Rst.01 - Relazione Illustrativa Di Calcolo Delle Strutture

7/30/2019 Rst.01 - Relazione Illustrativa Di Calcolo Delle Strutture

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30 Marzo 2012

SETTORE ASSETTO DEL TERRITORIOServizio LL. PP. - Patrimonio

Arch. Francesco Aurelio Loiacono

PROGETTO DELLE STRUTTUREelaborato:

Progettistaarchitettonico:

Provincia di Bari

PROGETTO ESECUTIVO DI UN CENTRO APERTO POLIVALENTE PER DIVERSAMENTE ABILIart. 105 Regolamento Regionale 4/07 s.m.i.

oggetto:

tav.

data:

COMUNE di TRIGGIANO

Ing. Giovanni NittiProgettistidellestrutture:

Ing. Boris Squiccimarro

Ing. Vito Valenzano

RELAZIONE ILLUSTRATIVA DEL CALCOLO DELLESTRUTTURE

RST.01


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Progetto Esecutivo di un Centro Aperto Polivalente per Diversamente abili Art. 104 Reg. Reg. 4/07 e s.m.i.

RELAZIONE ILLUSTRATIVA DI CALCOLO DELLE STRUTTURE

1

COMUNE DI TRIGGIANO

PROGETTO ESECUTIVO DI UN CENTRO APERTO POLIVALENTE PER

DIVERSAMENTE ABILI

Art. 104 Reg. Reg. 4/07 e s.m.i.


SOMMARIO ....................................................................Errore. Il segnalibro non definito.

1. PREMESSA ..................................................................................................................... 2

2. DESCRIZIONE DELLE OPERE STRUTTURALI .............................................................. 2

3. NORMATIVA DI RIFERIMENTO E BIBLIOGRAFIA TECNICA ........................................ 3

4. VITA NOMINALE, CLASSE DUSO, PERIODO DI RIFERIMENTO PER LAZIONE

SISMICA ......................................................................................................................................... 4

5. MATERIALI E DURABILITA DELLE STRUTTURE ......................................................... 4

5.1 ELEMENTI IN CALCESTRUZZO ARMATO ...................................................................... 4

5.2 ELEMENTI IN LEGNO ...................................................................................................... 7

6.

AZIONI AGENTI SULLA STRUTTURA .......................................................................... 10

6.1 Carichi permanenti strutturali e non strutturali ................................................................. 10

6.2 Carichi variabili................................................................................................................ 10

6.3 Valutazione dellazione della neve .................................................................................. 11

6.4 Valutazione dellazione del vento .................................................................................... 11

6.5 Carichi agenti sui solai ................................................................................................ 12

7. VALUTAZIONE DELLAZIONE SISMICA DI PROGETTO ............................................. 15

7.2 Parametri del suolo di fondazione ................................................................................... 15

7.3 Determinazione dellazione di progetto ........................................................................... 15

7.4 Fattore di struttura ........................................................................................................... 16

7.5 Spettri di risposta di progetto........................................................................................... 17

8. COBINAZIONI DELLE AZIONI PER LE VERIFICHE DI SICUREZZA ........................... 18

9. MODELLAZIONE, CALCOLO E VERIFICHE DEGLI ELEMENTI PORTANTI ............... 19

9.1 Schematizzazione strutturale e criteri di calcolo delle sollecitazioni................................. 20

9.2 Verifiche delle membrature in cemento armato ............................................................... 22

9.3 Verifiche delle membrature in legno ................................................................................ 23

ALLEGATO: VALIDAZIONE DEL SOFTWARE DI CALCOLO


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1. PREMESSA

La presente relazione ha per oggetto il calcolo preliminare delle opere strutturali relative al

Centro Aperto Polivalente per diversamente abili da realizzare nel Comune di Triggiano (BA), in

un lotto libero di propriet comunale destinato a Servizi e Verde di Quartiere secondo gli standards

urbanistici del P.R.G. vigente. Tale lotto, della estensione di circa 3800 mq, si trova ad ovest del

territorio comunale nel cuore del quartiere Casalino, ed servito da Via Sandro Pertini e Via

solferino.

Le strutture portanti delledificio saranno realizzate con telai in cemento armato e solai in c.a.

normale alleggeriti con polistirene. La copertura delle aule laboratorio e auditorium sar realizzata

con struttura in legno lamellare poggiante sulle strutture in c.a. dambito.

La presente relazione stata redatta secondo le modalit e i metodi previsti dalle attuali NormeTecniche delle Costruzioni, D.M. 14/01/2008, ed in particolare i calcoli statici e di verifica delle

strutture sono stati effettuati con il metodo ai coefficienti parziali di sicurezza sia agli Stati Limite

Ultimi che agli Stati Limite di Esercizio.

Dal punto di vista sismico il comune di Triggiano (BA) appartiene alla zona sismica 3, cos

come indicato nel D.G.R. della Regione Puglia 153/2004. Tali opere strutturali, inoltre

appartengono alla classe duso II, prevista dal 2.4.2delle Norme Tecniche delle costruzioni

D.M 14/01/2008(NTC 2008) essendo previste in esso attivit pubbliche con normali affollamenti e

non essenziali in caso di calamit sismica. Ledificio sar quindi progettato secondo le modalitpreviste al 7 delle N.T.C. 2008 per gli edifici in zona sismica. Infine le strutture in elevazione

risultano isolate su tutti i lati e pertanto non sussistono problemi di interferenza e di martellamento

sismico con altri edifici esistenti.

