatta in osservanza della seguente normativa:

­ DM 14.01.2008 “Nuove Norme tecniche per le costruzioni”

­ Circolare 02 Febbraio 2009 n. 617 Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le

costruzioni” di cui al DM 14 gennaio 2008

­ Norma UNI EN 206-1:2006 Calcestruzzo – Parte 1: Specificazione, prestazione,

produzione e conformità

3. UNITA’ DI MISURA

Nei calcoli si farà uso delle seguenti unità di misura:

­ per i carichi: kN/m2, kN/m, kN

­ per i momenti: kNm

­ per i tagli e sforzi normali: kN

­ per le tensioni: N/mm2

­ per le accelerazioni: m/sec2

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4. MATERIALI

4.1. CALCESTRUZZO PER STRUTTURE DI FONDAZIONE

Per la realizzazione delle strutture di fondazione verrà utilizzato un calcestruzzo con classe di

resistenza C25/30, le cui caratteristiche meccaniche sono di seguito riepilogate:

Classe di resistenza del calcestruzzo

Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck 30,00 [N/mm2]

Resistenza caratteristica cilindrica a compressione fck 24,90 [N/mm2]

Resistenza cilindrica media a compressione a 28 gg fcm 32,90 [N/mm2]

Resistenza di calcolo a compressione fcd 14,11 [N/mm2]

Resistenza media a trazione fctm 2,56 [N/mm2]

Resistenza caratteristica a trazione fctk 1,79 [N/mm2]

Resistenza di calcolo a trazione fctd 1,19 [N/mm2]

Modulo elastico istantaneo Ec 31 220,19 [N/mm2]

Modulo elastico medio Ecm 30 440,77 [N/mm2]

CARATTERISTICHE MECCANICHE DEI CALCESTRUZZI - D.M. 14.01.2008

C25/30

4.2. ACCIAIO

4.2.1. ACCIAIO PER BARRE DI ARMATURA LENTA

Per le armature lente delle strutture in cemento armato è stato considerato un acciaio tipo

B450C con le seguenti caratteristiche meccaniche:

­ ft,k = 540,00 N/mm2 (resistenza caratteristica a rottura)

­ fy,k = 450,00 N/mm2 (tensione caratteristica di snervamento)

­ fy,d = 391,30 N/mm2 (tensione di snervamento di calcolo - γc=1,15)

­ Es = 200.000,00 N/mm2 (modulo elastico istantaneo)

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4.2.2. ACCIAIO PER CARPENTERIA METALLICA

Per la realizzazione delle strutture in carpenteria metallica verrà fatto uso di acciaio tipo S355J0 con

le seguenti caratteristiche meccaniche:

­ ft,k = 510,00 N/mm2 (resistenza caratteristica a rottura)

­ fy,k = 355,00 N/mm2 (tensione caratteristica di snervamento)

­ fy,d = 338,09 N/mm2 (tensione di snervamento di calcolo - γc=1,05)

­ Es = 210.000 N/mm2 (modulo elastico istantaneo)

4.2.3. PIASTRAME

Per il piastrame delle opere in carpenteria metallica verrà fatto uso di acciaio tipo S355J0 UNI EN

10025 (per spessori t ≤ 40 mm) con le seguenti caratteristiche meccaniche:

­ ft,k = 510,00 N/mm2 (resistenza caratteristica a rottura)

­ fy,k = 355,00 N/mm2 (tensione caratteristica di snervamento)

­ fy,d = 338,09 N/mm2 (tensione di snervamento di calcolo - γc=1,05)

­ Es = 210.000 N/mm2 (modulo elastico istantaneo)

4.2.4. BULLONERIA E DADI

Per le opere in carpenteria metallica verrà fatto uso di bulloni in acciaio zincato a caldo di Classe

8.8 UNI EN ISO 898-1:2001 con le seguenti caratteristiche meccaniche:

­ fy,b = 649,00 N/mm2 (tensione caratteristica di snervamento)

­ ft,b = 800,00 N/mm2 (tensione caratteristica di rottura)

Per le opere in carpenteria metallica verrà fatto uso di dadi di Classe 8.8 UNI EN ISO 898-1:2001.

E’ previsto l’impiego di bulloni conformi per le caratteristiche dimensionali alle norme UNI EN ISO

4016 e UNI 5592.

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5. DESCRIZIONE DELL’OPERA

La seguente relazione di calcolo prevede la progettazione di una scala di emergenza esterna a

servizio dell’asilo nido “Bimbilandia”, sito in via F.P. Bonifacio a Roma.

La presente relazione riporta il dimensionamento e le verifiche delle strutture relative alla

realizzazione della scala di emergenza esterna a servizio dell’asilo nido “Bimbilandia”.

La struttura di fondazione è realizzata mediante una platea in c.a. gettata in opera dello spessore di

40 cm.

La struttura in elevazione è realizzata in acciaio S355 ed è formata da montanti HEB 120, da travi

IPE 160 e da cosciali UPN 240. I montanti sono incastrati alla base.

L’altezza della struttura è di circa 2,05 m, le dimensioni in pianta sono 4,90 x 1,60 m.

La scala è caratterizzata da 11 gradini ed un pianerottolo in grigliato Keller.

Nelle immagini seguenti sono riportati rispettivamente una pianta ed una sezione longitudinale.

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6. ZONIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE SISMICA

6.1. ZONIZZAZIONE SISMICA

Il sito in oggetto ricade all’interno del territorio del Comune di Roma (RM), con ubicazione in Via

Francesco Paolo Bonifacio.

Le coordinate di riferimento del sito in oggetto sono di seguito riportate:

- Latitudine: 41,951920

- Longitudine: 12,581947

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6.2. PARAMETRI SISMICI

Secondo quanto riportato nel D.M. 14.01.2008 “Nuove norme Tecniche per le Costruzioni”, par.

2.4.3, sono stati definiti i seguenti parametri sismici della struttura:

- Vita nominale della struttura: VN = 50 anni

- Classe d’uso della struttura: II – “Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti…”

- Coefficiente d’uso della struttura: CU = 1,00

- Periodo di ritorno per l’azione sismica: VR = VN x CU = 50 x 1,00 = 50 anni

Di seguito sono riportati i valori dei principali parametri sismici caratteristici del sito in oggetto e del

periodo di ritorno dell’evento sismico:

Si è assunto un suolo di fondazione appartenente alla categoria B.

