Venturi & Motta Studio Tecnico Associato
Ingegneri Valentino Venturi e Simone Motta
via Trento n.70 -51031 AGLIANA (PT)
[email protected] - tel.0574 673870 fax 0574/676358
* * * * *
RIFACIMENTO COPERTURA SCUOLA MATERNA DI MONTAGNANA
- INTERVENTO LOCALE -
RICHIEDENTE
AMM. COMUNALE DI MARLIANA, VIA DELLA CHIESA, 5 51010 MARLIANA
UBICAZIONE
COMUNE DI MARLIANA, LOC. MONTAGNANA
PROGETTISTA STRUTTURE
Dott. Ing. Valentino Venturi
DIRETTORE LAVORI STRUTTURE
Dott. Ing. Francesca Nobili
A3 - RELAZIONE TECNICA GENERALE
A4 - RELAZIONE SUI MATERIALI
A8 – RELAZIONE DI CALCOLO
A13 – PIANO DI MANUTENZIONE
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INDICE
A3- RELAZIONE TECNICA GENERALE 2
A3.1 Relazione generale illustrativa dell’opera 2
A3.2 Analisi storico-critica (p.to 8.5.1 NTC) 3
A3.3 Considerazioni geologico-tecniche 3
A3.4 Normativa di riferimento 3
A4- RELAZIONE SUI MATERIALI IMPIEGATI 3
A8- RELAZIONE DI CALCOLO 4
A8.1- Analisi dei carichi 4
Carico Neve 4
A8.2- Verifica variazione dei carichi 5
A8.3- Progetto elementi di copertura 5
Verifica del puntone pressoinflesso 12
Verifica della catena 14
Verifica del monaco 14
Verifica delle saette 14
Progetto collegamento catena-puntone 15
Progetto collegamento saetta-monaco 16
Progetto collegamento puntone-monaco 18
Progetto collegamento puntone-capriata 19
A13 - PIANO DI MANUTENZIONE DELLE STRUTTURE 20
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A3- RELAZIONE TECNICA GENERALE
A3.1 RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA DELL’OPERA
I lavori interesseranno la SCUOLA MATERNA di Montagnana che si trova al primo piano di un più ampio
edificio che si sviluppa su due piani fuori terra oltre sottotetto, in cui il piano terra è di altra proprietà e ad
oggi ha destinazione commerciale in quanto ospita un ristorante pizzeria.
Si tratta di un edificio in muratura portante in cui la tipologia prevalente dei pannelli murari è quella in
mattoni pieni e malta di calce, con solaio di piano primo in laterizio armato con interposte pignatte di
spessore strutturale pari a circa 30 cm con luce massima pari a circa 8,05m, solaio di sottotetto in laterizio
armato con interposti tavelloni, privo di soletta collaborante, non calpestabile di spessore strutturale pari a
circa 30cm con luce massima pari a circa 8,40m, ed infine solaio di copertura in legno e tavelline in laterizio,
con correnti di sezione circa pari ad 8x8cm di luce pari a circa 2,10m e travi principali di sezione pari a circa
18x18cm con luce massima pari a circa 5,50m che poggiano sulle murature portanti e su n.2 capriate in
legno.
Si rileva inoltre che la parete esterna posta a sinistra di chi guarda la facciata anteriore della costruzione, a
causa della conformità del terreno, è stata realizzata contro terra.
Da una attenta osservazione non si rilevano crepe o lesioni sui pannelli di muratura portante tali da
denunciare comportamenti statici irregolari o dissesti in atto pur essendo notevole la snellezza dei maschi
murari in questione, per quanto attiene al solaio di calpestio della scuola materna, pur presentando lo
stesso una luce notevole, non si avvertono vibrazioni al passaggio né si vedono dal piano del ristorante
deformazioni eccessive, diversamente dall’osservazione della copertura dal piano del sottotetto si rileva
che l’orditura secondaria, costituita da correnti in legno di sezione circa 8x8cm, presenta notevoli
deformazioni che sono il segno evidente di una non adeguata capacità portante, inoltre l’orditura principale
pur non evidenziando i medesimi problemi di deformazione dei travetti risulta avere sezioni inadeguate in
relazione ai carichi agenti ed alle luci di inflessione, infine le due capriate presentano connessioni vetuste
ed allentate.