2. DESCRIZIONE DELLE OPERE STRUTTURALI

Lintervento in oggetto prevede la realizzazione di un edificio per un Centro Aperto Polivalente

per minori. Esso costituito da:

- Un piano terra con due zone (zona A a sud ovest e zona B a sud-est) destinate ad uffici,

connesse da una hall di ingresso centrale

- Un piano interrato al di sotto della zona A a sud-ovest destinato a deposito

- Una zona laboratori - auditorium a piano terra con pianta a ventaglio tra le due zone di

uffici.

Strutturalmente le due zone adibite ad uffici sono collegate tra di loro alla quota della copertura

del piano terra, formando una pianta a forma di L con dimensioni di 26,00 m su lato sud, 16,60 sul

lato ovest e con profondit di 7,70 m. La pianta ad un quarto di cerchio dellauditorium ha raggio

esterno di 17 m e si estende tra le due zone ad ufficio. La superficie coperta totale di circa

500mq.


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La struttura portante delledificio ha le seguenti caratteristiche:

- Struttura a telaio in c.a. con pilastri e travi orditi su entrambe le direzioni principali parallele

ai lati della L, con un solo impalcato di copertura per la zona B e un impalcato a piano terra

e uno di copertura per la zona A;

- Piano interrato della zona A di uffici presenta un intercapedine su tutti e quattro i lati

realizzata con muri di sostegno in c.a. dello spessore di 25 cm.

- Solai di copertura degli uffici in c.a. normale con alleggerimento in polistirene (tipo Plastbau

Metal) con altezza strutturale di 30 cm

- Copertura dellauditorium realizzata in legno lamellare con travi principali radiali di

dimensioni 240x800mm appoggiate con appositi ancoraggi metallici sulle travi di bordo in

c.a.; travi secondarie 100x200mm, e pacchetto di copertura costituito da perline, isolante

termico e acustico, doppia orditura minuta, pannelli OSB e strato di impermeabilizzazione;

- Fondazioni costituite da plinti e travi di collegamento in c.a. posate su suolo calcarenitico a

quota -4,11m per la zona A e a quota -1,50 m per la zona B.

- E presente un corpo scala con struttura portante in c.a. a solette rampanti che collega il

piano interrato al piano terra della zona A.

Ledificio non confina lateralmente con altri edifici esistenti pertanto non vi sono problemi di

interazione e non sar realizzato nessun giunto sismico.

Per maggiori dettagli sulla strutture fare riferimento alle tavole di progetto allegate.

3. NORMATIVA DI RIFERIMENTO E BIBLIOGRAFIA TECNICA

Nella progettazione della struttura descritta, si sono osservate le seguenti disposizioni

normative:

- Legge 1086 del 05/11/1971 - Norme per la disciplina delle opere in conglomerato

calcestruzzo armato normale o precompresso ed a struttura metallica";

- Legge 64 del 02/02/1974 - Provvedimenti per le costruzioni con particolari

provvedimenti per le zone sismiche";

- D.P.R. 380 del 06/06/2001 Testo unico delledilizia

- D.M. 14/01/2008- Norme tecniche per le costruzionie relativa C.M. 02/02/2009 n.617-

Istruzioni per lapplicazione nuove Norme Tecniche Costruzioni

Ed inoltre si fatto riferimento alle seguenti normative:

- UNI EN 1992-1-1:2005 Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo -

Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici.

- UNI EN 1995-1-1:2005Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture in legno - Parte 1-1:

Regole comuni e regole per gli edifici.

-Norme di prodotto e di prova UNI, EN, ISO relative ad i materiali utilizzati


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4. VITA NOMINALE, CLASSE DUSO, PERIODO DI RIFERIMENTO PER LAZIONESISMICA

Per ledificio in esame si sono considerati si considerato periodo di riferimento progettuale per

la valutazione delle azioni, per la scelta della qualit dei materiali in relazione alla loro durabilit, il

seguente valore di vita nominale ( 2.1.1 NTC 2008):

Vita nominale Vn = 50 anni (opere ordinarie)

Inoltre per la valutazione delle azioni sismiche di progetto, con riferimento alle conseguenze di

un eventuale collasso, si sono scelti i seguenti parametri:

Classe duso: Classe II Cu =1,0 (normali affollamenti)

Periodo di riferimento: Vr = 50 x 1,0 = 50 anni

5. MATERIALI E DURABILITA DELLE STRUTTURE

Di seguito sono descritte le caratteristiche di qualit e dosatura dei materiali e le caratteristiche

meccaniche utilizzate come riferimento per i calcoli.

5.1 ELEMENTI IN CALCESTRUZZO ARMATO

Si prevedono condizioni ambientali ordinarie con lassenza di cloruri e altri agenti chimici e

condizioni di umidit normali. Per le opere in calcestruzzo in fondazione ed in elevazione si

prevedono le seguenti classi di esposizione come descritte nelle UNI EN 206-1 e le UNI 11104:

- opere in elevazione: XC1-XC3

- opere in fondazione: XC2

Per garantire le esigenze di resistenza e di durabilit durante la vita utile di progetto si prescrive

il seguente tipo di calcestruzzo e i seguenti copriferri:

Calcestruzzo strutture di fondazione e muri di sostegno

- Classe Di Resistenza Rck = 300 Kg/cmq (C25/30)

-Classe di esposizione: XC2 (UNI EN 206-1 e UNI 11104)

- Resistenza Caratteristica Cubica A 28gg: Rck300 Kg/Cmq

- Dimensione Massima Dellaggregato: 32 mm

- Rapporto Acqua/Cemento Massimo: 0.60

- Dosaggio Min. Di Cemento: 300 Kg/Mc

- Classe Di Consistenza: S3 (Uni En 206/01 e Uni 11104)


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Calcestruzzo strutture di elevazione:

- Classe Di Resistenza Rck = 350 Kg/cmq (C28/35)

- Classe di esposizione: XC3 (UNI EN 206-1 e UNI 11104)

-Resistenza Caratteristica Cubica A 28gg: Rck350 Kg/Cmq

- Dimensione Massima Dellaggregato: 25 mm

- Rapporto Acqua/Cemento Massimo: 0.55

- Dosaggio Min. Di Cemento: 300 Kg/Mc

- Classe Di Consistenza: S4 (Uni En 206/01 e Uni 11104)

si valutata la classe di esposizione per i singoli elementi strutturali e si sono ricavate le

prescrizioni di relative ai copriferri e ai limiti di fessurazione secondo quanto indicato dalla

normativa.