Dal punto di vista topografico il sito rientra nella categoria topografica T1, cui corrisponde un

coefficiente topografico ST = 1,00.

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6.3. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO

Sulla base dei parametri sismici definiti nel paragrafo è stato definito lo spettro di risposta elastico

per lo Stato Limite di Salvaguardia della Vita:

Il diagramma dello spettro di risposta elastico allo SLV è di seguito riportato:

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Nella tabella successiva è riportato lo sviluppo analitico dei valori dell’accelerazione spettrale in

funzione del periodo T:

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6.4. DEFINIZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA

Le analisi sismiche sono state effettuate considerando gli spettri di risposta elastici, quindi

impiegando un fattore di struttura pari ad 1.

6.5. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI PROGETTO ALLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (SLV)

Lo spettro di progetto per la progettazione allo Stato Limite di Salvaguardia della Vita è di tipo

elastico, pertanto è quello definito al paragrafo 6.3.

6.6. DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI PROGETTO ALLO STATO LIMITE DI DANNO (SLD)

Sulla base dei parametri sismici definiti e sulla base del fattore di struttura definito precedentemente,

è stato definito lo spettro di risposta di progetto per lo Stato Limite di Danno:

Il diagramma dello spettro di progetto allo SLD è di seguito riportato:

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Nella tabella successiva è riportato lo sviluppo analitico dei valori dell’accelerazione spettrale in

funzione del periodo T:

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7. ANALISI DEI CARICHI

7.1. PESO PROPRIO DELLE OPERE IN CARPENTERIA METALLICA

Il peso per unità di volume degli elementi in acciaio è stato assunto pari a acc. = 86,35 kN/m3. Tale

valore è pari al peso di volume definito dal D.M. 14.01.2008 “Nuove norme Tecniche per le

Costruzioni”, par. 11.3.4 moltiplicato per il fattore 1,1 per tenere conto della presenza di piastre e

bulloni.

Il peso degli elementi strutturali principali (colonne, travi e diagonali) è stato assegnato in automatico

dal software di calcolo agli elementi finiti in funzione delle reali caratteristiche geometriche delle

sezioni.

7.2. CARICHI PERMANENTI

I carichi permanenti portati saranno applicati sugli elementi in funzione delle corrispondenti

larghezza di influenza.

7.2.1. CARICHI PERMANENTI STRUTTURALI

Grigliato Keller 0,50 kN/m2

PESO TOTALE CARICHI PERMANENTI STRUTTURALI 0,50 kN/m2

7.2.2. CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI

Ringhiera 0,10 kN/m

PESO TOTALE CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI 0,10 kN/m

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7.3. CARICHI ACCIDENTALI

7.3.1. AZIONI DEL VENTO

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Il carico accidentale del vento è stato assegnato alle colonne in funzione delle corrispondenti

larghezze di influenza.

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7.3.2. AZIONE NEVE

Verrà pertanto considerato un valore del carico uniformemente distribuito della neve pari a:

qneve = 0,50 kN/m2

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7.4. CARICHI VARIABILI

I carichi variabili comprendono i carichi legati alla destinazione d’uso dell’opera. Il valore di questi

dipende dalla categoria dell’edificio; in particolare secondo quanto riportato nel D.M. 14.01.2008,

capitolo 3.1.4, tabella 3.1.II:

Cat. Ambienti qk

[kN/m2]

C C2 – Scale comuni 4,00

7.5. AZIONE SISMICA

L’azione sismica è stata applicata alle strutture mediante un’analisi dinamica lineare con spettro di

risposta.

RELAZIONE DI CALCOLO

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8. COMBINAZIONI DI CARICO

8.1. COMBINAZIONI DI CARICO STATICHE

8.1.1. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – COMBINAZIONI QUASI PERMANENTI

Per le combinazioni di carico statiche relative alla struttura in oggetto si è fatto riferimento a quanto

riportato nel capitolo nel D.M. 14.01.2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, par. 2.5.3.

Sulla base di ciò sono state individuate le combinazioni di carico statiche quasi permanenti allo

Stato Limite di Esercizio, ottenute tramite la relazione generale:

kiikjd QGF 2

- Gkj rappresenta il valore caratteristico della j-esima azione permanente

- Qki rappresenta il valore caratteristico della i-esima azione variabile

- Ψ2i rappresentano i coefficienti di combinazione per tener conto della ridotta probabilità di

concomitanza delle azioni variabili con i loro valori quasi permanenti

8.1.2. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – COMBINAZIONI FREQUENTI

Per le combinazioni di carico statiche relative alla struttura in oggetto si è fatto riferimento a quanto

riportato nel capitolo nel D.M. 14.01.2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, par. 2.5.3.

Sulla base di ciò sono state individuate le combinazioni di carico statiche frequenti allo Stato Limite

di Esercizio, ottenute tramite la relazione generale:

kiikkjd QQGF 2111

- Gkj rappresenta il valore caratteristico della j-esima azione permanente

- Qk1 rappresenta il valore caratteristico dell’azione variabile di base in ogni combinazione

- Qki rappresenta il valore caratteristico della i-esima azione variabile

- Ψ2i rappresentano i coefficienti di combinazione per tener conto della ridotta probabilità di

concomitanza delle azioni variabili con i loro valori frequenti

8.1.3. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – COMBINAZIONI CARATTERISTICHE RARE

Per le combinazioni di carico statiche relative alla struttura in oggetto si è fatto riferimento a quanto

riportato nel capitolo nel D.M. 14.01.2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, par. 2.5.3.

Sulla base di ciò sono state individuate le combinazioni di carico statiche caratteristiche allo Stato

Limite di Esercizio, ottenute tramite la relazione generale:

RELAZIONE DI CALCOLO

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kiikkjd QQGF 01

- Gkj rappresenta il valore caratteristico della j-esima azione permanente

- Qk1 rappresenta il valore caratteristico dell’azione variabile di base in ogni combinazione

- Qki rappresenta il valore caratteristico della i-esima azione variabile

- Ψ0i rappresentano i coefficienti di combinazione per tener conto della ridotta probabilità di

concomitanza delle azioni variabili con i loro valori caratteristici

8.1.4. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE ULTIMO

Per le combinazioni di carico statiche relative alla struttura in oggetto si è fatto riferimento a quanto

riportato nel capitolo nel D.M. 14.01.2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, par. 2.5.3.

