- Accidentali: per edifici scolastici: 300 Kg/mq

Transcript

1 I PREMESSA La presente relazione riporta i calcoli e le verifiche relativi alle nuove strutture in progetto. Sono previste opere in acciaio (scale di sicurezza esterne, spazi calmi, passerelle) e in c.a. (rampe per disabili, vani ascensore, vasche di raccolta acque per impianto di estinzione incendi). La compatibilità dei nuovi manufatti con la situazione esistente è stata verificata nel corso dei sopralluoghi eseguiti nella scuola. II NORMATIVE Il progetto è stato eseguito in conformità alle norme seguenti: - Legge 5/11/1971 n e successive integrazioni e modificazioni. Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato, precompresso e a struttura metallica. - D.M. 16/01/1996 e Circolare 4/07/1996 Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi. - CNR-UNI 10011/88 Costruzioni in acciaio. Istruzioni per il calcolo, l esecuzione e la manutenzione. III OPERE IN C.A. 1 MATERIALI Calcestruzzo Classe 200 per sottofondazioni Calcestruzzo Classe 250 per fondazioni e muri Calcestruzzo Classe 300 per pilastri, travi, solette piene, solai Acciaio FeB44k per c.a. controllato in stabilimento Acciaio Fe360 per carpenteria 2 CARICHI - Pressione massima sul terreno: tenendo conto della modesta entità dei carichi dovuti alle nuove costruzioni, si è ipotizzata una capacità portante del terreno pari a 1,20 Kg/cmq. - Peso proprio del calcestruzzo: 2500 Kg/mc - Peso proprio solaio in lamiera grecata e cls armato h = = 10 cm : 130 Kg/mq con lamiera di spessore s=0.7 mm - Permanenti: da 50 a 150 Kg/mq secondo la destinazione d uso

2 - Accidentali: per edifici scolastici: 300 Kg/mq per scale: 400 Kg/mq per neve: 130 Kg/mq 3 VERIFICHE STRUTTURALI - Scuola Elementare L.Sinigaglia 3.1. Vasca raccolta acqua per impianto antincendio Muri perimetrali p.p. terreno: γ = 1800 Kg/mc angolo di incidenza del terreno: ϕ = 30 h = 2.65 m q 1 = 1800 x 2.65 x tg 2 (45-30/2) = 1574 Kg/mq q 2 = 1000 x 0.30 = 300 Kg/m M 1 = 1574 x /15 = 737 Kgm M 2 = 300 x /8 = 263 Kgm M tot = = 1000 Kgm x = 4 cm σ c = 30 Kg/cmq σ f = 1575 Kg/cmq Soletta di copertura p.p.soletta: 500 Kg/mq p. perm.: 100 Kg/mq p. acc.: 200 Kg/mq 800 Kg/mq l = 3.25 m l c = 3.41 m M = 800 x /8 = 1163 Kgm x = 4 cm σ c = 35 Kg/cmq σ f = 1838 Kg/cmq

3 3.1.3 Trave T1 (30x60) l = 5.20 m l c = 5.46 m carico: 3.40 m x 800 Kg/mq = 2720 Kg/m p.p. trave:300 Kg/m p. tot Kg/m M = 3020 x /8 = Kgm A f = cmq x = 20 cm σ c = 73 Kg/cmq σ f = 2080 Kg/cmq T = 7852 Kg τ = 5.01Κg/cmq 3.2 Muro controterra per posa nuova scala di sicurezza palestra p.p. terreno: γ = 1800 Kg/mc angolo di incidenza del terreno: ϕ = 30 h = 2.80 m q = 1800 x 2.80 x tg 2 (45-30/2) = 1663 Kg/mq a Verifica al ribaltamento M rib = 1663 x /6 = 2173 Kgm Carichi stabilizzanti Fondazione: 1.40x0.40x2500 = 1400 Kg/m Muro: 0.20x2.40x2500 = 1200 Kg/m Terreno: 0.80x2.4x1800 = 3456 Kg/m N = 6056 Kg/m M stab = 1400x x x1.00 = 5036 Kgm M stab /M rib = 5036/2173 = 2.3 > 2 b Verifica allo slittamento S = 1/2x0.33x1800x = 2328 Kgσ c = 41 Kg/cmq coeff di attrito = 0.50 T = 6056 x 0.50 = 3028 Kg T/S = 3028/2328 = 1.3 c Pressione sul terreno