L’amministrazione ha pertanto deciso di demolire l’attuale copertura lignea e di realizzare una nuova
copertura, che presenterà ancora struttura portante in legno in essenza di Abete C24, costituita da travi di
sezione 24x24cm e 26x26cm montate ad interasse pari a circa 1,20m, con l’impiego di n.2 nuove capriate
lignee montate nella stessa posizione di quelle originarie, ma con l’eliminazione dei correnti e l’utilizzo di
pannelli sandwich per coperture formati da una lastra isolante tipo PSE AE 100 KPA additivata con grafite
di spessore 40 mm accoppiata su entrambi i lati ad un pannello OSB di spessore 12mm.
Detti pannelli avranno dimensioni pari a circa 1,20mx2,45m e stante le tabelle dei carichi delle varie ditte
produttrici, saranno in grado di portare in condizioni SLU circa 360Kg/mq se montati in doppio appoggio a
distanza massima 1,20m.
Tale intervento determina una riduzione delle masse della sola copertura, gronde escluse, pari a circa il
24%, come verrà meglio specificato nel seguito.
Tenuto conto che il carico sui maschi murari in questo edificio è dato prevalentemente dai solai di piano e
dal peso proprio delle murature, la diminuzione del carico permanente in copertura altera in modo
impercettibile la resistenza a taglio di detti elementi verticali.
L’opera in oggetto rientra pertanto nell’ambito dell’ INTERVENTO LOCALE.
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A3.2 ANALISI STORICO-CRITICA (P.TO 8.5.1 NTC)
In data 22/04/2013 è stata effettuata dal sottoscritto la verifica vulnerabilità sismica dell’edificio scolastico
in questione ai sensi dell' O.P.C.M 3274/03.
A3.3 CONSIDERAZIONI GEOLOGICO-TECNICHE L’intervento previsto non comporta un incremento dei carichi in fondazione pertanto in base all’art. 3,
commi 3 e 4 del D.P.G.R. 9 luglio 2009, n. 36/R, si omette:
• la relazione geologica firmata da un geologo iscritto nell’albo;
• la redazione di relazione geotecnica.
• Il fascicolo dei calcoli delle strutture portanti, sia in fondazione sia in elevazione.
A3.4 NORMATIVA DI RIFERIMENTO
Il presente progetto viene redatto nel rispetto di:
• Norme Tecniche per le Costruzioni , di cui al D.M. 14/01/2008 – successivamente denominate come
NTC 2008;
• Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le
costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008 – successivamente chiamata circolare.
• REGIONE TOSCANA, Orientamenti interpretativi in merito a interventi locali o di riparazione in
edifici esistenti, versione 1.0 del 28/09/2009.
• REGIONE TOSCANA, Decreto presidente giunta Regione Toscana n.36/R del 9/07/2009
A4- RELAZIONE SUI MATERIALI IMPIEGATI
Legno Massiccio Abete C24
• Massa volumica media 450 kg/m3
• Resistenza a flessione, fm,k 25 N/mm2
• Taglio, fv,k 4.0 N/mm2
• Modulo di elasticità parallelo alla fibra, E0, mean 11.8 kN/mm2
Calcestruzzo
Per i getti in opera è previsto l’utilizzo di conglomerati cementizi con le seguenti caratteristiche:
Calcestruzzo per RIEMPIMENTI
• Classe di resistenza C25/30;
• Classe di consistenza S4
• Classe di esposizione ambientale XC1
• Massimo rapporto a/c 0,60
• Contenuto minimo cemento 300 Kg/m3
• Dimensione massima dell’aggregato 15 mm
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• Copriferro nominale 25 mm
Acciaio in barre per c.a.