Il copriferro la distanza tra la superficie pi esterna dellarmatura (incluse staffe e

collegamenti) e la superficie del calcestruzzo pi vicina. Il copriferro deve essere assicurato per

garantire laderenza del calcestruzzo alle armature e adeguata protezione di esse dallambiente

esterno. Di seguito sono indicati i copri ferri nominali previsti per gli elementi in c.a. e considerati

nei calcoli:

Elemento

strutturale

Classe di

esposizione

cnom

(mm)

Pilastri, travi XC1 30

Solette XC1 20

Fondazioni XC2 50

Caratteristiche meccaniche degli elementi in c.a. utilizzate nei calcoli

Calcestruzzo strutture di fondazione

Classe NTC 2008 (*EC2 - UNI EN 206-1:2006) C25/30

Resistenza caratteristica a compressione cubica Rck (Mpa) = 30,0

Resistenza caratteristica a compressione cilindrica fck (Mpa) = 24,9

Coefficiente di sicurezza del cls. c = 1,50

Coefficiente per i carichi di lunga durata cc = 0,85

Resistenza media a trazione assiale (CC50/60) fctm (Mpa) = 2,56

Resisten a caratteristica a trazione assiale (frattile 5%) fctk,0.05 (Mpa) = 1,79Modulo di elasticit secante (=0 =0.4fcm) Ecm (Mpa) = 31447

Modulo di Poisson =0,20

Modulo di elasticit tangenziale ( G = E/2(1+) ) Gc (Mpa) = 13103


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Deformazione di contrazione nel calcestruzzo alla tensione fc c10,0020

Deformazione ultima di contrazione nel calcestruzzo cu0,0035

Resistenza a compressione di calcolo (s5mm) fcd (Mpa) = 14,11

Resistenza di calcolo a trazione assiale (s5mm) fctd (Mpa) =1,19

Tesione max per comb. rara (s5mm) c,Rara (Mpa) = 14,9

Tesione max per comb. quasi permanente (s5mm) c,qp (Mpa) = 11,2

Calcestruzzo strutture elevazione

Classe NTC 2008 (*EC2 - UNI EN 206-1:2006) C28/35

Resistenza caratteristica a compressione cubica Rck (Mpa) = 35,0

Resistenza caratteristica a compressione cilindrica fck (Mpa) = 29,0

Coefficiente di sicurezza del cls. c = 1,50

Coefficiente per i carichi di lunga durata cc = 0,85

Resistenza media a trazione assiale (CC50/60) fctm (Mpa) = 2,83

Resistenza caratteristica a trazione assiale (frattile 5%) fctk,0.05 (Mpa) = 1,98

Modulo di elasticit secante (=0 =0.4fcm) Ecm (Mpa) = 32575

Modulo di Poisson = 0,20

Modulo di elasticit tangenziale ( G = E/2(1+) ) Gc (Mpa) = 13573

Deformazione di contrazione nel calcestruzzo alla tensione fc c1 0,0020

Deformazione ultima di contrazione nel calcestruzzo cu 0,0035

Resistenza a compressione di calcolo (s5mm) fcd (Mpa) = 16,43

Resistenza di calcolo a trazione assiale (s5mm) fctd (Mpa) = 1,32

Tesione max per comb. rara (s5mm) c,Rara (Mpa) = 17,4

Tesione max per comb. quasi permanente (s5mm) c,qp (Mpa) = 13,1


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Acciaio per barre di armatura e reti elettrosaldate

5.2 ELEMENTI IN LEGNO

Elementi in legno lamellare

Gli elementi strutturali in legno lamellare sono costituiti dai seguenti materiali nel rispetto di

quanto indicato al Cap. 11.7 delle NTC2008 e delle UNI EN 14080:

- legno lamellare incollato di classe GL24h composto da tavole di abete scelte in base alla

normativa UNI EN 386, con fibre parallele allasse degli elementi, saldate con giunto a pettine,perfettamente piallate, aventi valori di resistenza secondo la UNI EN 1194 riportati in tab. 4.I.

Tab.4.I: Caratteristiche meccaniche legno lamellare

Tipo di legno Lamellare incollato

Norma di prodotto di riferimento UNI EN 14080:2000

Classe di resistenza GL24h - 1194:2000

Resistenza a flessione fm,k 24,00 [MPa]

Resistenza a trazione parallela alla fibra ft,0,k 16,50 [MPa]

Resistenza a trazione perpendicolare alla fibra ft,90,k 0,40 [MPa]

Resistenza a compressione parallela alla fibra fc,0,k 24,00 [MPa]

Resistenza a compressione perpendicolare alla fibra fc,90,k 2,70 [MPa]Resistenza a taglio fv,k 2,70 [MPa]

Modulo medio parallelo alla fibratura E0,mean 11600 [MPa]

Modulo caratteristico parallelo alla fibratura E0,05 9400 [MPa]

Modulo medio perpendicolare alla fibratura E90,mean 390 [MPa]

Modulo di taglio medio Gmean 720 [MPa]

Massa Volumica k 380 [kg/mc]

Classi di esposizione e durabilit

Gli elementi in legno sono tutti esterni alledificio e protetti dalle intemperie pertanto la classe di

servizio prevista per gli elementi stessi secondo le NTC 2008 :

Classe di servizio . = 2 (una umidit relativa dellaria che solo per poche settimane allanno

supera l85%).