4 d = ( )/6056 = 0.47 m σ t = 2x6056/3x32x100 = 1.2 Kg/cmq d Verifica del muro h = 2.40 m q = 2.40x0.33x1800 = 1426 Kg/m M = 1426 x /6 = 1370 Kgm x = 4 cm σ c = 41 Kg/cmq σ f = 2152 Kg/cmq 3.3 Soletta per posa nuovi lucernari s = 12 cm peso proprio: 300 Kg/mq carico permanente: 50 Kg/mq carico accidentale: 100 Kg/mq 450 Kg/mq l = 2.75 m l c = 2.88 m M = 450 x /8 = 466 Kgm x = 2.9 cm σ c = 36 Kg/cmq σ f = 1322 Kg/cmq 3.4 Soletta per chiusura spazio lucernario rimosso s = 15 cm peso proprio: 375 Kg/mq carico permanente: 100 Kg/mq carico accidentale: 300 Kg/mq 775 Kg/mq l = 3.90 m l c = 4.09 m M = 775 x /8 = 1620 Kgm A f = 7.70 cmq x = 4.4 cm σ c = 64 Kg/cmq

5 σ f = 1876 Kg/cmq 3.5 Soletta chiusura soppalco aule s = 20 cm peso proprio: 500 Kg/mq carico permanente: 100 Kg/mq carico accidentale: 300 Kg/mq 900 Kg/mq l = 5.68 m l c = 5.96 m M = 900 x /8 = 3996 Kgm A f = 12 cmq x = 6.4 cm σ c = 78 Kg/cmq σ f = 2120 Kg/cmq - Scuola Media B. Croce 3.6 Vasca raccolta acqua per impianto antincendio Muri perimetrali p.p. terreno: γ = 1800 Kg/mc angolo di incidenza del terreno: ϕ = 30 h = 3.30 m q = 1800 x 3.30 x tg 2 (45-30/2) = 1960 Kg/mq M = 1960 x /15 = 1423 Kgm x = 4 cm σ c = 43 Kg/cmq σ f = 2258 Kg/cmq Soletta di copertura p.p.soletta: 500 Kg/mq p. perm.: 100 Kg/mq p. acc.: 200 Kg/mq 800 Kg/mq l = 3.00 m l c = 3.15 m

6 M = 800 x /8 = 992 Kgm x = 4 cm σ c = 30 Kg/cmq σ f = 1575 Kg/cmq 3.7 Solette sbarco ascensore s = 20 cm peso proprio: 500 Kg/mq carico permanente: 100 Kg/mq carico accidentale: 400 Kg/mq 1000 Kg/mq l = 1.40 m l c = 1.47 m M = 1000 x /8 = 270 Kgm x = 4.0 cm σ c = 8 Kg/cmq σ f = 420 Kg/cmq 3.8 Soletta balcone alloggio custode s = 20 cm peso proprio: 500 Kg/mq carico permanente: 100 Kg/mq carico accidentale: 400 Kg/mq 1000 Kg/mq l = 1.38 m l c = 1.45 m M = 1000 x /8 = 263 Kgm x = 4.0 cm σ c = 8 Kg/cmq σ f = 420 Kg/cmq IV - OPERE IN ACCIAIO 1 MATERIALI Acciaio Fe360 Unioni saldate di II classe

7 Unioni bullonate per il montaggio realizzate con bulloni ad alta resistenza (classe 8.8). 2 CARICHI - Peso proprio del calcestruzzo: 2500 Kg/mc - Peso proprio solaio in lamiera grecata e cls armato h = = 10 cm : 130 Kg/mq con lamiera di spessore s=0.7 mm - Permanenti: da 50 a 150 Kg/mq secondo la destinazione d uso - Accidentali: per edifici scolastici: 300 Kg/mq per scale: 400 Kg/mq per neve: 130 Kg/mq 3 SOLLECITAZIONI AMMISSIBILI Le sollecitazioni ammissibili per l acciaio tipo Fe360 sono: σ = 1600 Kg/cmq τ = 923 Kg/cmq 4 VERIFICHE STRUTTURALI - Scuola Elementare L. Sinigaglia 4.1 Scale di sicurezza esterne, spazi calmi su scale esistenti Materiali Profili UPN200 per cosciali e pianerottoli HEB140 per colonne UPN160 per cosciali e pianerottoli HEA160 per colonne Parapetto: montanti in scatolare 50x50x4, peso 5.78 Kg/m, mancorrente d=60 mm, s=2 mm, 9 bacchette d=12 mm, correnti piatti 40x8, peso Kg/m. Gradini in grigliato elettrofuso, maglia 15x76 mm con longherina portante mm 25x2 e distanziale tondo, peso proprio 14 Kg/cad. Peso proprio del pianerottolo in grigliato elettrofuso: 30.2 Kg/mq Ipotesi di carico Si considera, oltre al peso proprio, un carico accidentale di normativa pari a 500 Kg/mq in fase di esercizio e un carico di 600 Kg/mq in fase di collaudo, per cui tutti i calcoli che sono riportati di

