Comune di Castelleone (CR)- Nuova scuola dell infanzia PROGETTO DEFINITIVO Disciplinare descrittivo degli elementi prestazionali: strutture

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Tito Pinna
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3 1. DISCIPLINARE DESCRITTIVO TIVO DEGLI ELEMENTI PRESTAZIONALI: STRUTTURE 1.1 DESCRIZIONE DELL OPERA Il seguente progetto definitivo delle strutture riguarda la nuova scuole d infanzia da realizzare nel Comune di Castelleone(CR). L edificio, che occupa una superficie di circa m 2, presenta un solo piano fuori terra ed è costituito da due corpi di fabbrica separati da un giunto strutturale. Le strutture portanti: fondazioni, pilastri, setti e travi sono realizzate in calcestruzzo armato; il solaio orizzontale di copertura è prefabbricato a lastre tipo predalles con getto di completamento. I muri perimetrali sono in laterizio porizzato ed i divisori interni in cartongesso. 1.2 INQUADRAMENTO NORMATIVO La progettazione strutturale è stata eseguita secondo quanto previsto dal D.M. 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni e dalla Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009, considerando per l edificio in questione i seguenti parametri: vita nominale 50 anni; classe d uso III; categoria di sottosuolo D; categoria topografica T1. Per determinare lo spettro di progetto, necessario per l analisi sismica, è stata adottata l'accelerazione del sito ottenuta dal programma del Ministero dei Lavori Pubblici Spettri-NTC ver SCHEMA STRUTTURALE Le strutture sismo-resistenti sono costituite da pareti - setti in calcestruzzo armato disposte secondo due direzioni ortogonali in modo da incassare le azioni orizzontali, sono collegate tra loro mediante gli impalcati realizzati con lastre prefabbricate tipo predalles. Ai pilastri sono assegnati solo carichi verticali ma dovranno garantire gli spostamenti richiesti dalla struttura sollecitata dalle azioni del sisma. Le fondazioni sono costituite da travi rovesce sulle quali insistono le pareti sismo-resistenti ed i pilastri. La sezione ed il piano di posa delle fondazioni potranno subire variazioni nel progetto esecutivo a seguito di ulteriori approfondimenti sulla situazione reale del terreno in situ. Da indicazioni ricevute dal Geologo dott. Davide Incerti a seguito dell'esecuzione di ulteriori prove penetrometriche, la capacità portante risulta inferiore a quella indicata nello "Studio di fattibilità per la costruzione della nuova scuola materna comunale" redatto dallo stesso Geologo. Quindi la dimensione delle fondazioni risulta maggiore di quanto poteva essere previsto dai documenti allegati al progetto preliminare. Tutte le strutture portanti sono previste in calcestruzzo armato. 1

4 Gli impalcati verranno realizzati con solai alleggeriti a lastre tipo predalles, con getto di completamento in opera, di spessore =31cm e =37cm per l'edificio principale, =25cm per i locali tecnici. Tutte le strutture portanti (escluso le fondazioni) relative all'edificio scolastico hanno resistenza al fuoco R60, mentre i locali tecnici R120. In corrispondenza delle aperture delle aule verranno realizzati dei telai frangisole che saranno compiutamente identificati nel progetto esecutivo. 1.4 CARICHI DI PROGETTO Solaio a lastre copertura piano terra (oltre al peso proprio): carichi permanenti 4.05 KN/m 2 sovraccarichi variabili 1.50 KN/m 2 Solaio a lastre copertura locale tecnico (oltre al peso proprio): carichi permanenti 3.00 KN/m 2 sovraccarichi variabili 6.00 KN/m CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Strutture di fondazione Calcestruzzo magro: C12/15 Calcestruzzo fondazioni: - classe di resistenza a compressione C25/30 - classe di esposizione ambientale XC2 - classe di consistenza S4 - Dmax aggregati 25 mm Acciaio d'armatura: B 450 C Strutture in elevazione e orizzontali Calcestruzzo pilastri, pareti, travi e solai: - classe di resistenza a compressione C28/35 - classe di esposizione ambientale XC3 - classe di consistenza S4 - Dmax aggregati 25 mm Acciaio d'armatura: B 450 C 2

1.6 ANALISI STRUTTURALE E VERIFICHE L'analisi numerica per il dimensionamento e la verifica dei setti di controvento è stata condotta su modelli separati per i due blocchi che costituiscono

5 1.6 ANALISI STRUTTURALE E VERIFICHE L'analisi numerica per il dimensionamento e la verifica dei setti di controvento è stata condotta su modelli separati per i due blocchi che costituiscono l'edificio, mentre per le fondazioni sono state condotte analisi su un modello globale dell'intero edificio. La modellazione agli elementi finiti è stata impostata in modo che l azione orizzontale del sisma venga affidata ai setti. L impalcato realizzato in lastre predalles garantisce il rispetto dell'ipotesi, fondamentale per questo tipo di analisi, ovvero l'infinita rigidezza nel piano orizzontale; in tal modo la distribuzione delle azioni orizzontali risulta essere funzione solo della rigidezza degli elementi sismo resistenti in calcestruzzo. Le pareti sono state modellate con elementi wall (elementi bidimensionali), con comportamento membranale che forniscono in output i diagrammi delle azioni interne: azione assiale, taglio e momento flettente. I pilastri sono modellati con elementi truss, ovvero come bielle a cui viene affidato il solo carico verticale. I pesi propri degli elementi strutturali vengono computati automaticamente dal programma. Nelle immagini successive sono mostrate due viste tridimensionali del dell'edificio. 3

Per determinare gli effetti del sisma è stata condotta un analisi lineare dinamica (analisi modale) su ciascuno dei due corpi di fabbrica a cui è stato associato lo spettro di progetto relativo al

6 Per determinare gli effetti del sisma è stata condotta un analisi lineare dinamica (analisi modale) su ciascuno dei due corpi di fabbrica a cui è stato associato lo spettro di progetto relativo al sito in cui sorgerà il nuovo edificio. La combinazione dei modi al fine di determinare sollecitazioni e spostamenti complessivi è stata effettuata calcolando una combinazione quadratica completa (metodo CQC) di tutti i modi con massa partecipante superiore o uguale al 5% di quella totale, per un totale che non può essere inferiore all'85% (in questo caso è stata considerata la totalità della massa). Si riportano le immagini del modo principale per ciascun blocco dell'edificio. Figura 1 - Modo principale blocco 1 4

7 Figura 2 - Modo principale blocco 2 Sono state quindi eseguite le verifiche allo stato limite di salvaguardia della vita SLV. Per la modellazione e l analisi strutturale è stato utilizzato il programma MIDAS Gen prodotto dalla MIDASSoft. Per il calcolo delle travi di piano è stato utilizzato il programma BeamCad prodotto dalla CONCRETE structural engineering software. Per la verifica a presso flessione è stato utilizzato il programma VcaSlu (programma freeware realizzato dal prof. Piero Gelfi). 1.7 NORMATIVA DI RIFERIMENTO D.M. 14 gennaio 2008: Norme tecniche per le costruzioni 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 UNI EN 206-1, "Calcestruzzo: specificazione, prestazione, produzione e conformità" 2006 UNI 11104, "Calcestruzzo: specificazione, prestazione, produzione e conformità. Istruzioni complementari per l applicazione della EN 206-1" 2004 UNI EN "Eurocodice 2: Progettazione delle strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici " 2005 Lodi, gennaio 2014 Ing. Giulio Terzini 5

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