Per l’acciaio da c.a. è previsto l’utilizzo di barre in B450C, per il quale la norma indica i seguenti valori
caratteristici:
• tensione caratteristica di snervamento fyk = 450 N/mm2
• tensione caratteristica di rottura ftk = 540 N/mm2
A8- RELAZIONE DI CALCOLO A8.1- ANALISI DEI CARICHI Carico Neve
Zona Neve = II
Valore caratteristico del carico al suolo (qsk Ce) = 124 daN/mq
Copertura a due falde:
Angolo di inclinazione della falda 1 = 19,0°
µ1(α1) = 0,80 => Q1 = 99 daN/mq
Angolo di inclinazione della falda 2 = 19,0°
µ1(α2) = 0,80 => Q2 = 99 daN/mq
Schema di carico:
COPERTURA ESISTENTE
(ψ01=0,50; ψ11=0,20; ψ21=0,00)
Carichi Permanenti strutturali o compiutamente definiti
• Manto, guaina e coibente 80 daN/m2
• Tavellini 50 daN/m2
• Smaltata 70 daN/m2
• Incidenza legname 40 daN/m2
Totale (G1) 240 daN/m2
Carichi permanenti non comp. definiti
• Nessuno (G2) 0 daN/m2
Carichi variabili
• Sovraccarico coperture (DM 18/12/1975) (Q) 150 daN/m2 (> carico neve NTC2008)
Carico Totale 390 daN/m2
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NUOVA COPERTURA
(ψ01=0,50; ψ11=0,20; ψ21=0,00)
Carichi Permanenti strutturali o compiutamente definiti
• Manto, guaina 70 daN/m2
• Pannelli autoportanti coibentati 35 daN/m2
• Incidenza legname 40 daN/m2
Totale (G1) 145 daN/m2
Carichi permanenti non comp. definiti
• Nessuno (G2) 0 daN/m2
Carichi variabili
• Sovraccarico coperture (DM 18/12/1975) (Q) 150 daN/m2 (> carico neve NTC2008)
Carico Totale 295 daN/m2
A8.2- VERIFICA VARIAZIONE DEI CARICHI Si verifica una riduzione di carico derivante dalla sostituzione della copertura. Tale riduzione risulta pari a
circa il 24% del carico attualmente agente valutato con riferimento alla stratigrafia appena descritta.
Si ottiene quindi:
COPERTURA ESISTENTE:
390 daN/mq
NUOVA COPERTURA
295 daN/mq
La riduzione dei carichi risulta pari a circa il 30% di quello originale, infatti:
390,0 daN/mq - 295,0 daN/mq = 95,0 daN/mq
95,0 daN/mq / 390,0 daN/mq = 0,2435 = 24%
A8.3- PROGETTO ELEMENTI DI COPERTURA La copertura viene realizzata con elementi in legno massiccio per i quali si considera uno schema statico di
semplice appoggio.
Dati generali
SI scelgono la “classe di durata del carico” (tab. 4.4.I) e la “classe di servizio” (Tab. 4.4.II) Tabella 4.4.I - Classi di durata del carico
Classe di durata del carico Durata del carico
Permanente più di 10 anni Lunga durata 6 mesi -10 anni Media durata 1 settimana – 6 mesi Breve durata meno di 1 settimana Istantaneo --
La classe di durata del carico, per azione variabile del tipo Neve, può assumersi come carico di BREVE
DURATA.
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Tabella 4.4.II -Classi di servizio
Classe di servizio 1 È caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20°C e un’umidità relativa dell’aria circostante che non superi il 65%, se non per poche settimane all’anno
Classe di servizio 2 É caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20°C e un’umidità relativa dell’aria circostante che superi l’85% solo per poche settimane all’anno.
Classe di servizio 3 È caratterizzata da umidità più elevata di quella della classe di servizio 2
Si sceglie una classe di servizio da cui si ricava in base alla tabella 4.4.IV il coefficiente Kmod, per
determinare le tensioni di progetto partendo dalle tensioni caratteristiche del legname utilizzato
Tabella 4.4.IV -Valori di kmod per legno e prodotti strutturali a base di legno
Classe di durata del carico Materiale Riferimento
Classe di
servizio Permanente Lunga Media Breve Istantanea
1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
Legno massiccio Legno lamellare
incollato
EN 14081-1 EN 14080
3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90
Si individua sulla tabella 4.4.III il coefficiente γγγγM, determinato in base al tipo di legname utilizzato (legno
massiccio, lamellare incollato, ecc…).