Classe B450C

Tensione caratteristica di snervamento fyk (Mpa) = 450,0

Tensione caratteristica di rottura ft 550,0

(ft/fy)k 1,05

(fy/fynom)k 1,25

Allungamento A5 % (Agt)k 7,5

Coefficiente di sicurezza dellacciaio ms = 1,15

Tensione di calcolo a snervamento fyd (Mpa) = 391,3

Modulo di elasticit di progetto Es (Mpa) = 206000

Coefficiente di omogeneizzazione n 15

Tensione max per comb. rara (a=0,8) cqp (Mpa) = 360


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Classi di durata dei carichi

Per tener conto della correlazione esistente tra il tempo di permanenza dellazione sulla

struttura, la classe di servizio e le caratteristiche di resistenza e di deformabilit del legno, si

utilizzano i coefficienti riduttivi delle resistenze, kmod (Tab. 4.4.IV NTC 2008), e dei moduli elastici,

1/(1+kdef) (Tab. 4.4.V, NTC 2008), indicati in normativa in funzione della durata del caricopermanente. In particolare per la struttura in oggetto si sono utilizzati i seguenti coefficienti:

Classe di servizio, classi di durata del carico e coefficienti kmod , kdef

Tipo di carico Materiale cl. di servizio Durata kmod kdef

Permanenti Lamellare 2 permanente 0,6 0,8

Variabili (vento-neve) Lamellare 2 breve 0,9 0,8

Resistenze di calcolo per le verifiche agli stati limite ultimi

I valori di calcolo per della resistenza del legno nelle varie direzioni sono determinati

considerando il coefficiente parziale di sicurezza relativo al legno lamellare incollato m=1,45 (Tab.

4.4.III NTC 2008) e i coefficienti di durata del carico Kmod visti in precedenza. Nella seguente

tabella sono indicati le resistenze di calcolo utilizzate.

Resistenze di calcolo del legno lamellare GL24h

m=1,45 Kmod=0,6 Kmod=0,9

Resistenza a flessione fm,d 9,93 14,90 [MPa]

Resistenza trazione parallela alla fibra ft,0,d 6,83 10,24 [MPa]

Resistenza trazione perpendicolare alla fibra ft,90,d 0,17 0,25 [MPa]

Resistenza compressione parallela alla fibra fc,0,d 9,93 24,90 [MPa]Resistenza a compressione perpendicolare alla fibra fc,90,d 1,12 1,68 [MPa]

Resistenza a taglio fv,d 1,12 1,68 [MPa]

Elementi di collegamento meccanico in acciaio

I raccordi per travi, porta pilastri, chiodi, bulloni, perni e viti metallici saranno omologati in

conformit delle norme:

- UNI EN 912:2002 e UNI EN 13271:2003;

-

UNI EN 10025-1 Laminati a caldo con profili a sezione aperta; UNI EN 10210 Laminati acaldo con profili a sezione cava; UNI EN 10219-1 Tubi saldati;

- UNI EN ISO 4016 e UNI EN ISO 898-1 per le viti e bulloni

- UNI EN ISO 4063:2001 per le saldature;

Piastre e laminati a caldo con profili a sezione aperta:

- Classe UNI EN 10025-1 - S235 JO

- fyk = RmH=235 N/mmq (t 40 mm)

- ft = Rm=360 N/mmq

Bulloni:

- Dimensioni: UNI EN ISO 4016 M8-10-12- Classe di resistenza: UNI EN ISO 898-1 classe 8.8

- fyb = 640 daN/cmq


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- ftb = 800 daN/cmq

Saldature:

- a cordoni dangolo UNI EN ISO 4063

- Elettrodi UNI 5132 E44 B

-

Classe 2

Classi di esposizione e durabilit

Si prevedono condizioni ambientali ordinarie con lassenza di cloruri e altri agenti chimici e

condizioni di umidit normali. Per tali elementi prevista la protezione anticorrosione con zincatura

a caldo in conformit della norma ISO 2081


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6. AZIONI AGENTI SULLA STRUTTURA

Nell'ambito della progettazione e del calcolo della struttura in questione si sono considerate le

seguenti azioni:

- i carichi permanenti strutturali dovuti al peso proprio dei materiali delle strutture portanti;

- i carichi permanenti non strutturali;

- i carichi variabili dovuti alla destinazione duso delle opere strutturali;

- lazione della neve;

- lazione del vento;

- lazione sismica.

Di seguito si sono valutati i carichi considerati agenti sulla struttura espressi per unit di volume

o di superficie.

6.1 Carichi permanenti strutturali e non strutturali

I pesi propri degli elementi strutturali e i carichi permanenti agenti sulla struttura sono stati

calcolati considerando il loro peso nominale per unit di volume, facendo riferimento a quanto

indicato al cap. 3 delle NTC 2008 o ai documenti tecnici delle ditte produttrici dei materiali utilizzati

nellopera.