8 seguito fanno riferimento a questa seconda ipotesi di carico che risulta la più gravosa Calcolo delle sollecitazioni e verifica delle tensioni - Scuola Elementare L. Sinigaglia - A - Scala tipo - A.1 Pianerottoli E previsto grigliato elettrofuso tipo Orsogril Potissimum maglia 15x76 mm con longherina portante 25x2 mm del peso di 30.2 Kg/mq. Peso proprio: 30.2 Kg/mq Carico accidentale: 600 Kg/mq Totale: Kg/mq Luce di calcolo: 1.20 m Il grigliato adottato è in grado di sopportare un sovraccarico accidentale di 1010 Kg/mq su luce di 1.30 m, come da tabella della Ditta produttrice. - A.2 Cosciali Larghezza della scala: 1.20 m Peso proprio: grigliati + cosciali + parapetto + zincatura e bullonatura (5%): 30.2 x 1.20/2= = Kg/m Carico accidentale: 600 x 1.20/2= 360 Kg/m Carico P.P. + P.Acc. = 429 Kg/m Sollecitazioni e verifiche UNP200 I = 1911 cm 4 W = 191 cm 3 S = 114 cm 3 M = 429 x /8 = Kgm T = 429 x 3.00/2 = 644 Kg σ = M/W = 48260/191 = 253 Kg/cmq τ = 644 x 114/1922 x 0.85 = 45 Kg/cmq f = 5/384 x 4.29 x / x 1911 = 0.11 cm < 1/500 l - A.3 Colonne

9 Lunghezza libera di inflessione: l ox = l oy = 3.75 m N = 429 x (1.50 x /2 x 1.40/ x 1.40/2) = 1730 Kg HEB140 A= 43 cmq i min = 3.58 cm λ = 375/3.58= 105 ω = 1.92 σ = 1.92 x 1730/43 = 77 Kg/cmq I = 1509 cm 4 W = 216 cm 3 - A.4 Parapetto Passo dei montanti: 1.00 m, altezza 1.00 m q = 150 x 1.00 =150 Kg M = 150 x 1.00 = 150 Kgm Montante realizzato con tubo quadro 50x50x4 A = 7.36 cmq I = cm 4 W= cm 3 σ = M/W = 15000/10.46 = 1434 Kg/cmq - B - Passerelle corpo aule a q Struttura costituita da due travi IPE300 appoggiate su portali HE140B e HE180A fissati alla struttura esistente in c.a. L'impalcato è realizzato con un solaio in c.a. su lamiera grecata. p.p. lamiera + cls: 130 Kg/mq p.perm.: 30 Kg/mq p.acc.: 400 Kg/mq 560 Kg/mq - B.1 Travi IPE300

10 A = 53.8 cmq I = 8356 cm 4 W= 557 cm 3 l = 6.80 m larghezza = 2.20 m q = 560 x 2.20/2 = 616 Kg/m M = 616 x /8 = 3560 Kgm M/W = /557 = 639 Kg/cmq f = 5/384 x 6.16 x / x 8356 = 0.97 cm < 1/500 l - B.2 Portali HE140B - Traverso l = 3.75 m P = 560 x 2.20/2 x 6.80/2 = 2094 Kg M = 2094 x 0.78 = 1633 Kgm σ = M/W = /216 = 851 Kg/cmq f = 2094 x 78 x(3x x78 2 )/24 x x 1509 = 0.85 cm < 1/450 l - C Scala di sicurezza testata aule - C.1 Cosciali Larghezza della scala: 1.20 m Peso proprio: grigliati + cosciali + parapetto + zincatura e bullonatura (5%): 30.2 x 1.20/2= = Kg/m Carico accidentale: 600 x 1.20/2= 360 Kg/m Carico P.P. + P.Acc. = 429 Kg/m Sollecitazioni e verifiche UNP200 I = 1911 cm 4 W = 191 cm 3 S = 114 cm 3 M = 429 x /8 = 1341 Kgm T = 429 x 5.00/2 = 1072 Kg σ = M/W = /191 = 702 Kg/cmq τ = 1072 x 114/1922 x 0.85 = 75 Kg/cmq

