ESERCITAZIONE 3 APPLICAZIONE CARICHI NEVE VENTO E SISMA NELLE TRE TECNOLOGIE

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1 ESERCITAZIONE 3 APPLICAZIONE CARICHI NEVE VENTO E SISMA NELLE TRE TECNOLOGIE Data la precedente esercitazione mi disegno le strutture e i carichi predimensionati nelle tre tecnologie su Sap2000. Procedo poi uno per uno ad applicare i carichi neve sisma e vento e verificare. Calcestruzzo Inizio applicando sulla mia struttura il carico neve, carico verticale agente solo sulla superficie del tetto pari da normativa a 0,5 Kn/mq. Mando l analisi insieme ai pesi strutturali e i pesi propri della struttura e ottengo un Mmax = 37 Knm Procedo con applicare il carico orizzontale del vento in entrambe le direzioni x e y. Trovo Mmax = 74,13 Knm

2 Infine calcolo il carico del sisma, dopo aver creato dei centri di massa per ogni piano e dei diaphragm. La forza sismica varia ad ogni piano ed infatti ai piani più alti le oscillazioni saranno più forti. Fs = c ( P + 20% Neve + 30% Qa) = 0,3 ( Qp + Qs + 0,2x0,5 + 0,3x2 ) = 0,3 ( 3,42 + 2,56 + 0,1 + 0,6 ) = 2 Kn/mq Calcolo adesso la Forza sismica concentrata per ogni piano attraverso la formula F1 = Fs (z1/z1+z2+z3+z4) e così via per tutti i piani. Sia in direzione x che in direzione y. F1x = 2 Kn/mq x 16 m x 15 m ( 4/16 ) = 120 Kn F2x = 480 Kn ( 8/16 ) = 240 Kn F3x = 480 Kn ( 12/16 ) = 360 Kn F4x = 480 Kn ( 16/16 ) = 480 Kn F1y = 2 Kn/mq x 16 m x 17 m (4/16) = 136 Kn F2y = 544 Kn ( 8/16 ) = 272 Kn F3y = 544 Kn ( 12/16 ) = 408 Kn F4y = 544 Kn ( 16/16 ) = 544 Kn

3 Trovo la Nmax e Mmax per tutte e due le direzioni. Lungo x : Nmax = 296 Kn e Mmax = 42,49 Knm Lungo y : Nmax = 296 Kn e Mmax = 42,49 Knm

4 Posso ora fare la verifica a presso flessione del pilastro in cls tenendo conto dell eccentricita e = M/N e = 74,13 / 296 = 0,25 m = 25 cm Essendo la mia sezione del pilastro di 42x42 cm l eccentricità risulta essere e > H/2 = 21. La verifica posso considerarla solo a flessione. Essendo il Mmax trovato minore di quello predimensionato la sezione risulta così verificata. Acciaio Passo ora allo stesso procedimento per l acciaio per verificare il mio predimensionamento. Assegno all ultimo impalcato il carico neve e trovo Nmax = 591 Kn e Mmax = 155,8 Knm Applico ora in entrambe le direzioni x e y il carico orizzontale del vento. Trovo Nmax = 412,8 Kn e Mmax = 152,9 Knm

5 Per la direzione y Nmax = 431,8 Kn e Mmax = 75,42 Knm Infine procedo con il carico sisma. Fs = c ( P + 20% Neve + 30% Qa) = 0,3 ( Qp + Qs + 0,2x0,5 + 0,3x2 ) = 0,3 ( 3,52 + 1,9 + 0,1 + 0,6 ) = 1,84 Kn/mq Calcolo adesso la Forza sismica concentrata per ogni piano attraverso la formula F1 = Fs (z1/z1+z2+z3+z4) e così via per tutti i piani. Sia in direzione x che in direzione y. F1x = 1,84 Kn/mq x 16 m x 24 m ( 4/16 ) = 176,64 Kn F2x = 706,56 Kn ( 8/16 ) = 353,28 Kn F3x = 706,56 Kn ( 12/16 ) = 529,92 Kn F4x = 706,56 Kn ( 16/16 ) = 706,56 Kn F1y = 1,84 Kn/mq x 16 m x 27 m (0,25) = 198,72 Kn F2y = 794,88 Kn ( 0,5 ) = 397,44 Kn F3y = 794,88 Kn ( 0,75 ) = 596,16 Kn F4y = 794,88 ( 1 ) = 794,88 Kn

6 Trovo per la direzione x Nmax = 971 Kn e Mmax = 689 Knm Per la direzione y Nmax = 654 Kn e Mmax = 412,9 Knm Posso ora fare la verifica a presso flessione del pilastro in acciaio tenendo conto che N/A + M/W < fd 971 Kn / 0,00768 m Knm / (bh 2 /6) = Kn/m Knm / 2116 m = ,32 = ,32 = 126,43 Mpa fd = 261,90 MPa Il pilastro risulta così verificato. Legno Passiamo all ultimo materiale. Comincio con il carico neve. Trovo Nmax = 1339,5 Kn e Mmax = 290,6 Knm

7 Studio ora il carico orizzontale del vento per le due direzioni. Per x Nmax = 865,4 Kn e Mmax = 168,5 Knm Per y trovo Nmax = 819,7 Kn e Mmax = 132 Knm

8 Infine controlliamo il sisma. Fs = c ( P + 20% Neve + 30% Qa) = 0,3 ( Qp + Qs + 0,2x0,5 + 0,3x2 ) = 0,3 ( 2,85 + 0,36 + 0,1 + 0,6 ) = 1,2 Kn/mq Calcolo adesso la Forza sismica concentrata per ogni piano attraverso la formula F1 = Fs (z1/z1+z2+z3+z4) e così via per tutti i piani. Sia in direzione x che in direzione y. F1x = 1,2 Kn/mq x 16 m x 15 m ( 4/16 ) = 72 Kn F2x = 288 Kn ( 8/16 ) = 144 Kn F3x = 288 Kn ( 12/16 ) = 216 Kn F4x = 288 Kn ( 16/16 ) = 288 Kn F1y = 1,2 Kn/mq x 16 m x 17 m (0,25) = 81,5 Kn F2y = 326 Kn ( 0,5 ) = 163 Kn F3y = 326 Kn ( 0,75 ) = 244,5 Kn F4y = 326 Kn ( 1 ) = 326 Kn Per x : Nmax = 2017 Kn e Mmax = 328,9 Knm Per y : Nmax = 2017 Kn e Mmax = 328,9 Knm

9 Posso ora fare la verifica a presso flessione del pilastro in legno tenendo conto che Ϭc/fcd + Ϭf/ffd < 1 Ϭc = N/A = 2017 Kn / 0,09 m2 = Kn/m2 = 22,41 MPa Ϭf = M/W = 328,9 Kn/m2 / 0,45 m3 = 730,9 Kn/m2 = 0,73 MPa 22,41/9,93 + 0,73/9,93 Non risulta verificata, quindi bisogna procedere a ricalcolare la sezione e verificarla ulteriormente.