In particolare per si sono considerati i seguenti pesi proprio:

- calcestruzzo armato 25.00 kN/mc

-calcestruzzo alleggerito per massetti 16.00 kN/mc

- malta 19.00 kN/mc

Muratura in laterizio alveolato, comprensiva di intonaco ed eventuale isolamento termico,

valutata vuoto per pieno:

- Muratura interna dambito sp. = 20 cm 2.20 kN/mq h=3,00m = 6.60 kN/ml

- Muratura esterna sp. = 30 cm 3.10 kN/mq h=3,00m = 9.30 kN/ml

Le tramezzature interne di spessore 10 cm in laterizio si sono considerate come un carico

permanente portato uniformemente distribuito sui solai interni e pari a:

- incidenza tramezzi (sp. = 10 cm) 1.60 kN/mq

6.2 Carichi variabili

In relazione alla destinazione duso delledificio si sono considerati i seguenti carichi variabili

(tab. 3.1.II NTC 2008) .


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Carichi varibili in funzione della destinazione duso

Cat. Ambientiqk

[kN/m2]Qk

[kN]Hk

[kN/m]

B2 Uffici aperti al pubblico 3.00 2.00 1.00

CAmbienti suscettibili di affollamentoCat. C2 Balconi, ballatoi e scale comuni, auditorium

4.00 4.00 2.00

H Cat. H1: Coperture 0.50 1.20 1.00

6.3 Valutazione dellazione della neve

Il carico neve sulle coperture stato valutato secondo quanto indicato dalla normativa (c. 3.4

NTC 2008) con la seguente formula:

qs = i qsk CE Ct

con i singoli parametri specificati di seguito:

localit: Triggiano (BA) Zona 2

quota sul l.m.m. as < 200m

valore caratteristico carico neve qsk = 1.00 kN/mq

coefficiente di esposizione Ce=1.0

coefficiente termico Ct=1.0

coefficiente di forma (


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coefficiente di topografia ct = 1

coefficienti di esposizione Ce(z=8.00m)= 1.63

coefficiente dinamico Cd=1.0

coefficiente di forma per elementi verticali Cpe =+0.8

Cpe =- 0.4

coefficiente di forma per copertura Cpe =- 0.4

coefficiente di forma per interni Cpi = 0.2

In definitiva si considerata una pressione agente sulle pareti esposte al vento e sukka

copertura pari a:

Pareti sopravento pv1 = qb ce cp cd= 0.456 x 1.62 x 1.0 x 1 = +0.75 kN/mq

Pareti sottovento pv2= qb ce cp cd= 0.456 x 1.62 x -0,6 x 1 = -0,45 kN/mq

Copertura pv3= qb ce cp cd= 0.456 x 1.62 x -0,4 x 1 = -0,30 kN/mq

6.5 Carichi agenti sui solai

Il solai a piano terra e in copertura degli ambienti destinati ad uffici saranno realizzati in c.a.

normale gettato in opera con elementi di alleggerimento in polistirene. La copertura dellauditorium

sar realizzata in legno lamellare. Per i solai di copertura si considera una incidenza di carico per

la possibile presenza di eventuali impianti energetici (energie alternative, condizionatori).

Nelle tabelle seguenti sono calcolati i carichi per i solai e le scale.


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Solai piano terra (1 impalcato):

Peso proprio strutturale (Hstr=25+5=30cm ; interasse travetti= 60 cm)

Strato Dimensioni Peso unitario Carico/mq

(kN/mq)

Solaio in c.a. alleggerito con

elementi in polistirene

25 cm travetto in c.a.+

5 cm caldana in c.a.

2,70 kN/mq 2.70

Totale 2.70

Sovraccarichi permanenti definiti

Strato Spessori (m) Peso Carico/mq

(kN/mq)

Intonaco dintradosso 0.015 0.30 kN/mq 0.30

Massetto in cls alleggerito 0.10 16.00 kN/mc 1.60

Pavimento 0.40 kN/mq 0.40

Totale 2.30

Totale carichi permanenti strutturali e portati definiti (G1) 5.00

Sovraccarichi permanenti portati non definiti

Incidenza tramezzi 1.60 kN/mq 1.60

Totale carichi permanenti portati (G2) 1.60

Sovraccarichi variabili

Destinazione duso Carico/mq

(kN/mq)

Cat. B2 Uffici aperti al pubblico 3.00

Carico totale max per mq di solaio a SLE (comb. caratteristica) 9.60

Carico totale max per mq di solaio a SLU (1,3xG1+1,5x(G2+Q)) 13.40

Solaio copertura in c.a. (2 impalcato):Peso proprio strutturale (Hstr=25+5=30cm ; interasse travetti= 60 cm)


(kN/mq)

Solaio in c.a. alleggerito con

elementi in polistirene

25 cm travetto in c.a.+

5 cm caldana in c.a.

2,70 kN/mq 2.70

Totale 2.70



(kN/mq)

Intonaco dintradosso 0.015 0.30 kN/mq 0.30

Massetto in cls alleggerito 0.10 16.00 kN/mc 1.60

Impermeabilizzazione isolamento t. 0.15 kN/mq 0.15

Totale 2.05


Sovraccarichi permanenti portati non definiti

Incidenza impianti enrgetici 1.00 kN/mq 1.00

Totale carichi permanenti portati (G2) 1.00



(kN/mq)

Cat. H coperture + Neve 1.00


Carico totale max per mq di solaio SLU (1,3xG1+1,5x(G2+Q)) 9.50


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Copertura in legno

Peso proprio strutturale


(kN/mq)

Incidenza travi 24x80cm-int.med. 240cm 4,00 kN/mc 1.30

Incidenza travetti 10x20cm-int.med. 80cm 4,00 kN/mc 0,10Peso tavolato Sp. 3 cm 4,00 kN/mc 0,12