Tabella 4.4.III - Coefficienti parziali γM per le proprietà dei materiali
Stati Limite Ultimi γγγγM
legno massiccio 1,50
legno lamellare incollato 1,45
pannelli di particelle o di fibre 1,50
compensato, pannelli di scaglie orientate 1,40
unioni 1,50
combinazioni eccezionali 1,00
Resistenze di progetto
Si ottengono i valori di calcolo delle tensioni di taglio (fvd) e flessione (fmd), a partire dai valori delle tensioni
caratteristiche fvk e fmk, utilizzando le relazioni che seguono:
tensione di progetto a taglio
M
vk
vd
Kff
γmod⋅
=
tensione di progetto a flessione M
mk
md
Kff
γmod⋅
=
Deformazione a lungo termine
Per il calcolo delle deformazioni a lungo termine, si procede nel seguente modo:
Si determina il valore del coefficiente Kdef individuandolo nella tabella 4.4.V, in base alla classe di servizio
scelta in precedenza.
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Tabella 4.4.V -Valori di kdef per legno e prodotti strutturali a base di legno
Classe di servizio Materiale Riferimento
1 2 3
Legno massiccio EN 14081-1 0,60 0,80 2,00 Legno lamellare incollato EN 14080 0,60 0,80 2,00 Per legno massiccio posto in opera con umidità prossima al punto di saturazione, e che possa essere soggetto ad essiccazione sotto carico, il valore di Kdef dovrà, in assenza di idonei provvedimenti, essere aumentato a seguito di opportune valutazioni, sommando ai termini della tabella un valore comunque non inferiore a 2,0
ufin = ufin,G + ufin,Q
dove:
ufin,G = uist,G ( 1 + Kdef) per le azioni permanenti;
ufin,Q = uist,Q ( 1 + ψ21 Kdef) per le azioni variabili
VERIFICA ELEMENTI DI COPERTURA
Nei fogli di calcolo che seguiranno i pesi propri degli elementi trave, vengono computati in automatico con
le sezioni ed il loro peso specifico, pertanto i carichi agenti inseriti sono al netto dell’incidenza del legname
computata nell’analisi dei carichi vista in precedenza.
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ARCARECCI 24X24 cm
Gli arcarecci di copertura sono posati sul puntone della capriata a interasse di 1,22 m; vengono calcolati con
uno schema statico di tipo appoggio-appoggio con luce massima pari a 5,58 m. Si riportano le verifiche
effettuate con l’ausilio di un foglio di calcolo secondo quanto riportato in precedenza.
ARCARECCIO 26X26 cm
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PUNTONI 26X26 cm
La luce libera dei puntoni è ridotta dalla presenza di un profilo metallico ammorsato alle murature
perimetrali che viene mantenuto.
PROGETTO CAPRIATA IN LEGNO
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La capriata viene realizzata in legno massiccio di abete con caratteristiche analoghe a quelle viste per gli
arcarecci di copertura; le sollecitazioni agenti vengono valutate facendo riferimento ad uno schema di
calcolo semplificato che considera il carico distribuito su tutta la lunghezza del puntone secondo lo schema
seguente.
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Azioni di calcolo
Verifica di resistenza (SLU):
Q = (G1 γg1 + G2 γg2 + Q1 γq1)=395 daN/mq (con γg1=1,30 γg2=1,50 γq1=1,50)
Dove:
G1 comprende sia il peso proprio del solaio di copertura che il peso degli arcarecci
Q1 è il carico neve
Valutati come illustrato precedentemente. Si considera come area di influenza della capriata una
dimensione di 4,0 m.
In tale configurazione il puntone viene assimilato ad una trave su tre appoggi; le sollecitazioni ottenute da
tale schema di calcolo semplificato sono state confrontate con quelle ottenute da un modello di calcolo più
complesso realizzato con l’ausilio del software Pro_Sap, risultando cautelative in quanto lievemente
superiori. Il foglio di calcolo seguente riassume i risultati ottenuti.