Sulla base di ciò sono state individuate le combinazioni di carico statiche allo Stato Limite Ultimo,

ottenute tramite la relazione generale:

n

i

kiQiikQ

m

j

kjGjd QQGF2

011

1

dove:

- γG e γQ rappresentano i coefficienti parziali di amplificazione dei carichi

- Gkj rappresenta il valore caratteristico della j-esima azione permanente

- Qk1 rappresenta il valore caratteristico dell’azione variabile di base in ogni combinazione

- Qki rappresenta il valore caratteristico della i-esima azione variabile

- Ψ0i rappresentano i coefficienti di combinazione per tener conto della ridotta probabilità di

concomitanza delle azioni variabili con i loro valori caratteristici

I coefficienti di amplificazione dei carichi per le combinazioni di carico A1, secondo il D.M.

14.01.2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, par. 2.6, tabella 2.6.I, sono riepilogati nelle

seguenti tabelle:

COEFFICIENTI PARZIALI RELATIVI ALLE AZIONI PER LE VERIFICHE AGLI SLU

AZIONE COEFFICIENTE

PARZIALE (A1) STR

Permanenti Favorevole

G1 1,00

Sfavorevole 1,30

Permanenti non strutturali Favorevole

G2 0,00

Sfavorevole 1,50

Variabili Favorevole

Qi 0,00

Sfavorevole 1,50

Le verifiche di tipo geotecnico verranno effettuate secondo l’approccio 2 (A1-M1-R3) del D.M.

14.01.2008 “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni”, cap.6.

RELAZIONE DI CALCOLO

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I coefficienti di riduzione dei parametri geotecnici e delle resistenze verranno esplicitati negli

specifici paragrafi relativi alle verifiche di carattere geotecnico.

8.2. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE

In fase sismica è state ipotizzate un’unica combinazione di carico allo Stato Limite di Salvaguardia

ottenuta tramite la relazione generale:

kiikjd QGEF 2

dove:

- E rappresenta il carico sismico

- Gkj rappresenta il valore caratteristico della j-esima azione permanente

- Qki rappresenta il valore caratteristico della i-esima azione variabile

- Ψ2i rappresentano i coefficienti di combinazione per tener conto della ridotta probabilità di

concomitanza delle azioni variabili con i loro valori quasi permanenti

8.3. RIEPILOGO DELLE COMBINAZIONI DI CARICO

8.3.1. DEFINIZIONE DEI CARICHI ELEMENTARI E DEI COEFFICIENTI DI PARTECIPAZIONE

Nella tabella successiva sono riportati i carichi elementari introdotti nei modelli di calcolo ed i

rispettivi coefficienti di amplificazione (γ) e partecipazione (ψ):

γSLU

(sfavorevole)

γSLU

(favorevole)Ψ0 Ψ1 Ψ2

g1a: Peso proprio 1,30 1,00 1,00 1,00 1,00

g1b: Grigliato 1,30 1,00 1,00 1,00 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,50 0,00 1,00 1,00 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 1,50 0,00 0,70 0,70 0,60

q2 Neve 1,50 0,00 0,50 0,20 0,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 1,50 0,00 0,60 0,20 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 1,50 0,00 0,60 0,20 0,00

s1 Azione sismica longitudinale per SLV 1,00 1,00 - - -

s2 Azione sismica trasverale per SLV 1,00 1,00 - - -

s3 Azione sismica longitudinale per SLD 1,00 1,00 - - -

s4 Azione sismica trasverale per SLD 1,00 1,00 - - -

COEFFICIENTI DI PARTECIPAZIONE

AZIONE

g1 Carichi permanenti strutturali

8.3.2. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – QUASI PERMANENTI

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico allo Stato Limite di

Esercizio – Quasi permanenti:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 24

Q.P.01

Ψ

g1a: Peso proprio 1,00

g1b: Grigliato 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 0,60

q2 Neve 0,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 0,00

COMBINAZIONE SLE - QUASI PERMANENTE

AZIONE

g1 Carichi permanenti strutturali

8.3.3. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – FREQUENTI

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico allo Stato Limite di

Esercizio – Frequenti:

FR.01 FR.02 FR.03 FR.04

Ψ Ψ Ψ Ψ

g1a: Peso proprio 1,00 1,00 1,00 1,00

g1b: Grigliato 1,00 1,00 1,00 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,00 1,00 1,00 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 0,70 0,60 0,60 0,60

q2 Neve 0,00 0,20 0,00 0,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 0,00 0,00 0,20 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 0,00 0,00 0,00 0,20

g1 Carichi permanenti strutturali

AZIONE

COMBINAZIONE SLE - FREQUENTE

8.3.4. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO – CARATTERISTICHE

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico allo Stato Limite di

Esercizio – Caratteristiche:

CAR.01 CAR.02 CAR.03 CAR.04 CAR.05 CAR.06 CAR.07 CAR.08

Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ

g1a: Peso proprio 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g1b: Grigliato 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 1,00 0,70 0,70 0,70 1,00 0,70 1,00 0,70

q2 Neve 0,50 1,00 0,50 0,50 0,50 1,00 0,50 1,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 0,60 0,60 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 0,00 0,00 0,00 1,00 0,60 0,60 0,00 0,00

COMBINAZIONE SLE - CARATTERISTICA RARA

AZIONE

g1 Carichi permanenti strutturali

8.3.5. COMBINAZIONI DI CARICO ALLO STATO LIMITE ULTIMO STATICHE

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico allo Stato Limite

Ultimo statiche:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 25

γ Ψ γ Ψ γ Ψ

g1a: Peso proprio 1,30 1,00 1,30 1,00 1,30 1,00

g1b: Grigliato 1,30 1,00 1,30 1,00 1,30 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,50 1,00 1,50 1,00 1,50 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 1,50 1,00 1,50 1,00 1,50 1,00

q2 Neve 1,50 0,50 1,50 0,50 1,50 0,50

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 1,50 0,60 1,50 0,00 1,50 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 1,50 0,00 1,50 0,60 1,50 0,00

g1 Carichi permanenti strutturali

COMBINAZIONE SLU

AZIONESTR.01 STR.02 STR.03

γ Ψ γ Ψ γ Ψ

g1a: Peso proprio 1,30 1,00 1,30 1,00 1,30 1,00

g1b: Grigliato 1,30 1,00 1,30 1,00 1,30 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,50 1,00 1,50 1,00 1,50 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 1,50 0,70 1,50 0,70 1,50 0,70

q2 Neve 1,50 1,00 1,50 1,00 1,50 1,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 1,50 0,60 1,50 0,00 1,50 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 1,50 0,00 1,50 0,60 1,50 0,00