Totale 1.60



(kN/mq)

Incidenza impianti 0.25 kN/mq 0.25 kN/mq

Isolamento termico e imp. 0.20 kN/mq 0.20 kN/mq

Listelli e controlistelli 0.05 kN/mq 0.05 kN/mq

Pannelli OSB e impermeabil. 0,70 kN/mq 0,70 kN/mq

Totale 1.20




(kN/mq)

Cat. H coperture + Neve 1.00


Carico totale max per mq di solaio SLU (1,3xG1+1,5x(G2+Q)) 5.15


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7. VALUTAZIONE DELLAZIONE SISMICA DI PROGETTO

Dal punto di vista sismico il comune di Triggiano (BA) appartiene alla zona sismica 3, cos

come indicato nel D.G.R. 154/2004. Si quindi proceduto alla progettazione della struttura

delledificio alle azioni sismiche nelle modalit indicate al cap. 7 delle N.T.C. 2008 per gli edificiappartenenti a tale zona sismica:

La modellazione sismica del sito di seguito stata sviluppata con lausilio software di calcolo

utilizzato e del foglio di calcolo SPETTRI-NTC ver 1.03 del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici,

che fornisce gli spettri di risposta rappresentativi delle componenti (orizzontali e verticale) delle

azioni sismiche di progetto per il generico sito del territorio nazionale.

7.1Individuazione del sisma di progettoSito di riferimento: Triggiano (BA)

Longitudine: 16,9268 - Latitudine: 41,0677

Vita nominale: Vn = 50 anni (opere ordinarie)

Classe duso: Classe II Cu =1,0 (normali affollamenti)

Periodo di riferimento: Vr = 50 x 1,0 = 50 anni

7.2 Parametri del suolo di fondazione

Categoria del suolo di fondazione A (Vs30 > 800 m/s)

Categoria topografica T1 (superficie pianeggiante)

Coefficiente di amplificazione topografica ST = 1,00

Coefficienti di amplificazione stratigrafica SS = 1,00 Cc = 1,00

7.3 Determinazione dellazione di progetto

Lazione sismica stata modellata considerandola divisa in 2 componenti orizzontali tra loro

indipendenti, due (X e Y), trascurando la componente verticale non rientrando in uno dei casi

previsti la c. 7.2.1 delle NTC 2008.

Le azioni sismiche di progetto sono state valutate tramite unanalisi dinamica lineareconsiderando gli spettri di risposta elastici in termini di accelerazione, calcolati secondo normativa


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partendo dalla pericolosit sismica del sito e dalle condizioni geologiche e topografiche locali del

sottosuolo e utilizzando i parametri visti in precedenza.

Gli stati limite considerati per lopera in oggetto sono:

- SLV: stato limite di salvaguardia della vita;

-SLD: stato limite di danno.

Per il calcolo delle sollecitazioni dovute alle azioni sismiche al SLV si utilizzata unanalisi di

tipo lineare nella quale gli effetti dissipativi delle strutture sono stati valutati in via semplificata,

come indicato in normativa (cap 7.3.1 NTC 2008), tramite il fattore di struttura q maggiore

dellunit.

7.4 Fattore di struttura

Per il calcolo del fattore di struttura si fatto riferimento a quanto indicato dalla normativa per

strutture in c.a. (c. 7.4.3 NTC 2008) considerando i seguenti parametri di calcolo:

- tipologia strutturale: struttura in c.a. a telaio a pi campate;

- classe di duttilit: A;

- coefficiente di base q0 = 3.0

- rapporto di duttilit globale u/1 = 1.15 (non regolare in pianta):

- non regolare in altezza: kr = 0.8

quindi il fattore di struttura per le azioni orizzontali risulta essere pari a :

q =q0 kr = 3.0x1.15x0.8 = 2,76 2.7

Il valore considerato cautelativamente a vantaggio di sicurezza per tener conto di possibili

incongruenze in fase di calcolo ed esecuzione.

Per le azioni verticali il fattore di struttura :

qv = 1.5


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7.5 Spettri di risposta di progetto


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8. COBINAZIONI DELLE AZIONI PER LE VERIFICHE DI SICUREZZA

Per la valutazione di sicurezza degli elementi strutturali si adottato il metodo

semiprobabilistico agli Stati Limite, basato sullimpiego dei coefficienti parziali di sicurezza (Cap. 2

NTC 2008). Si sono inoltre considerate le seguenti combinazioni delle azioni (c. 2.5.3 NTC 2008).

Per le verifiche agli stati limite ultimi(SLU)si utilizza la seguente combinazione generica delle

azioni:

G1G1 + G2G2 + PP + Q1Qk1 + Q202Qk2 + Q303Qk3 +

Per le verifiche di stati limite di esercizio (SLE)si fa riferimento alle seguenti combinazioni di

carico:

- combinazione rara: G1 + G2 + P + Qk1+(0iQki)

- combinazione frequente: G1 + G2 + P + 11 Qk1+(2iQki)

-combinazione quasi permanente: G1 + G2 + P +(2iQki)

In presenza delle azioni sismiche si considera la seguente combinazione di carico (SLV e SLD):

E + G1 + G2 + P + 21Qk1 + 22Qk2 +

Con il seguente significato dei simboli:

G il valore caratteristico delle azioni permanenti;

P il valore caratteristico delle azioni di precompressione (nel nostro caso assenti);

Qk1 il valore caratteristico dellazione base di ogni combinazione;

Qki i valori caratteristici delle azioni variabili tra loro indipendenti;

g1 = Coefficiente di combinazione delle azioni permanenti;

g2 = Coefficiente di combinazione delle azioni permanenti non strutturali;

p = Coefficiente di combinazione delle azioni di precompressione;

q = Coefficiente di combinazione delle azioni variabili;

0i = coefficiente di combinazione allo stato limite ultimo che tiene conto di valutazioni in senso

statistico della contemporaneit della presenza dei carichi variabili; essi sono stati valutati

secondo la tabella 2.5.1 delle NTC 2008:

Coefficienti di combinazione dei carichi

Categoria/Azione variabile 0j 1j 2j

Categoria B Uffici 0,7 0,5 0,3

Categoria C Ambienti suscettibili di affollamento 0,7 0,7 0,6

Categoria H Coperture 0,0 0,0 0,0

Vento 0,6 0,2 0,0

Neve (a quota 1000 m s.l.m.) 0,5 0,2 0,0

.