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VERIFICA DEL PUNTONE PRESSOINFLESSO
N max 209,82 kN
M max 23,11 kNm
Una volta ricavate le sollecitazioni massime agenti sul profilo si procede con la verifica; il puntone ha
sezione 24 cm x 24 cm e una luce netta fra catena e saetta pari a 2,65 m. Si riportano i valori della
resistenza di progetto relativi alla tipologia di legname impiegato che serviranno nelle verifiche.
Resistenza a flessione, fm,d 15 N/mm2
Trazione parallela alla fibra, ft,0,d 9 N/mm2
Trazione perpendicolare alla fibra, ft,90,d 0,24 N/mm2
Compressione parallela alla fibra, fc,0,d 12,6 N/mm2
Compressione perpendicolare alla fibra, fc,90,d 1,56 N/mm2
Taglio, fv,d 2,4 N/mm2
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Verifiche resistenza SLU: Pressoflessione
Si riporta il foglio di calcolo impiegato per le verifica.
σc,0,d=N/A 3,64 N/mm2
σm,d=M/W 10,03 N/mm2
km 0,7 sezione rettangolare
(σc,0,d/fc,0,d)
2+(σm,d/fm,d) =0,75 <1 Verificato
(σc,0,d/fc,0,d)
2+km(σm,d/fm,d)=0,55 <1 Verificato
Verifiche di stabilità SLU: Pressoflessione
La verifica a pressoflessione viene svolta considerando le due disequazioni seguenti:
(σc,0,d/kc,y*fc,0,d)+(σm,y,d/kcrit,m*fm,y,d) = 0,99 <1 Verificato
(σc,0,d/kc,z*fc,0,d)+km(σm,y,d/kcrit,m*fm,y,d) = 0,79 <1 Verificato
I parametri che intervengono in questa verifica sono i seguenti:
l0 distanza netta fra appoggio e saetta 2650 mm
λz=l0/ρ 38,25
λy=l0/ρ 38,25
λcr= π√E0,k/fc,0,k 60,93
λrel,z=λ/λcr 0,63
λrel,y=λ/λcr 0,63
β per legno massiccio 0,20
kz=0,5*(1+β(λrel-0,3)+λrel2) 0,73
ky=0,5*(1+β(λrel-0,3)+λrel2) 0,73
kc,z=1/(k+√k2-λrel
2) 0,91
kc,y=1/(k+√k2-λrel
2) 0,91
λrel,m=√fm,k/σm,crit 0,25
σm,crit = (π E0,k *b2)/(h*leff)*√(Gm/Em)*α*3) 405,32 N/mm
2
leff=0,9*L 2385
α (tabulato) 0,14
Kcrit,m = 1 se λrel,m <0,75
Verifiche deformazione SLE
Le verifiche di deformabilità vengono condotte con riferimento alla combinazione SLE secondo quanto
illustrato in precedenza:
Qi = G1 + G2 + Q1
In base all’analisi precedentemente esposta:
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G1= Psolaio +Parcarecci+Pcapriata=(1,05 kN/mq*4 m)+(0,26 kN/m)+(0,61 kN/m)=5,07 kN/m
G2= 0
Q1= Pneve =(1,50 kN/mq*4 m = 6,0 kN/m
U ist,G = 0,724 mm
U ist,Q1 = 0,857 mm
U fin,G = 1,303 mm
U fin,Q1 = 0,857 mm
Si ottiene quindi:
U fin = 2,160 mm VERIFICATO Lmax=L/200 13,25 mm
U ist = 1,581 mm VERIFICATO Lmax=L/300 8,83 mm
VERIFICA DELLA CATENA
La catena della capriata è soggetta ad uno sforzo normale di trazione; la sezione dell’elemento è pari a 24 x
24 cm. Si trascura la sollecitazione dovuta al peso proprio dell’elemento e la relativa deformabilità.
N max 208,60 kN
Verifiche resistenza SLU: Trazione
σt,0,d =N/A = 3,62 N/mm2
σt,0,d < ft,0,d = 9 N/mm2 VERIFICATO
VERIFICA DEL MONACO
Il monaco è soggetto ad uno sforzo normale di trazione; la sezione dell’elemento è pari a 24 x 24 cm.
