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Facoltà di Ingegneriag gCorso di Laurea in Ingegneria Civile

A/A 2008-2009

IL SOLAIO – PREDIMENSIONAMENTO E ANALISI DEI CARICHI

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIOLa normativa italiana (D.M. 14.01.2008, Punto 4.1.9, Cir. 617/2009 c.4.1.0) regola il progetto dei solai in cementoc.4.1.9)617/2009 c.4.1.0) regola il progetto dei solai in cemento armato prevedendo sostanzialmente tre categorie diverse:

c.4.1.9)

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO

La normativa (D.M.14.01.09–p.4.1.9.) fornisceprecise indicazioni sul suopredimensionamentop

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO

D.M. 14.01.2008 Punto 4.1.9 – Circ. 617/09 c.4.1.9

H > 15 cm

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO

DIMENSIONI MINIME DI UN SOLAIO LATERO-CEMENTIZIO

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO

CRITERI DI PREDIMENSIONAMENTO DELL’ALTEZZA

L’altezza del solaio è uno degli elementi geometrici importanti, se nonil più importante, di un solaio, perché da una sua corretta scelta neconseguono alcune delle più importanti proprietà richieste ad unsolaio Per il suo dimensionamento è possibile seguire due criteri:solaio. Per il suo dimensionamento è possibile seguire due criteri:

criteri estrinseci: Derivano più o meno direttamente dalla logica dellep gnormative e riguardano indirettamente l’aspetto deformativo di un solaio.

criteri intrinseci: Hanno per oggetto comportamenti strutturali d’insieme incriteri intrinseci: Hanno per oggetto comportamenti strutturali d insieme inquanto mirano a soddisfare in maniera esplicita i requisiti deformativi di un solaionel suo insieme.

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO

CRITERI DI PREDIMENSIONAMENTO DELL’ALTEZZA

Entrambi i criteri si esprimono indicando un limite inferioredell’altezza H come porzione della luce libera del solaio L.

criteri estrinseci: La normativa attuale (NTC) non da indicazioni sull’altezzacriteri estrinseci: La normativa attuale (NTC) non da indicazioni sull altezzaminima da rispettare. La normativa del 1996 forniva il limite un inferiore pari L/25per i solaio non precompressi, mentre per quelli con travetti precompressi il limite

/scende a L/30. In quanto segue verrà adottato questo criterio

criteri intrinseci: Criteri più esaustivi vengono forniti dall’Eurocodice 2 fissa ip gcasi nei quali il calcolo dell’abbassamento del solaio non deve essere calcolato(punto 7.4.2, tabella 7.4.N). L’EC2 fornisce in particolare delle espressione delrapporto H/L in funzione della tipologia strutturale del livello di tensione etcrapporto H/L in funzione della tipologia strutturale, del livello di tensione, etc..

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO ESEMPIOD.M. 9.1.96 (H>L/25)

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO ESEMPIO

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PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIOPREDIMENSIONAMENTO SOLAIO ESEMPIO

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carichi permanenti

• Soletta in cls Peso proprio• Travetti• Pignatte

solaio

• Intonaco • Massetto• Pavimento

Sovraccarichi permanenti

• Pavimento

• Tramezzature(DM. p. 3.1.3.1)

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carichi permanenti: peso proprio solaiop p p p

Gsk = porzione in c.a. + peso elementi di alleggerimento

peso del c.a. = 25.00 kNm-3

Il peso degli elementi di alleggerimento in laterizio dipende invece daltipo di laterizio stesso. Una misura ragionevole del peso mediop g pdell’insieme pignatte-travetti è pari a circa 10.00 kNm-3.

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carichi permanenti: peso proprio solaio

Il peso proprio di un solaio può essere calcolato secondo 2 modalità:

p p p p

[s], [H] = [m]1.

soletta pignatte-travetti

s

H

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carichi permanenti: peso proprio solaio

Il peso proprio di un solaio può essere calcolato secondo 2 modalità:

p p p p

2.

b0

soletta

travetti

b0

i

travetti

pignatte

Peso pignatte variabile tra 5 e 8 kN/m3Peso pignatte variabile tra 5 e 8 kN/m

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHICarichi PermanentiSovraccarichi permanenti

D.M. 14.01.08 Tabella pesi

Sovraccarichi permanenti

Tabella pesi p.3.1.3.1

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Sovraccarichi permanenti di uso corrente

• pavimento: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30÷0.55 kNm-2

pnella pratica professionale:

• malta di allettamento e caldana per isolamento termoacustico, ll i i l i halloggiamento reti tecnologiche e

formazione di pendenze: . . . . . . . . . . . . . . . 19.00÷21.00 kNm-3

• impermeabilizzazione: ~0 30 kNm-2impermeabilizzazione: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30 kNm• intonaco: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ 0.30 kNm-2

• controsoffitto: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30÷1.00 kNm-2controsoffitto: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30 1.00 kNm• isolamento termico: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ 0.05 kNm-2

• tramezzi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.40÷2.00 kNm-2

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Sovraccarichi permanenti di uso correntepnella pratica professionale: incidenza tramezzi

L’attuale normativa (NTC) prevede anch’essa la possibilità di considerare i divisoriL attuale normativa (NTC) prevede anch essa la possibilità di considerare i divisoriinterni come carichi distribuiti per unità di superficie secondo le seguenti indicazioni:

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Sovraccarichi permanenti di uso correntenella pratica professionale: incidenza tramezzi (esempio calcolo)nella pratica professionale: incidenza tramezzi (esempio calcolo)

muratura in mattoni forati permuratura in mattoni forati per tramezzi interni

Peso distribuito di 1.20 kN/m2

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

.25.16

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHISOLAIO INTERNO – BALCONE

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHIPESO PARAPETTO

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Esempi di coperture inclinate

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Esempio di copertura piana

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Sovraccarichi accidentali, Qko cc c cc de , Qk

Sono carichi agenti in modo variabile sulla struttura e cioè dovuti a:bili i ipersone, mobilio, strumentazioni, vento, neve.