AZIONESTR.04 STR.05 STR.06

g1 Carichi permanenti strutturali

γ Ψ γ Ψ

g1a: Peso proprio 1,30 1,00 1,30 1,00

g1b: Grigliato 1,30 1,00 1,30 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,50 1,00 1,50 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 1,50 0,70 1,50 0,70

q2 Neve 1,50 0,50 1,50 0,50

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 1,50 1,00 1,50 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 1,50 0,00 1,50 1,00

STR.08

g1 Carichi permanenti strutturali

STR.07AZIONE

8.3.6. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE ALLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico sismiche allo Stato

Limite di Salvaguardia della Vita:

QKE01 QKE02 QKE03 QKE04 QKE05 QKE06 QKE07 QKE08

Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ

g1a: Peso proprio 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g1b: Grigliato 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60

q2 Neve 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

s1 Azione sismica longitudinale per SLV 1,00 1,00 -1,00 -1,00 0,30 -0,30 0,30 -0,30

s2 Azione sismica trasverale per SLV 0,30 -0,30 0,30 -0,30 1,00 1,00 -1,00 -1,00

s3 Azione sismica longitudinale per SLD 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

s4 Azione sismica trasverale per SLD 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

COMBINAZIONE SISMICA SLV

AZIONE

g1 Carichi permanenti strutturali

8.3.7. COMBINAZIONI DI CARICO SISMICHE ALLO STATO LIMITE DI DANNO

Nella tabella successiva è riportata la definizione delle combinazioni di carico sismiche allo Stato

Limite di Danno:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 26

SLD LONG.01SLD LONG.02SLD LONG.03SLD LONG.04 SLD TRAS.05 SLD TRAS.06 SLD TRAS.07 SLD TRAS.08

Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ

g1a: Peso proprio 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g1b: Grigliato 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

g2 Carichi permanenti non strutturali Ringhiera 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

q1 Carico variabile di servizio q1a: C2 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60

q2 Neve 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q3,a Azione trasversale del vento - Direzione 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q3,b Azione trasversale del vento - Direzione 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

s1 Azione sismica longitudinale per SLV 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

s2 Azione sismica trasverale per SLV 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

s3 Azione sismica longitudinale per SLD 1,00 1,00 -1,00 -1,00 0,30 -0,30 0,30 -0,30

s4 Azione sismica trasverale per SLD 0,30 -0,30 0,30 -0,30 1,00 1,00 -1,00 -1,00

COMBINAZIONE SISMICA SLD

AZIONE

g1 Carichi permanenti strutturali

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 27

9. METODO DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E MODELLI DI CALCOLO

La sicurezza statica è stata verificata valutando la resistenza, la funzionalità e la durabilità degli

elementi strutturali in relazione alle effettive condizioni di carico in esercizio, alle prescrizioni ed ai

coefficienti di sicurezza indicati dalla normativa vigente.

Le sezioni resistenti sono state verificate utilizzando il "Metodo semiprobabilistico agli Stati Limite

Ultimi", in base ai valori massimi delle caratteristiche di sollecitazione ricavate secondo le usuali

formule della Scienza delle Costruzioni.

Gli elementi strutturali sono stati dimensionati su ipotesi di comportamento di tipo elastico lineare,

valutandone contemporaneamente resistenza e deformabilità.

9.1. DEFINIZIONE DEL MODELLO DI CALCOLO

Per la determinazione delle sollecitazioni agenti sui singoli elementi strutturali sono stati realizzati

appositi modelli di calcolo della struttura, ottenuti mediante il software ali elementi finiti SAP2000 V.

19.2.1 (Computers and Structures, Inc.).

Tutti gli elementi strutturali sono stati modellati mediante elementi monodimensionali tipo “beam”,

con le sezioni caratteristiche modellate secondo la reale geometria in opera. La struttura è stata

modellata con vincoli di incastro tra travi principali e colonne. La struttura è stata modellata con

vincoli di incastro alla base delle colonne.

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 28

9.2. ASSEGNAZIONE DEI CARICHI ELEMENTARI E DELLE MASSE

Nel seguito sono riportate, per i diversi carichi elementari, le immagini con la distribuzione dei carichi

assegnati agli elementi strutturali.

L’applicazione dei carichi permanenti strutturali, dovuti alla griglia, è riportata nell’immagine

seguente:

L’applicazione dei carichi permanenti non strutturali, dovuti alla presenza della ringhiera, è riportata

nell’immagine seguente:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 29

L’applicazione dei carichi variabili di servizio, dovute al carico delle scale comuni, è riportata

nell’immagine seguente:

L’applicazione del carico da neve è riportata nell’immagine seguente:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 30

L’applicazione dell’azione del vento in direzione x è riportata nell’immagine seguente:

L’applicazione dell’azione del vento in direzione y è riportata nell’immagine seguente:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 31

10. ANALISI ESEGUITE

10.1. DEFINIZIONE DELLE ANALISI

Sul modello di calcolo globale per la fase finale sono state eseguite le seguenti analisi di calcolo:

­ Analisi statica

­ Analisi dinamica lineare con spettro di risposta

10.2. MODI PROPRI DI VIBRARE DELLE STRUTTURE

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura relativamente al 1° modo di vibrare:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 32

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura relativamente al 2° modo di vibrare:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 33

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura relativamente al 3° modo di vibrare:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 34

Nella tabella seguente sono riportati i modi di vibrare utilizzati per le analisi sismiche:

OutputCase ItemType Item Static Dynamic

Text Text Text Percent Percent

MODAL Acceleration UX 100 100

MODAL Acceleration UY 100 100

MODAL Acceleration UZ 100 100

TABLE: Modal Load Participation Ratios

OutputCase StepType StepNum Period UX UY RZ

Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless

MODAL Mode 1 0,038 0,00% 99,94% 40,78%

MODAL Mode 2 0,010 0,00% 0,06% 58,31%

MODAL Mode 3 0,007 95,48% 0,00% 0,00%

MODAL Mode 4 0,003 0,00% 0,00% 0,90%

MODAL Mode 5 0,003 4,52% 0,00% 0,00%

MODAL Mode 6 0,002 0,00% 0,00% 0,00%

MODAL Mode 7 0,002 0,00% 0,00% 0,00%

TABLE: Modal Participating Mass Ratios

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 35

11. MONTANTI HEB120

11.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO

11.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI

11.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 36

11.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE

Nella tabella seguente sono riportate, per ogni elemento, gli sforzi normali sollecitanti corrispondenti

alla combinazione più gravosa, e relativa verifiche. In particolare:

Verifica a trazione assiale;

Verifica a compressione assiale;

Verifica per stabilità a compressione delle membrature.

Frame DesignSect DesignType NsdDsgn Ncrd Nsd/Ncrd Nsd/Ncrd≤1 Ntrd Nsd/Ntrd Nsd/Ntrd≤1 NbrdMajor NbrdMinor Nsd/Nbrd Nsd/Nbrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.10 KN NTC08 4.2.6 KN KN NTC08 4.2.42

61 HE120B Column -1,448 710,720 0,002 VERIFICATO 1149,524 0,001 VERIFICATO 976,153 710,720 0,001 VERIFICATO

62 HE120B Column -14,560 710,720 0,020 VERIFICATO 1149,524 0,013 VERIFICATO 976,153 710,720 0,015 VERIFICATO

63 HE120B Column -1,883 710,720 0,003 VERIFICATO 1149,524 0,002 VERIFICATO 976,153 710,720 0,002 VERIFICATO

64 HE120B Column -15,146 710,720 0,021 VERIFICATO 1149,524 0,013 VERIFICATO 976,153 710,720 0,016 VERIFICATO

11.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i momenti sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a flessione monoassiale retta;

Verifica a instabilità latero-torsionale.

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn McrdMajor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1 MbrdMajor Msd/Mbrd Msd/Mbrd≤1 MsdMinDsgn McrdMinor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1

Text Text Text KN-m KN-m NTC08 4.2.12 KN-m NTC08 4.2.49 KN-m KN-m NTC08 4.2.12

61 HE120B Column 0,454 55,786 0,008 VERIFICATO 55,786 0,008 VERIFICATO 0,020 27,386 0,001 VERIFICATO

62 HE120B Column 0,007 55,786 0,000 VERIFICATO 55,786 0,000 VERIFICATO -0,287 27,386 0,010 VERIFICATO

63 HE120B Column 0,221 55,786 0,004 VERIFICATO 55,786 0,004 VERIFICATO 0,020 27,386 0,001 VERIFICATO

64 HE120B Column 0,002 55,786 0,000 VERIFICATO 55,786 0,000 VERIFICATO -0,067 27,386 0,002 VERIFICATO

11.4. VERIFICHE A TAGLIO

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i tagli sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a taglio.

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1 VsdMinDsgn VrdMinor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.17 KN KN NTC08 4.2.17

61 HE120B Column 0,890 213,841 0,004 VERIFICATO 0,498 539,336 0,001 VERIFICATO

62 HE120B Column 0,814 213,841 0,004 VERIFICATO 0,253 539,336 0,000 VERIFICATO

63 HE120B Column 0,256 213,841 0,001 VERIFICATO 0,498 539,336 0,001 VERIFICATO

64 HE120B Column 0,280 213,841 0,001 VERIFICATO 0,253 539,336 0,000 VERIFICATO

11.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI

Nelle tabelle seguenti sono riportate, per ogni elemento, le verifiche per combinazione delle azioni.

In particolare:

Flessione e taglio;

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 37

Presso o tenso-flessione.

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd≥0,5Vrd VsdMinDsgn VrdMinor Vsd≥0,5Vrd

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.31 KN KN NTC08 4.2.31

61 HE120B Column 0,890 213,841 NO 0,498 539,336 NO

62 HE120B Column 0,814 213,841 NO 0,253 539,336 NO

63 HE120B Column 0,256 213,841 NO 0,498 539,336 NO

64 HE120B Column 0,280 213,841 NO 0,253 539,336 NO

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn MsdMinDsgn MnrdMajor MnrdMinor

Text Text Text KN-m KN-m KN-m KN-m NTC08 4.2.39

61 HE120B Column 0,454 0,020 55,786 27,386 0,009 VERIFICATO

62 HE120B Column 0,007 -0,287 55,786 27,386 0,011 VERIFICATO

63 HE120B Column 0,221 0,020 55,786 27,386 0,005 VERIFICATO

64 HE120B Column 0,002 -0,067 55,786 27,386 0,002 VERIFICATO

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 38

12. TRAVI IPE160

12.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO

12.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI

12.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 39

12.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE

Nella tabella seguente sono riportate, per ogni elemento, gli sforzi normali sollecitanti corrispondenti

alla combinazione più gravosa, e relativa verifiche. In particolare:

Verifica a trazione assiale;

Verifica a compressione assiale;

Verifica per stabilità a compressione delle membrature.

Frame DesignSect DesignType NsdDsgn Ncrd Nsd/Ncrd Nsd/Ncrd≤1 Ntrd Nsd/Ntrd Nsd/Ntrd≤1 NbrdMajor NbrdMinor Nsd/Nbrd Nsd/Nbrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.10 KN NTC08 4.2.6 KN KN NTC08 4.2.42

66 IPE160 Beam 0,000 454,790 0,000 VERIFICATO 679,571 0,000 VERIFICATO 672,233 454,790 0,000 VERIFICATO

68 IPE160 Beam 0,000 454,790 0,000 VERIFICATO 679,571 0,000 VERIFICATO 672,233 454,790 0,000 VERIFICATO

12.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i momenti sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a flessione monoassiale retta;

Verifica a instabilità latero-torsionale.