N max 106,66 kN
Verifiche resistenza SLU: Trazione
σt,0,d =N/A = 1,85 N/mm2
σt,0,d < ft,0,d = 9 N/mm2 VERIFICATO
VERIFICA DELLE SAETTE
La saette risultano soggette ad uno sforzo di compressione; la loro sezione è più piccola rispetto agli altri
profili ed è pari a 24 cm x 12 cm.
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N max 84,31 kN
Verifica di resistenza e stabilità SLU: Compressione
σc,0,d =N/A 2,92 N/mm2
σc,0,d < min(kc,y;kc,z)*fc,0,d = 11,7 N/mm
2 VERIFICATO
l0 distanza netta fra appoggio e saetta 1140 mm
λz=l0/ρ 32,90
λy=l0/ρ 16,45
λcr= π√E0,k/fc,0,k 60,93
λrel,z=λ/λcr 0,54
λrel,y=λ/λcr 0,27
β 0,2
kz=0,5*(1+β(λrel-0,3)+λrel2) 0,66
ky=0,5*(1+β(λrel-0,3)+λrel2) 0,53
kc,z=1/(k+√k2-λrel
2) 0,93
kc,y=1/(k+√k2-λrel
2) 1,00
PROGETTO COLLEGAMENTO CATENA-PUNTONE
Tale giunto viene realizzato attraverso la lavorazione delle superfici di contatto che da sole garantiscono la
trasmissione degli sforzi. A favore di sicurezza e per prevenire il collasso della struttura in presenza di azioni
sismiche, il giunto viene collegato anche attraverso mezzi di unione metallici, quali bullonature passanti e
piastre metalliche.
Si sceglie una connessione a dente arretrato; le verifiche si effettuano sia a compressione inclinata rispetto
alla fibratura sul dente arretrato, sia per taglio nella zona del cosiddetto “tacco”. L’immagine riporta anche
la disequazioni di verifica.
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Dati geometrici del collegamento:
α 19,4 0,33859387 rad Inclinazione tra puntone e catena
b 240 mm Larghezza puntone e catena
t 125 mm Altezza dente
l 505 mm Lunghezza dente
Verifica a compressione sul dente
σc,α,d=N*cos (α)/(b*t) = 6,59 N/mm2
< fc,α,d
Dove la resistenza a compressione con inclinazione αrispetto alla fibratura è data da:
fc,α,d= fc,0,d/(fc,0,d/Kc,90*fc,90,d)sen2(α)+cos
2(α) = 6,87 N/mm
2
La verifica risulta soddisfatta.
Verifiche a taglio sul tacco
τ= N*cosα/l*b = 1,63 N/mm2
< 2,4 N/mm2 = fv,d
La verifica risulta soddisfatta.
PROGETTO COLLEGAMENTO SAETTA-MONACO
Si sceglie una connessione a dente semplice; le verifiche si effettuano sia a compressione inclinata rispetto
alla fibratura sul dente anteriore, sia per taglio nella zona del cosiddetto “tacco”. I risultati ottenuti per tale
collegamento saranno impiegati anche nel progetto della connessione saetta-puntone.
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Se α=51,2° è l’inclinazione della saetta sulla verticale, l’angolo del dente viene progettato inclinato di α/2
rispetto all’orizzontale in modo da rendere minimo l’angolo fra la direzione della forza e la direzione delle
fibre sia della saetta che del monaco.
I parametri geometrici necessari a definire il collegamento sono i seguenti:
b 240 mm Larghezza profilo
t 56 mm Altezza dente
l 93 mm Lunghezza dente
α/2 25,6 0,44680429 rad
β 19 0,33161256 rad
Verifica a compressione sul dente piccolo
La resistenza a compressione con inclinazione α/2 rispetto alla fibratura è data da:
fc,α/2,d= fc,0,d/(fc,0,d/Kc,90*fc,90,d)sen2(α/2)+cos
2(α/2) = 5,33 N/mm
2
F1=N*cos(α/2)+Nsen(α/2)tg(β-α/2) 71818,83 N
σc,α/2,d=F1*cosα/2/(b*t)<fc,α/2,d 4,81 N/mm2 Verificato
Kc,90 1 A favore di sicurezza
La verifica risulta soddisfatta.
