https://shop.wki.it/Wolters_Kluwer_Italia/Libri/Elementi_di_completamento_strutturale_in_acciaio_Calcolare_lamiere_grecate_e_pannelli_coibentati_secondo_Norme_tecniche_per_le_costruzioni_ed_Eurocodici_Con_software_SAITU_s160985.aspx?utm_source=estpdf&utm_medium=shopwki&utm_campaign=estratto

STRUTTURE E CALCOLI

Elementi di completamento strutturale in acciaio

Domenico Leone - Adriano Castagnone

Calcolare lamiere grecate e pannelli coibentati secondo Eurocodici e Norme Tecniche per le Costruzioni

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 3 12/06/12 14.47

© 2012 Wolters Kluwer Italia S.r.l.Strada I, Palazzo F6 - 20090 Milanofiori Assago (MI)

I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento totale o parziale, con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), sono riservati per tutti i Paesi.Le fotocopie per uso personale del lettore possono essere effettuate nei limiti del 15% di ciascun volume/fascicolo di periodico dietro paga-mento alla SIAE del compenso previsto dall’art. 68, commi 4 e 5, della legge 22 aprile 1941 n. 633.Le riproduzioni diverse da quelle sopra indicate (per uso non personale – cioè, a titolo esemplificativo, commerciale, economico o professio-nale – e/o oltre il limite del 15%) potranno avvenire solo a seguito di specifica autorizzazione rilasciata da EDISER S.r.l., società di servizi dell’Associazione Italiana Editori, attraverso il marchio CLEARedi Centro Licenze e Autorizzazioni Riproduzioni Editoriali. Informazio-ni: www.clearedi.org

L’elaborazione dei testi, anche se curata con scrupolosa attenzione, non può comportare specifiche responsabilità per eventuali errori o inesattezze.

Editor : Carlo OliveroSviluppo e realizzazione software : S.T.A. DATA - TorinoCover design: Sandro Scherling, saegenvier.atEditing : Alma Bellino - Moncalieri (TO)Coordinamento tecnico: Domenico BellinoFotocomposizione : Finotello - Borgo S. Dalmazzo (CN)Stampa : L.E.G.O. S.p.A. - Lavis (TN)

ISBN 978-88-6750-002-4

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 4 12/06/12 14.47

Prefazione

Gli elementi di tamponatura e completamento di una struttura civile o industriale sono presentati in questo testo come componenti strutturali oggetto di progettazione, al pari delle strutture secon-darie e principali cui sono collegati.Una definizione generale individua col termine “struttura” qualunque parte della costruzione atta a trasferire carichi e azioni su altre strutture collegate. Ciascuna “componente strutturale” è quindi oggetto di progettazione (DBF “design by formula” e/o DBA “design by analysis”) per verificarne l’idoneità alla funzione preposta, ovvero resistere alle azioni sollecitanti. Nel seguito saranno esposti i criteri di calcolo previsti dalla normativa europea, in parte ripresa dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), per le seguenti componenti strutturali:

– Lamiere grecate semplici in acciaio e alluminio per coperture o pareti; – Solai con lamiera grecata collaborante; – Pannelli sandwich coibentati per coperture e pareti.

Ciascuna componente viene esaminata preliminarmente da un punto di vista teorico, riportando i passaggi fondamentali delle norme pertinenti in modo ordinato e sequenziale. In un secondo mo-mento vengono presentati esempi applicativi, utilizzando programmi costruiti ad hoc in ambiente Excel, in cui le varie fasi di calcolo sono chiaramente esplicitate ed i risultati dei passaggi principali sono costantemente confrontati con quelli ottenuti da un calcolo manuale di riferimento eseguito da terzi (tra cui Enti ufficiali). Gli esempi riportati nei capitoli sono stati utilizzati per la validazione del calcolo automatico e sono accompagnati da considerazioni critiche sia nel merito che nel metodo, evidenziando anche alcuni aspetti non chiari del testo normativo.

Il presente volume si rivolge anche ai produttori delle componenti strutturali citate, i cui cataloghi spesso contengono tabelle di capacità di carico nelle quali i dati riportati sono di dubbia provenien-za, ovvero se sperimentale o analitica. È evidente che oggi non si può definire esaustiva una rela-zione di calcolo di una costruzione dichiarando per gli elementi di tamponatura e completamento una capacità di carico desunta da tabelle di portata, bensì si deve produrre, per questi elementi, un calcolo di verifica in conformità alle norme vigenti. Le tabelle di portata dei produttori, se definite in modo analitico, e basate su prove di carico pre-viste dalle norme, hanno valenza di puro riferimento nella fase preliminare di scelta, non potendo tener conto di tutte le variabili progettuali che vanno oltre il carico uniformemente distribuito (azioni locali, gradiente termico, azione del vento in pressione e depressione, effetti delle azioni di lunga durata, resistenza al fuoco, ecc.). Inoltre, è compito dei produttori fornire ai progettisti alcuni parametri caratteristici dell’elemento strutturale, ricavabili solo da prove su campione e/o su larga scala per poter eseguire i calcoli in conformità alla normativa applicata. L’interazione produttore-progettista caratterizza queste tipo-logie costruttive ed è necessaria per poter eseguire un progetto completo delle componenti qui trat-tate, anche se non sempre può essere chiaro dove inizi e dove finisca la responsabilità di ciascuno.Questo aspetto “collaborativo” viene enfatizzato nella trattazione che segue per quanto riguarda i solai con lamiera collaborante e i pannelli sandwich.