La loro entità è fissata dalle norme nella loro misura minimal i nd ll C mmitt nz l p ibilità di in r m nt rli nd llasciando alla Committenza la possibilità di incrementarli secondo laspecifica destinazione d'uso.Le intensità da assumere per i sovraccarichi variabili verticali edLe intensità da assumere per i sovraccarichi variabili verticali edorizzontali ripartiti e per le corrispondenti azioni locali concentrate- tutte comprensive degli effetti dinamici ordinari – sono riportatep g pnella tabella 3.1.II delle NTC

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHISovraccarichi accidentali, Qk

• I sovraccarichi variabili sonodistinti per destinazione d’uso deilocali sui quali graverà il peso.

Civile abitazione

q g p• Sono azioni statiche equivalenti in

quanto inglobano gli effettidinamici ordinari (movimento e/o

Scale e balconid c o d ( ov e o e/ourti di persone, cose, ecc.).

• I carichi concentrati sia verticali cheorizzontali servono al progettistaorizzontali servono al progettistaper sole verifiche locali e nonvanno cumulati con quelli ripartiti.

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carico da neve, Qs (NTC p.3.4.; Circ. n. 670/ punto 3.4.5.)

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carico da neve, Qs (Carico neve al suolo)

Zona 1

Zona 2

Zona 3Zona 3

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SOLAIO – ANALISI DEI CARICHISOLAIO ANALISI DEI CARICHI

Carico da neve, Qs (Coefficiente di forma)

Esempio di calcolo

Edificio ubicato a RomaCopertura a terrazzoQuota slm 80 m

Zona 3Quota slm 150 mqsk = 0.60 kN/m2

μ= 0.8 (coeff. di forma)Ct = 1 (coeff. Termico)CCE = 1

qs = 0.48 kN/m2

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SOLAIO – COMBINAZIONE DEI CARICHISOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI

E’ fatto obbligo di determinare la combinazione dei carichi (permanenti evariabili) più sfavorevole, in grado cioè di provocare le sollecitazioni massime.Tale operazione, interamente a carico del progettista, porta all’individuazione deicarichi di progetto Fd, combinando con opportuni coefficienti (γg γq) i carichip g d pp ( g q)caratteristici permanenti Gk e accidentali Qk che trasformano i precedenti invalori di calcolo, dove i pedici k stanno ad indicare che le grandezze sonoconsiderate con i loro valori caratteristici. :c s d c v c s c

Coefficienti di sicurezza

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ++= ∑

=

n

iikiikqkgd QQGF

1ψγγ

⎦⎣ =i 1

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SOLAIO – COMBINAZIONE DEI CARICHISOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI

Per lo stato limite di esercizio sono previste tre tipologie di combinazione aseconda del tipo di carico variabile

RaraneCombinazioQQGFn

iikiqkqkgd ∑++=

101 ψγγγ

FrequenteneCombinazioQQGFn

iikiqkqkgd

i

∑=

=

++=1

2111

1

ψγψγγ

PermanentequasineCombinazioQGFn

iikiqkgd ∑

=

+=1

2ψγγ

Tipologie di carico variabile

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SOLAIO – COMBINAZIONE DEI CARICHISOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI

I coefficienti di combinazioni sono indicati nelle NTC nella tabella 2.5.I

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SOLAIO – COMBINAZIONE DEI CARICHISOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI

D i i P i V i bili P i V i bili C i di l l l

Determinazione carichi di calcolo per unità di superficie di solaio

Destinazione d’uso

Permanenti

Caratteristici

Gk

Variabili

Caratteristici

Qk2

Permanenti

di calcolo

Gd

Variabili

di calcolo

Qd

Carico di calcolo totale

Fd

Solaio Interno

Civ. Abitazione5.16 2.0 (folla) 5.16*1.3

6.71 oppure 5.16

2.0 * 1.53.00 oppure 0

9.71 (kN/mq) (max)

5.16 (kN/mq)

(min)(min)

Balconi 3.89 4.0 (folla)0.48 (neve)

3.89*1.35.06 oppure 3.89

1.5*(4.0+0.48 * 0.5) = 6.36

11.42 (kN/mq)

(max)

1.5*(0.48+4 * 0.7) = 4.92

8.81 (kN/mq)

(min)

Copertura 5.16 0.5 (folla)0.48 (neve)

5.16*1.36.71 oppure 5.16

1.5*(0.5+0.48 * 0.5) = 1.11

1 5*(0 48+

7.96 (kN/mq) (max)

6 27 (kN/mq)1.5*(0.48+0.5* 0.7) = 1.25

6.27 (kN/mq)

(min)