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn McrdMajor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1 MbrdMajor Msd/Mbrd Msd/Mbrd≤1 MsdMinDsgn McrdMinor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1

Text Text Text KN-m KN-m NTC08 4.2.12 KN-m NTC08 4.2.49 KN-m KN-m NTC08 4.2.12

66 IPE160 Beam 0,163 41,924 0,004 VERIFICATO 40,254 0,004 VERIFICATO 0,000 8,824 0,000 VERIFICATO

68 IPE160 Beam -0,005 41,924 0,000 VERIFICATO 41,924 0,000 VERIFICATO 0,000 8,824 0,000 VERIFICATO

12.4. VERIFICHE A TAGLIO

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i tagli sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a taglio.

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1 VsdMinDsgn VrdMinor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.17 KN KN NTC08 4.2.17

66 IPE160 Beam 67,187 188,680 0,356 VERIFICATO 0,000 250,636 0,000 VERIFICATO

68 IPE160 Beam 67,187 188,680 0,356 VERIFICATO 0,000 250,636 0,000 VERIFICATO

12.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI

Nelle tabelle seguenti sono riportate, per ogni elemento, le verifiche per combinazione delle azioni.

In particolare:

Flessione e taglio;

Presso o tenso-flessione.

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 40

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd≥0,5Vrd VsdMinDsgn VrdMinor Vsd≥0,5Vrd

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.31 KN KN NTC08 4.2.31

66 IPE160 Beam 67,187 188,680 NO 0,000 250,636 NO

68 IPE160 Beam 67,187 188,680 NO 0,000 250,636 NO

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn MsdMinDsgn MnrdMajor MnrdMinor

Text Text Text KN-m KN-m KN-m KN-m NTC08 4.2.39

66 IPE160 Beam 0,163 0,000 41,924 8,824 0,004 VERIFICATO

68 IPE160 Beam -0,005 0,000 41,924 8,824 0,000 VERIFICATO

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 41

13. COSCIALI UPN240

13.1. CARATTERISTICHE DEL PROFILATO

13.1.1. CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E INERZIALI

b = 85 mm base

h = 240 mm altezza

a = 9,5 mm spessore1

e = 13,0 mm spessore2

Atot = 42,3 cm2 area totale

Jx,tot = 3599 cm4 momento d’inerzia intorno asse x-x

Jy,tot = 247 cm4 momento d’inerzia intorno asse y-y

Wx,tot = 300 cm3 modulo di resistenza intorno asse x-x

Wy,tot = 39,5 cm3 modulo di resistenza intorno asse y-y

gtot = 33,2 kg/m peso totale

13.1.2. CLASSIFICAZIONE DELLA SEZIONE

814,0355

235

anima: 17267,27814,05,9

214classe

a

c

ala: 1913,7814,00,13

5,75classe

e

c

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 42

13.2. VERIFICHE A SFORZO NORMALE

Nella tabella seguente sono riportate, per ogni elemento, gli sforzi normali sollecitanti corrispondenti

alla combinazione più gravosa, e relativa verifiche. In particolare:

Verifica a trazione assiale;

Verifica a compressione assiale;

Verifica per stabilità a compressione delle membrature.

Frame DesignSect DesignType NsdDsgn Ncrd Nsd/Ncrd Nsd/Ncrd≤1 Ntrd Nsd/Ntrd Nsd/Ntrd≤1 NbrdMajor NbrdMinor Nsd/Nbrd Nsd/Nbrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.10 KN NTC08 4.2.6 KN KN NTC08 4.2.42

65 UPN240 Beam 0,000 981,196 0,000 VERIFICATO 1429,805 0,000 VERIFICATO 1429,805 981,196 0,000 VERIFICATO

67 UPN240 Beam 0,000 981,196 0,000 VERIFICATO 1429,805 0,000 VERIFICATO 1429,805 981,196 0,000 VERIFICATO

75 UPN240 Brace -5,323 273,075 0,019 VERIFICATO 1429,805 0,004 VERIFICATO 1178,425 273,075 0,005 VERIFICATO

76 UPN240 Brace -5,323 273,075 0,019 VERIFICATO 1429,805 0,004 VERIFICATO 1178,425 273,075 0,005 VERIFICATO

13.3. VERIFICHE A MOMENTO FLETTENTE

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i momenti sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a flessione monoassiale retta;

Verifica a instabilità latero-torsionale.

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn McrdMajor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1 MbrdMajor Msd/Mbrd Msd/Mbrd≤1 MsdMinDsgn McrdMinor Msd/Mcrd Msd/Mcrd≤1

Text Text Text KN-m KN-m NTC08 4.2.12 KN-m NTC08 4.2.49 KN-m KN-m NTC08 4.2.12

65 UPN240 Beam -0,105 123,878 0,001 VERIFICATO 109,067 0,001 VERIFICATO 0,000 28,681 0,000 VERIFICATO

67 UPN240 Beam -3,441 123,878 0,028 VERIFICATO 109,067 0,032 VERIFICATO 0,000 28,681 0,000 VERIFICATO

75 UPN240 Brace -6,027 123,878 0,049 VERIFICATO 73,089 0,082 VERIFICATO -0,002 28,681 0,000 VERIFICATO

76 UPN240 Brace 6,027 123,878 0,049 VERIFICATO 73,089 0,082 VERIFICATO -0,002 28,681 0,000 VERIFICATO

13.4. VERIFICHE A TAGLIO

Nella tabella seguente sono riportati, per ogni elemento, i tagli sollecitanti corrispondenti alle

combinazioni più gravose, e relative verifiche. In particolare:

Verifica a taglio.

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1 VsdMinDsgn VrdMinor Vsd/Vrd Vsd/Vrd≤1

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.17 KN KN NTC08 4.2.17

65 UPN240 Beam 178,543 451,203 0,396 VERIFICATO 0,000 428,658 0,000 VERIFICATO

67 UPN240 Beam 178,543 451,203 0,396 VERIFICATO 0,000 428,658 0,000 VERIFICATO

75 UPN240 Brace 8,965 451,203 0,020 VERIFICATO 0,009 428,658 0,000 VERIFICATO

76 UPN240 Brace 8,965 451,203 0,020 VERIFICATO 0,008 428,658 0,000 VERIFICATO

13.5. VERIFICHE PER COMBINAZIONE DELLE AZIONI

Nelle tabelle seguenti sono riportate, per ogni elemento, le verifiche per combinazione delle azioni.