Verifica a compressione sul dente grande
La resistenza a compressione con inclinazione β rispetto alla fibratura è data da:
fc,β,d= fc,0,d/(fc,0,d/Kc,90*fc,90,d)sen2(β)+cos
2(β) = 6,99 N/mm
2
F2=Nsen(α/2)/cos(β-α/2) 36672 N
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σc,β,d= F2*senβ/(b*t)<fcb,d 0,88 N/mm2 Verificato
Kc,90 1 A favore di sicurezza
La verifica risulta soddisfatta.
Verifiche a taglio sul tacco
τ= Nsaetta*cosα/l*b 2,36 N/mm2
τd< 2,4 N/mm2 =fv,d Verificato
La verifica risulta soddisfatta.
PROGETTO COLLEGAMENTO PUNTONE-MONACO
Si sceglie una connessione a dente semplice; le verifiche si effettuano in maniera analoga a quanto visto per
il collegamento saetta-monaco.
Se α=70,6° è l’inclinazione del puntone sulla verticale, l’angolo del dente viene progettato inclinato di α/2
rispetto all’orizzontale in modo da rendere minimo l’angolo fra la direzione della forza e la direzione delle
fibre sia della saetta che del monaco.
I parametri geometrici necessari a definire il collegamento sono i seguenti:
b 240 mm Larghezza profilo
t 72 mm Altezza dente
l 330 mm Lunghezza dente
α/2 48 0,84 rad
β 21,3 0,37 rad
Verifica a compressione sul dente piccolo
La resistenza a compressione con inclinazione α/2 rispetto alla fibratura è data da:
fc,α/2,d= fc,0,d/(fc,0,d/Kc,90*fc,90,d)sen2(α/2)+cos
2(α/2) = 2,46 N/mm
2
F1=N*cos(α/2)+Nsen(α/2)tg(β-α/2) 61974 N
σc,α/2,d=F1*cosα/2/(b*t)<fc,α/2,d 2,40 N/mm2 Verificato
Kc,90 1 A favore di sicurezza
La verifica risulta soddisfatta.
Verifica a compressione sul dente grande
La resistenza a compressione con inclinazione β rispetto alla fibratura è data da:
fc,β,d= fc,0,d/(fc,0,d/Kc,90*fc,90,d)sen2(β)+cos
2(β) = 5,02 N/mm
2
F2=Nsen(α/2)/cos(β-α/2) 174537,98 N
σc,β,d= F2*senβ/(b*t)<fcb,d 3,67 N/mm2 Verificato
Kc,90 1 A favore di sicurezza
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La verifica risulta soddisfatta.
Verifiche a taglio sul tacco
τ= Nsaetta*cosα/l*b 0,88 N/mm2
τd< 2,4 N/mm2 =fv,d Verificato
La verifica risulta soddisfatta.
PROGETTO COLLEGAMENTO PUNTONE-CAPRIATA In corrispondenza della parte terminale del fabbricato verrà realizzato il raccordo tra il puntone di
copertura e la capriata lignea; tale collegamento verrà realizzato mediante piastre metalliche
opportunamente sagomate e bulloni φ12 passanti.
La verifica di tale collegamento viene fatta considerando la quota parte uno sforzo di taglio pari
TEd= 2265 daN = 22,65 kN
L’unione deve pertanto garantire almeno tale resistenza.