Per la valutazione della sicurezza agli SLU sono stati utilizzati i seguenti coefficienti parziali di

sicurezza per le azioni cos come riportati nella Tab. 2.6.1 delle Norme tecniche delle costruzioni.


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Coefficienti di sicurezza dei carichi

Coefficiente

F

EQU A1

STR

A2

GEO

Carichi permanenti favorevoli

sfavorevoliG1

0,9

1,1

1,0

1,3

1,0

1,0

Carichi permanenti

non strutturali

favorevoli

sfavorevoli

G2 0,0

1,5

0,0

1,5

0,0

1,3

Carichi variabili favorevoli

sfavorevoli

Qi 0,0

1,5

0,0

1,5

0,0

1,3

Per i carichi permanenti non strutturali stato utilizzato lo stesso coefficiente di sicurezza dei

carichi permanenti strutturali essendo stati definiti compiutamente nellanalisi dei carichi, come

indicato in normativa, per cui nel nostro caso

G2 = G1

9. MODELLAZIONE, CALCOLO E VERIFICHE DEGLI ELEMENTI PORTANTI

Il calcolo e la verifica delle strutture stato effettuato con modello agli elementi finiti utilizzando

il software SISMICAD della Concrete s.r.l..

Modello tridimensionale della struttura: Vista assonometrica dell'edificio nella sua interezza

Si tratta di un programma di calcolo strutturale che nella versione pi estesa dedicato al


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progetto e verifica degli elementi in cemento armato, acciaio, muratura e legno di opere civili. Il

programma utilizza come analizzatore e solutore del modello strutturale un proprio solutore agli

elementi finiti tridimensionale fornito col pacchetto. Il programma sostanzialmente diviso in tre

moduli: un pre processore che consente l'introduzione della geometria e dei carichi e crea il file

dati di input al solutore; il solutore agli elementi finiti; un post processore che a soluzione avvenuta

elabora i risultati eseguendo il progetto e la verifica delle membrature e producendo i grafici ed i

tabulati di output.

9.1 Schematizzazione strutturale e criteri di calcolo delle sollecitazioni

Il programma schematizza la struttura attraverso l'introduzione nell'ordine di fondazioni, poste

anche a quote diverse, platee, platee nervate, plinti e travi di fondazione poggianti tutte su suolo

elastico alla Winkler, di elementi verticali, pilastri e pareti in c.a. anche con fori, di orizzontamenti

costituiti da solai orizzontali e inclinati (falde), e relative travi di piano e di falda; ammessa anche

l'introduzione di elementi prismatici in c.a. di interpiano con possibilit di collegamento in inclinato

a solai posti a quote diverse. I nodi strutturali possono essere connessi solo a travi, pilastri e pareti,

simulando cos impalcati infinitamente deformabili nel piano, oppure a elementi lastra di spessore

dichiarato dall'utente simulando in tal modo impalcati a rigidezza finita. I nodi appartenenti agli

impalcati orizzontali possono essere connessi rigidamente ad uno o pi nodi principali giacenti nel

piano dell'impalcato; generalmente un nodo principale coincide con il baricentro delle masse. Tale

opzione, oltre a ridurre significativamente i tempi di elaborazione, elimina le approssimazioni

numeriche connesse all'utilizzo di elementi lastra quando si richiede l'analisi a impalcati

infinitamente rigidi. Per quanto concerne i carichi, in fase di immissione dati, vengono definite, in

numero a scelta dell'utente, condizioni di carico elementari le quali, in aggiunta alle azioni sismiche

e variazioni termiche, vengono combinate attraverso coefficienti moltiplicativi per fornire le

combinazioni richieste per le verifiche successive. L'effetto di disassamento delle forze orizzontali,

indotto ad esempio dai torcenti di piano per costruzioni in zona sismica, viene simulato attraverso

l'introduzione di eccentricit planari aggiuntive le quali costituiscono ulteriori condizioni elementari

di carico da cumulare e combinare secondo i criteri del paragrafo precedente. Tipologicamentesono ammessi sulle travi e sulle pareti carichi uniformemente distribuiti e carichi trapezoidali; lungo

le aste e nei nodi di incrocio delle membrature sono anche definibili componenti di forze e coppie

concentrate comunque dirette nello spazio. Sono previste distribuzioni di temperatura, di intensit

a scelta dell'utente, agenti anche su singole porzioni di struttura. Il calcolo delle sollecitazioni si

basa sulle seguenti ipotesi e modalit: - travi e pilastri deformabili a sforzo normale, flessione

deviata, taglio deviato e momento torcente. Sono previsti coefficienti riduttivi dei momenti di inerzia

a scelta dell'utente per considerare la riduzione della rigidezza flessionale e torsionale per effetto

della fessurazione del conglomerato cementizio. E' previsto un moltiplicatore della rigidezzaassiale dei pilastri per considerare, se pure in modo approssimato, l'accorciamento dei pilastri per