11 f = 5/384 x 4.29 x / x 1911 = 0.87 cm < 1/500 l - C.2 Cosciale da q a Il profilo è caricato, oltre che dal carico distribuito corrente, anche dal carico concentrato della rampa da q a Il carico concentrato è: P = 1.25x1.30/2x663 Kg/mq = 539 Kg, arrotondato a 600 Kg q = 429 Kg/m M = 429 x / x 3.40 x 1.60/5.00 = 1993 Kgm σ = M/W = /191 = 1043 Kg/cmq f = 5/384 x 4.29 x / x x x /3 x x 1911 x 500 = = 1.16 cm pari a 1/431 l - D Scala di sicurezza corpo mensa La scala ha impianto di tipo classico, con l'unica anomalia dovuta allo spostamento in pianta delle passerelle di accesso da edificio a scala, sfalsate secondo i piani di uscita alle varie quote. Le dimensioni, i profili impiegati e i carichi sono analoghi a quelli già verificati al punto precedente. Si procede pertanto alla sola verifica del profilo UPN200 caricato, oltre che dal pianerottolo, dal carico concentrato dovuto all'attacco della passerella. - D.1 Profilo UPN200 Il carico distribuito è: q = 2.61/ x 563 Kg/mq = 735 Kg/m Il carico concentrato è: P = 2.30 x1.30/4x563 Kg/mq = 421 Kg M = 735 x / x 1.40 x 1.64/3.04 = 1167 Kgm σ = M/W = /191 = 611 Kg/cmq f = 5/384 x 7.35 x / x x x /3 x x 1911 x 304 = = 0.26 cm < 1/500 l - E - Scala di sicurezza NO Palestra La scala tipo è collegata sia allo spazio calmo a q che alla strada a q e all'edificio da una passerella le cui travi UPN240 sono di seguito verificate.

12 p.p. struttura: 63 Kg/mq p.acc.: 500 Kg/mq 563 Kg/mq - E.1 Travi UPN240 A = 42.3 cmq I = 3599 cm 4 W= 300 cm 3 l = 5.51 m larghezza = 2.01 m q = 563 x 2.01/2 = 566 Kg/m M = 566 x /8 = 2148 Kgm M/W = /300 = 715 Kg/cmq f = 5/384 x 5.66 x / x 3599 = 0.89 cm < 1/500 l - F - Scala di sicurezza NE Palestra Sono previsti spazi calmi alle quote e ed una passerella che collega la quota alla strada. Si utilizzano per uniformità profili uguali a quelli della scala esistente. p.p. struttura: 63 Kg/mq p.acc.: 500 Kg/mq 563 Kg/mq - F.1 Travi UPN160 A = 24.0 cmq I = 925 cm 4 W= 116 cm 3 l = 4.54 m larghezza = 1.36 m q = 563 x 1.36/2 = 383 Kg/m M = 383 x /8 = 987 Kgm M/W = 98700/116 = 851 Kg/cmq f = 5/384 x 3.83 x / x 925 = 1.09 cm = 1/416 l - Scuola Media B. Croce - G Spazio calmo scala di sicurezza S-E - G.1 Profilo UPN140 a q A = 20.4 cmq I = 605 cm 4

13 W= 86.4 cm 3 l = 1.30 m larghezza = 1.30 m q = 563 x 1.30/2 = 366 Kg/m M = 383 x /2 = 324 Kgm M/W = 32400/86.4 = 375 Kg/cmq f = 1/8 x 3.83 x / x 605 = 0.11 cm < 1/500 l - G.2 Travi UPN160 (Spazi calmi alle quote superiori) A = 24.0 cmq I = 925 cm 4 W= 116 cm 3 l = 1.28 m larghezza = 1.50 m q = 563 x 1.50/2 = 423 Kg/m M = 423 x /8 = 87 Kgm M/W = 8700/116 = 75 Kg/cmq f = 5/384 x 4.23 x / x 925 = 0.01 cm < 1/500 l - G.3 Colonne HE160A Lunghezza libera di inflessione: l ox = l oy = 4.56 m q = 1.50 x 1.50/4 x 630 Kg/mq + 2 x 0.75 x = 393 Kg N = 393 x x 30.4 = 1544 Kg HEA160 A= 38.8 cmq i min = 3.98 cm λ = 456/3.98= ω = 2.37 σ = 2.37 x 1544/38.8 = 94 Kg/cmq - H Spazio calmo scala di sicurezza N-O - H.1 Travi UPN160 A = 24.0 cmq I = 925 cm 4 W= 116 cm 3

14 l = 2.45 m larghezza = 2.32/4 m q = 563 x 2.32/4 = 326 Kg/m M = 326 x /8 = 245 Kgm M/W = 24500/116 = 211 Kg/cmq f = 5/384 x 3.26 x / x 925 = 0.10 cm < 1/500 l - H.2 Trave centrale IPE160 A = 20.1 cmq I = 869 cm 4 W= 109 cm 3 l = 2.45 m larghezza = 2.32/2 m q = 563 x 2.32/2 = 653 Kg/m M = 653 x /8 = 490 Kgm M/W = 49000/109 = 449 Kg/cmq f = 5/384 x 6.53 x / x 869 = 0.17 cm < 1/500 l Il calcolatore Ing. Andrea Bruzzone