Trattandosi di un’unione acciaio-legno-acciaio la capacità portante caratteristica, Fv,Rk per singolo piano di
taglio e per singolo mezzo di unione si determina come il minimo fra i seguenti valori (§8.2.3 UNI EN 1995-
1-1:2009):
A) 0,5*fh,k*t2*d
B) 1,15√ (2My,Rk*fh,k*d) +Fax,Rk/4
Dove:
fh,k =0,082*(1-0,01d)ρk = 32,5 N/mm2 è la resistenza a rifollamento del legno
t2= 240 mm, profondità dell’elemento ligneo
d= 12 mm, diametro del mezzo di unione
My,Rk= 0,3 fu d2,6
= 115118 Nmm, momento caratteristico di snervamento del mezzo di unione
Il contributo dell’effetto fune viene in prima approssimazione e a favore di sicurezza trascurato. Pertanto si
ottiene:
A 46759 N
B 10890 N Fv,Rk=10890 N
La Resistenza caratteristica del collegamento è data da:
Rv,Rk =Fv,Fk*N*s = 43560 N
Dove:
N= 2 , numero mezzi di unione
s= 2 , numero piani di taglio
La Resistenza di progetto del collegamento è data da:
Rv,d =Rv,Rk*kmod/γm = 16644 N*0,9/1,5= 26136 N > 22650 N VERIFICATO
I collegamenti progettati resistono ad un tagliante pari a 26136 N superiore al valore di progetto pari a
22650 N; il collegamento risulta pertanto verificato.
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A13 - PIANO DI MANUTENZIONE DELLE STRUTTURE
PREMESSA:
Il piano di manutenzione è il documento complementare al progetto esecutivo che prevede, pianifica e
programma, tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi effettivamente realizzati, l'attività di
manutenzione dell'intervento al fine di mantenere nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità,
l'efficienza ed il valore economico.
Il piano di manutenzione è costituito dai seguenti documenti operativi:
· il manuale d'uso;
· il manuale di manutenzione comprensivo del programma di manutenzione.
DESCRIZIONE DELL'OPERA:
L'intervento previsto è relativo al rifacimento di un solaio di copertura con struttura lignea di un fabbricato
ad uso scolastico situato in località Montagnana nel comune di Marliana.
Tipologia costruttiva: Si tratta di un edificio multipiano con struttura in muratura portante, solaio di
interpiano in laterocemento e solaio di copertura in legno.
Destinazione d'uso: pubblico
MANUALE D'USO:
Il manuale d'uso si riferisce all'uso delle parti più importanti dell'opera, con particolare riferimento alle
parti che possono generare rischi per un uso scorretto. Il manuale d'uso contiene informazioni sulla
collocazione delle parti interessate nell'intervento, la loro rappresentazione grafica, descrizione e modalità
di uso corretto.
STRUTTURA N. 1 - TRAVI IN LEGNO
Descrizione:
Strutture orizzontali o inclinate che trasferiscono i carichi a pilastri o pareti
Collocazione:
Vedi tavole disegni esecutivi
Rappresentazione grafica:
Vedi tavole particolari costruttivi
Modalità d'uso corretto:
Trasferire i carichi dei solai alle strutture verticali.
MANUALE DI MANUTENZIONE:
Il manuale di manutenzione si riferisce alla manutenzione delle parti più importanti dell'intervento. Esso
contiene il livello minimo accettabile delle prestazioni, le anomalie riscontrabili, le manutenzioni eseguibili
direttamente dall'utente e quelle che non lo sono.
Il programma di manutenzione fissa delle manutenzioni e dei controlli da eseguire in seguito a scadenze
preventivamente fissate.
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STRUTTURA N. 1- TRAVI IN LEGNO
Collocazione:
Vedi tavole disegni esecutivi
Rappresentazione grafica:
Vedi tavole particolari costruttivi
Livello minimo delle prestazioni:
Resistenza alle sollecitazioni di progetto. Realizzazione con legno conforme dalle prescrizioni di progetto.
Anomalie riscontrabili:
Deterioramento per esposizione agli agenti atmosferici; attacco da parte di parassiti.
Tipo di controllo:
Controllo a vista
Periodicità dei controlli e operatore:
Ogni anno, effettuato dall'utente
Tipo di intervento:
Applicazione di prodotti protettivi impregnanti; trattamento con prodotti antitarlo
Periodicità degli interventi e operatore:
Ogni 5 anni, effettuato da personale specializzato
Agliana, 11/09/2013 in fede
Dott. Ing. Valentino Venturi
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