In particolare:

Flessione e taglio;

Presso o tenso-flessione.

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 43

Frame DesignSect DesignType VsdMajDsgn VrdMajor Vsd≥0,5Vrd VsdMinDsgn VrdMinor Vsd≥0,5Vrd

Text Text Text KN KN NTC08 4.2.31 KN KN NTC08 4.2.31

65 UPN240 Beam 178,543 451,203 NO 0,000 428,658 NO

67 UPN240 Beam 178,543 451,203 NO 0,000 428,658 NO

75 UPN240 Brace 8,965 451,203 NO 0,009 428,658 NO

76 UPN240 Brace 8,965 451,203 NO 0,008 428,658 NO

Frame DesignSect DesignType MsdMajDsgn MsdMinDsgn MnrdMajor MnrdMinor

Text Text Text KN-m KN-m KN-m KN-m NTC08 4.2.39

65 UPN240 Beam -0,105 0,000 123,878 28,681 0,001 VERIFICATO

67 UPN240 Beam -3,441 0,000 123,878 28,681 0,028 VERIFICATO

75 UPN240 Brace -6,027 -0,002 123,878 28,681 0,049 VERIFICATO

76 UPN240 Brace 6,027 -0,002 123,878 28,681 0,049 VERIFICATO

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 44

14. VERIFICA DEI COLLEGAMENTI DI BASE

14.1. COLLEGAMENTO MONTANTE HEB120 – FONDAZIONE

14.1.1. INPUT

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 45

14.1.2. VERIFICHE

Giunzione a piastra di base

Normativa di calcolo: D.M. 14-01-08(N.T.C.)

Colonna: HEB120 materiale S355

Materiale piastra S355

Tirafondi sollecitati nelle sezioni filettate

Numero di tirafondi di spigolo: 4

Numero di tirafondi di anima: 0

Numero di tirafondi di ala: 0

Tirafondi diametro nominale 12 mm materiale S355; non resistenti a compressione

Lunghezza dei tirafondi 270 mm

Diametro dei fori sulla piastra 13.5 mm

Cordoni di saldatura sulle ali della colonna lato 8.0 mm

Cordoni di saldatura sull'anima della colonna lato 8.0 mm

Cordoni di saldatura per gli irrigidimenti superiori lato 8.0 mm

Tipo di ancoraggio: aderenza semplice

Tirafondi non resistenti a compressione

Spessore piastra 3 cm

Verifica dei tirafondi

trazione:

FtEd = 34.7 daN < FtRd = 3095.5 daN

comb. SLU 8 N -1.440E+02 daN Tx -2.000E+00 daN Ty -8.900E+01 daN Mx -4.536E+03 daN*cm My -

1.970E+02 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

trazione + taglio:

(Fvsd/Fvrd)+(Ftsd/(1.4*Ftrd)) = 0.027 < 1 Ftsd = 34.7 Ftrd = 3095.5 Fvsd = 22.3 Fvrd = 1147.1

comb. SLU 8 N -1.440E+02 daN Tx -2.000E+00 daN Ty -8.900E+01 daN Mx -4.536E+03 daN*cm My -

1.970E+02 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

Verifica di resistenza della piastra

taglio:

Rapporto = 0.012 < 1

comb. SLU 10 N -1.522E+03 daN Tx -2.500E+01 daN Ty -4.600E+01 daN Mx -2.321E+03 daN*cm My -

1.524E+03 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

flessione:

R = 0.009 < 1

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 46

comb. SLU 10 N -1.522E+03 daN Tx -2.500E+01 daN Ty -4.600E+01 daN Mx -2.321E+03 daN*cm My -

1.524E+03 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

Verifica del giunto(p. 6.2 EN 1993-1-8:2005)

coeff = 0.03 < 1 MjRdx =-163574.1 daN*cm MEdx = -4536.0 daN*cm

Resistenza di progetto delle componenti di base:

FcplRd (calcestruzzo compresso) = 219379 daN

FcfcRd (flangia ed anima della colonna soggette a compressione) = 44896 daN

FtplRd (piastra inflessa) = 12382 daN

FtwbRd (anima della colonna soggetta a trazione) = 22996 daN

comb. SLU 8 N -1.440E+02 daN Tx -2.000E+00 daN Ty -8.900E+01 daN Mx -4.536E+03 daN*cm My -

1.970E+02 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

Verifica dell'ancoraggio: aderenza semplice

fad.max = 0.18 daN/cmq < fbd = 11.23 daN/cmq

comb. SLU 8 N -1.440E+02 daN Tx -2.000E+00 daN Ty -8.900E+01 daN Mx -4.536E+03 daN*cm My -

1.970E+02 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

profondita' d'infissione dei tirafondi sufficiente

Verifica della pressione di contatto fra piastra e calcestruzzo:

sc.max compressione = 1.31 daN/cmq < fcd = 132.28 daN/cmq

comb. SLU 10 N -1.522E+03 daN Tx -2.500E+01 daN Ty -4.600E+01 daN Mx -2.321E+03 daN*cm My -

1.524E+03 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

Verifica di resistenza delle saldature sulla piastra

a cordoni d'angolo:

fris = 19.1 daN/cmq < fu / (betaw * gammaMw) = 4533.3 daN/cmq

comb. SLU 16 N -1.187E+03 daN Tx -1.900E+01 daN Ty -8.100E+01 daN Mx -4.122E+03 daN*cm My -

1.183E+03 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

a cordoni d'angolo:

sigma ort = 3.9 daN/cmq < fu / gammaMw = 4080.0 daN/cmq

comb. SLU 8 N -1.440E+02 daN Tx -2.000E+00 daN Ty -8.900E+01 daN Mx -4.536E+03 daN*cm My -

1.970E+02 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

Verifica di resistenza delle saldature degli irrigidimenti sulla colonna

a cordoni d'angolo:

Fw.sd = 44.6 daN/cm < Fw.Rd = 1480.6 daN/cm

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 47

comb. SLU 10 N -1.522E+03 daN Tx -2.500E+01 daN Ty -4.600E+01 daN Mx -2.321E+03 daN*cm My -

1.524E+03 daN*cm Mt 0.0000E+00 daN*cm

14.2. COLLEGAMENTO UPN 240 – FONDAZIONE

14.2.1. INPUT

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 48

14.2.1. VERIFICHE

Giunzione a piastra di base

Normativa di calcolo: D.M. 14-01-08(N.T.C.)