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sforzo normale durante la costruzione. - le travi di fondazione su suolo alla Winkler sono risolte in

forma chiusa tramite uno specifico elemento finito; - le pareti in c.a. sono analizzate

schematizzandole come elementi lastra-piastra discretizzati con passo massimo assegnato in fase

di immissione dati; - le pareti in muratura possono essere schematizzate con elementi lastra-

piastra con spessore flessionale ridotto rispetto allo spessore membranale.- I plinti su suolo alla

Winkler sono modellati con la introduzione di molle verticali elastoplastiche. La traslazione

orizzontale a scelta dell'utente bloccata o gestita da molle orizzontali di modulo di reazione

proporzionale al verticale. - I pali sono modellati suddividendo l'asta in pi aste immerse in terreni

di stratigrafia definita dall'utente. Nei nodi di divisione tra le aste vengono inserite molle

assialsimmetriche elastoplastiche precaricate dalla spinta a riposo che hanno come pressione

limite minima la spinta attiva e come pressione limite massima la spinta passiva modificabile

attraverso opportuni coefficienti. - i plinti su pali sono modellati attraverso aste di di rigidezza

elevata che collegano un punto della struttura in elevazione con le aste che simulano la presenza

dei pali;- le piastre sono discretizzate in un numero finito di elementi lastra-piastra con passo

massimo assegnato in fase di immissione dati; nel caso di platee di fondazione i nodi sono

collegati al suolo da molle aventi rigidezze alla traslazione verticale ed richiesta anche orizzontale.-

La deformabilit nel proprio piano di piani dichiarati non infinitamente rigidi e di falde (piani

inclinati) pu essere controllata attraverso la introduzione di elementi membranali nelle zone di

solaio. - I disassamenti tra elementi asta sono gestiti automaticamente dal programma attraverso

la introduzione di collegamenti rigidi locali.- Alle estremit di elementi asta possibile inserire

svincolamenti tradizionali cos come cerniere parziali (che trasmettono una quota di ci che

trasmetterebbero in condizioni di collegamento rigido) o cerniere plastiche.- Alle estremit di

elementi bidimensionali possibile inserire svincolamenti con cerniere parziali del momento

flettente avente come asse il bordo dell'elemento.- Il calcolo degli effetti del sisma condotto, a

scelta dell'utente, con analisi statica lineare, con analisi dinamica modale o con analisi statica non

lineare, in accordo alle varie normative adottate. Le masse, nel caso di impalcati dichiarati rigidi

sono concentrate nei nodi principali di piano altrimenti vengono considerate diffuse nei nodi

giacenti sull'impalcato stesso. Nel caso di analisi sismica vengono anche controllati gli spostamentidi interpiano.


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Vista wireframe del modello ad elementi finiti

Modellazione ad elementi finiti: nodi, aste, gusci

9.2 Verifiche delle membrature in cemento armatoNel caso pi generale le verifiche degli elementi in c.a. possono essere condotte col metodo

delle tensioni ammissibili (D.M. 14-1-92) o agli stati limite in accordo al D.M. 09-01-96, al D.M. 14-


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01-08 o secondo Eurocodice 2. Le travi sono progettate e verificate a flessione retta e taglio; a

richiesta possibile la verifica per le sei componenti della sollecitazione. I pilastri ed i pali sono

verificati per le sei componenti della sollecitazione. Per gli elementi bidimensionali giacenti in un

medesimo piano disponibile la modalit di verifica che consente di analizzare lo stato di verifica

nei singoli nodi degli elementi. Nelle verifiche (a presso flessione e punzonamento) ammessa la

introduzione dei momenti di calcolo modificati in base alle direttive dell'EC2, Appendice A.2.8. I

plinti superficiali sono verificati assumendo lo schema statico di mensole con incastri posti a filo o

in asse pilastro. Gli ancoraggi delle armature delle membrature in c.a. sono calcolati sulla base

della effettiva tensione normale che ogni barra assume nella sezione di verifica distinguendo le

zone di ancoraggio in zone di buona o cattiva aderenza. In particolare il programma valuta la

tensione normale che ciascuna barra pu assumere in una sezione sviluppando l'aderenza sulla

superficie cilindrica posta a sinistra o a destra della sezione considerata; se in una sezione una

barra assume per effetto dell'aderenza una tensione normale minore di quella ammissibile, il suo

contributo all'area complessiva viene ridotto dal programma nel rapporto tra la tensione normale

che la barra pu assumere per effetto dell'aderenza e quella ammissibile. Le verifiche sono

effettuate a partire dalle aree di acciaio equivalenti cos calcolate che vengono evidenziate in

relazione. A seguito di analisi inelastiche eseguite in accordo a OPCM 3431 o D.M. 14-01-08

vengono condotte verifiche di resistenza per i meccanismi fragili (nodi e taglio) e verifiche di

deformabilit per i meccanismi duttili.

9.3 Verifiche delle membrature in legno

Le verifiche delle aste in legno possono essere condotte con il metodo alle tensioni ammissibili

nello spirito delle DIN 1052 o con il metodo agli stati limiti secondo D.M. 14-01-08 o Eurocodice 5.

Si rimanda alle relazioni e ai tabulati di calcolo e di verifica allegati (cfr. Relazione di calcolo

delle strutture in c.a. e legno; Relazione di calcolo delle strutture secondarie) per una descrizione

del modello utilizzato e dei risultati ottenuti dai calcoli.

I progettisti delle strutture


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Rst.01 - Relazione Illustrativa Di Calcolo Delle Strutture

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