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 5 12/06/12 14.47

VI Elementi di completamento strutturale in acciaio

Il volume è integrato da un software su piattaforma Excel in versione light, che consente comun-que il calcolo completo di elementi semplicemente appoggiati. In particolare: – Il programma denominato ColdFormEC3 (versione professional light) esegue la verifica in cam-

po elastico (e se possibile in campo elasto-plastico) di lamiere grecate semplici in acciaio, con flange e anima eventualmente irrigidite da pieghe, soggette ad un carico uniformemente distri-buito.

– Il programma denominato ColdFormEC4 (versione professional light) esegue la verifica di so-lette in c.a. normale o alleggerito, collaborante con lamiera grecata “high bond” diversamente irrigidita ed esaminata sia in fase iniziale di costruzione che in fase finale di sezione mista col-laborante. La collaborazione è garantita da pieghe o imbutiture o ancora da pioli elettrosaldati sugli appoggi di estremità.

– Il programma denominato Sandwich (versione professional light) esegue la verifica di pannelli monolitici coibentati con facce in lamiera di vari materiali, piane o irrigidite e con anima in materiale coibente tipo PUR, PIR, o altro di caratteristiche meccaniche e fisiche note, soggetti a carico uniformemente distribuito di breve o lunga durata, e a gradiente termico tra le facce.

Domenico Leone Adriano Castagnone

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 6 15/06/12 09.48

Indice

Prefazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. V

Capitolo 1 Lamiere grecate semplici in acciaio e alluminio 1.1 Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 1 1.1.1 Norme di riferimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 1 1.1.2 Tipologie, materiali e campi di applicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 2 1.1.3 Definizione della sezione efficace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 3 1.1.3.1 Concetti generali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 3 1.1.3.2 Calcolo della sezione efficace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 7 1.1.3.2.1 Anime di profili in acciaio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 11 1.1.3.2.2 Anime di profili in alluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 13 1.2 Progettazione di lamiere grecate semplici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 14 1.2.1 Criteri di calcolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 14 1.2.1.1 Resistenza al momento flettente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 14 1.2.1.2 Resistenza al taglio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 16 1.2.1.3 Resistenza alla reazione di appoggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 17 1.2.1.4 Combinazione momento-taglio e momento-reazione di appoggio . . . . . . . . . . . . . . » 18 1.2.2 Resistenza al fuoco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 19 1.2.2.1 Elementi non protetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 22 1.2.2.2 Elementi protetti da materiale resistente al fuoco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 23 1.2.3 Esempio di calcolo completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 24 1.2.3.1 Commenti all’esempio di calcolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 47 1.2.4 Creazione automatica di tabelle di portata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 47

Capitolo 2 Solai con lamiera grecata collaborante 2.1 Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 49 2.1.1 Norme di riferimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 50 2.1.2 Tipologie e caratteristiche delle lamiere hi-bond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 51 2.1.3 Analisi dei carichi per la fase di getto e per la fase consolidata . . . . . . . . . . . » 52 2.2 Progettazione di solai con lamiera grecata collaborante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 55 2.2.1 Criteri di calcolo per la fase di getto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 55 2.2.2 Criteri di calcolo per la fase consolidata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 56 2.2.2.1 Flessione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 56 2.2.2.2 Taglio longitudinale per solette collaboranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 57

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 7 12/06/12 14.47

VIII Indice

2.2.2.2.1 Metododiinterazioneparziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 58 2.2.2.2.2 Metodo“m-k” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 59 2 .2 .2 .3 Taglioverticale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 62 2 .2 .2 .4 Deformazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 64 2 .2 .3 Resistenzaalfuoco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 65 2 .2 .3 .1 Modellodicalcoloedatidibase[6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 66 2 .2 .3 .2 Solettenonprotette:criterio“I” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 67 2 .2 .3 .3 Solettenonprotette:criterio“R” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 67 2 .2 .4 Esempiodicalcolocompleto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 70 2 .2 .4 .1 Esempioapplicativo1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 70 2 .2 .4 .2 Esempioapplicativo2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 85 2 .2 .5 Creazioneautomaticaditabellediportata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 104

Capitolo 3 Pannelli sandwich coibentati 3 .1 Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 109 3 .1 .1 Normediriferimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 109 3 .1 .2 Tipologie,materialiecampidiapplicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 109 3 .1 .3 Carichidiprogetto,combinazioniesicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 114 3 .2 Progettazionedipannellidicoperturaeparete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 117 3 .2 .1 Pannelliafaccepianeopocoprofilate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 117 3 .2 .2 Pannelliconunafacciaprofilataedunapianaopocoprofilata . . . . . . . . . » 118 3 .2 .3 Resistenzaalraggrinzamentoealloscorrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 120 3 .2 .3 .1 Resistenzaalraggrinzamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 120 3 .2 .3 .2 Resistenzaalloscorrimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 121 3 .2 .4 Esempiodicalcolocompleto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 121 3 .2 .4 .1 Pannellosemplicementeappoggiato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 121 3 .2 .4 .2 Pannellocontinuosu3appoggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 130 3 .2 .5 Creazioneautomaticaditabellediportata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 147 3 .2 .6 Effettodelgradienteditemperaturatralefacce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 149

Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 157

Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . » 158

Guidaall’utilizzodeimodulidelsoftwareSaitu©:ColdFormEC3,ColdFormEC4,Sandwich . . . . . . . . . » 159

137376_00_Leone_Lamiere_romane.indd 8 15/06/12 09.47

https://shop.wki.it/Wolters_Kluwer_Italia/Libri/Elementi_di_completamento_strutturale_in_acciaio_Calcolare_lamiere_grecate_e_pannelli_coibentati_secondo_Norme_tecniche_per_le_costruzioni_ed_Eurocodici_Con_software_SAITU_s160985.aspx?utm_source=estpdf&utm_medium=shopwki&utm_campaign=estratto