Cosciale: UPN240 materiale S355

Materiale piastra S355

Tirafondi sollecitati nelle sezioni filettate

Numero di tirafondi di spigolo: 4

Numero di tirafondi di anima: 0

Numero di tirafondi di ala: 0

Tirafondi diametro nominale 12 mm materiale S355; non resistenti a compressione

Lunghezza dei tirafondi 270 mm

Diametro dei fori sulla piastra 13.5 mm

Cordoni di saldatura sulle ali della colonna lato 6.0 mm

Cordoni di saldatura sull'anima della colonna lato 6.0 mm

Cordoni di saldatura per gli irrigidimenti superiori lato 6.0 mm

Tipo di ancoraggio: aderenza semplice

Tirafondi non resistenti a compressione

Spessore piastra 3 cm

Verifica dei tirafondi

trazione:

FtEd = 984.5 daN < FtRd = 3095.5 daN

comb. SLU 2 N -1.026E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 3.0000E+01 daN Mx -2.380E+02 daN*cm My -

6.025E+04 daN*cm Mt 2.0100E+02 daN*cm

Taglio assorbito dall'attrito fondazione-piastra

Verifica di resistenza della piastra

taglio:

Rapporto = 0.046 < 1

comb. SLU 1 N -1.041E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 5.6000E+01 daN Mx -1.530E+02 daN*cm My -

6.027E+04 daN*cm Mt 2.4700E+02 daN*cm

flessione:

R = 0.015 < 1

comb. SLU 2 N -1.026E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 3.0000E+01 daN Mx -2.380E+02 daN*cm My -

6.025E+04 daN*cm Mt 2.0100E+02 daN*cm

Verifica del giunto(p. 6.2 EN 1993-1-8:2005)

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 49

coeff = 0.25 < 1 MjRdy =-237189.5 daN*cm MEdy =-60264.0 daN*cm

Resistenza di progetto delle componenti di base:

FcplRd (calcestruzzo compresso) = 184078 daN

FcfcRd (flangia ed anima della colonna soggette a compressione) = 71260 daN

FtplRd (piastra inflessa) = 12382 daN

FtwbRd (anima della colonna soggetta a trazione) = 31120 daN

comb. SLU 10 N -1.025E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 2.6000E+01 daN Mx 5.2000E+01 daN*cm My -

6.026E+04 daN*cm Mt -2.990E+02 daN*cm

Verifica dell'ancoraggio: aderenza semplice

fad.max = 5.12 daN/cmq < fbd = 11.23 daN/cmq

comb. SLU 2 N -1.026E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 3.0000E+01 daN Mx -2.380E+02 daN*cm My -

6.025E+04 daN*cm Mt 2.0100E+02 daN*cm

profondita' d'infissione dei tirafondi sufficiente

Verifica della pressione di contatto fra piastra e calcestruzzo:

sc.max compressione = 21.28 daN/cmq < fcd = 132.28 daN/cmq

comb. SLU 2 N -1.026E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 3.0000E+01 daN Mx -2.380E+02 daN*cm My -

6.025E+04 daN*cm Mt 2.0100E+02 daN*cm

Verifica di resistenza delle saldature sulla piastra

a cordoni d'angolo:

fris = 248.6 daN/cmq < fu / (betaw * gammaMw) = 4533.3 daN/cmq

comb. SLU 9 N -1.041E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 5.6000E+01 daN Mx 1.5300E+02 daN*cm My -

6.027E+04 daN*cm Mt -2.470E+02 daN*cm

a cordoni d'angolo:

sigma ort = 110.7 daN/cmq < fu / gammaMw = 4080.0 daN/cmq

comb. SLU 3 N -1.026E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 2.8000E+01 daN Mx -1.530E+02 daN*cm My -

6.027E+04 daN*cm Mt 2.4600E+02 daN*cm

Verifica di resistenza delle saldature degli irrigidimenti sulla colonna

a cordoni d'angolo:

Fw.sd = 188.6 daN/cm < Fw.Rd = 1110.4 daN/cm

comb. SLU 1 N -1.041E+03 daN Tx 0.0000E+00 daN Ty 5.6000E+01 daN Mx -1.530E+02 daN*cm My -

6.027E+04 daN*cm Mt 2.4700E+02 daN*cm

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 50

15. VERIFICA DEGLI SPOSTAMENTI MASSIMI ORIZZONTALI

15.1. VALUTAZIONE DEI MASSIMI SPOSTAMENTI ORIZZONTALI PER LO STATO LIMITE DI DANNO

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD01:

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD02:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 51

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD03:

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD04:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 52

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD05:

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD06:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 53

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD07:

Nell’immagine successiva è riportata la deformata della struttura per la combinazione SLD08:

Nella tabella successiva sono riportati i valori degli spostamenti massimi orizzontali per le

combinazioni allo Stato Limite di Danno:

RELAZIONE DI CALCOLO

Rif:0817005/REL/STR/001 54

COMBINAZIONEdlong

[mm]

dtrasv

[mm]

SLD01 0,0085 0,0105

SLD02 0,0085 0,0105

SLD03 0,0085 0,0105

SLD04 0,0085 0,0105

SLD05 0,0083 0,0349

SLD06 0,0083 0,0349

SLD07 0,0083 0,0349

SLD08 0,0083 0,0349

15.2. VERIFICA DELLO SPOSTAMENTO ORIZZONTALE LIMITE PER LO STATO LIMITE DI ESERCIZIO

Al paragrafo 4.2.4.2.2 dell’NTC08, si impone la verifica degli spostamenti laterali all’SLE.

Lo spostamento massimo limite è assunto pari a 1/500 dell’altezza:

dlim = h/500 → dlim = (2,05 x 1000 mm) / 500 = 4,10 mm

Risulta dunque:

dmax = 3,49 x 10-2 mm < dlim = 4,10 mm

La verifica risulta ampiamente soddisfatta.