PROGETTO E VERIFICA E COLLAUDO DELLA SEZIONE A T IN C.A. M.S.L.

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Alfredo Neri
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1 PROGETTO E VERIFICA E COLLAUDO DELLA SEZIONE A T IN C.A. M.S.L. STATI LIMITE ULTIMO: 0) Dimensionamento della sezione a T: Per il dimensionamento della sezione a T si deve prima definire la tipologia di pignatta da utilizzare. Per edifici residenziali si opta solitamente per una pignatta 20 x 40 x 25 cm (dimensione minima dell altezza: 16 cm). Solitamente l altezza della pignatta del solaio è empiricamente pari a 1/25 lc. Il secondo passo è la scelta della dimensione del travetto che solitamente si aggira su un valore compreso tra gli 8 e i 12 cm. Per il calcolo preferiamo la sezione da 10 cm. La larghezza del travetto deve essere maggiore di 1/8 dell interasse dei travetti e mai minore di 8 cm. Infine si deve calcolare per via empirica il pre-dimensionamento dell ala t= lunghezza dell ala/5. La lunghezza dell ala B è pari a metà della larghezza della pignatta, quindi 20 cm/4= 5 cm, mai minore di 4 cm limite fissato dalla normativa. Se la luce di calcolo supera i 4,50 m va inserito un travetto di ripartizione dei carichi a metà della luce prevista. 1) Analisi carichi: Prima di passare all analisi delle varie combinazioni di carico è necessario definire quelli che sono i carichi, permanenti e variabili, che interessano il singolo travetto del solaio considerato; si utilizzano pertanto i valori dei pesi di solaio e partizioni interne calcolati nell analisi dei carichi. Si fa riferimento ad una striscia di solaio di larghezza pari 1,00 m e cioè contenente due travetti. PACCHETTO STRUTTURALE: ELEMENTO SPESSORE [m] PESO SPECIFICO [kn/m 3 ] CARICO [kn/m 2 ] Caldana in cls con rete elett. 0, ,25 Pignatta in laterizio ad ala larga 0,20 4* 0,80 Nervature in cls armato 0,20 x 0,10/0, ,00 TOTALE PER m 2 DI SOLAIO (PARTE STRUTTURALE): 3,05 [kn/m 2 ]

2 *peso di volume dei blocchi forati in laterizio 40 N/cm per m 2 coperto. PACCHETTO DI COMPLETAMENTO: ELEMENTO SPESSORE [m] PESO SPECIFICO [kn/m 3 ] CARICO [kn/m 2 ] Intonaco inferiore 0, ,30 Massetto impianti in argilla esp. 0, ,96 Sottofondo sabbia e cemento 0, ,80 Pavimentazione 0, ,30 TOTALE PER m 2 DI SOLAIO (PARTE DI COMPLETAMENTO): 2,36 [kn/m 2 ] CARICO MEDIO IN OPERA: Peso proprio del solaio: (3,05+2,36)= 5,41 kn/m 2 Una volta calcolato il peso proprio del solaio si procede alla valutazione della presenza dei cordoli. Si procede nel seguente modo: Incidenza dei cordoli (circa il 10% del peso proprio del solaio) 0,10 x 5,41= 0,54 kn/m 2 Partizioni ripartite (g 2 ): 2,00 kn/m 2 Sovraccarichi variabili (edilizia residenziale) CARICO VARIABILE (Q): 2,00 kn/m 2 Quindi: CARICO PERMANENTE STRUTTURALE (G 1 ). Entrando nel dettaglio avremo: Peso proprio del solaio (g1): 3,05 kn/m 2 Incidenza dei cordoli: 0,54 kn/m 2 Il tutto porta al avere un CARICO PERMANENTE STRUTTURALE (g1) pari a: 3,59 kn/m 2 e moltiplicando tale valore per l interasse tra i travetti di 0,50 m si avrà: 1,80 kn/m CARICO PERMANENTE NON STRUTTURALE (G 2 ). Entrando nel dettaglio avremo: Peso proprio del solaio (g2): 2,36 kn/m 2 Partizioni ripartite (g 2 ): 2,00 kn/m 2 Il tutto porta al avere un CARICO PERMANENTE NON STRUTTURALE (g2) pari a: 4,36 kn/m 2 e moltiplicando tale valore per l interasse tra i travetti di 0,50 m si avrà: 2,18 kn/m CARICHI VARIABILI (Qi). Entrando nel dettaglio avremo: Sovraccarichi variabili (edilizia residenziale) CARICO VARIABILE (Q): 2,00 kn/m 2 Il tutto porta al avere un CARICO VARIABILE Q pari a: 2,00 kn/m 2 e moltiplicando tale valore per l interasse tra i travetti di 0,50 m si avrà: 1,00 kn/m COMBINAZIONE DI CALCOLO ALLO SLU: - γ G 1 = 1,3 per i carichi permanenti; - γ G 2 = 1,5 per i carichi permanenti non strutturali; - γ Q 1 = 1,5 per i carichi variabili;

3 Si può ora passare al calcolo delle sollecitazioni in esercizio analizzando una per volta le varie combinazioni di carico che ci consentono di determinare le sollecitazioni massime in corrispondenza degli appoggi e in campata. INVILUPPO DEI MOMENTI: Tutte le combinazioni finora analizzate vengono ora riportate in un unico grafico; questo ci permette di ottenere l inviluppo dei momenti ed avere un quadro riassuntivo che ci fornisca i valori massimi ed i valori minimi del momento flettente in ogni appoggio e campata. 2) Progetto delle armature: Dimensionamento delle armature: Per quanto riguarda il dimensionamento delle armature che andranno inserite in ciascun travetto della striscia di solaio analizzata, si sfrutta la relazione approssimata che, allo stato limite di rottura, ipotizza l acciaio snervato, escludendo il campo c delle forti armature, e che approssima il braccio della coppia interna allo 0,9 dell altezza utile della sezione. Riportiamo di seguito quindi i dati necessari per il dimensionamento dell armatura. - Resistenza di calcolo dell acciaio: f yd = f yk /1,15 = 391 N/mm 2 (f yk = 450 N/mm 2 ) - Altezza utile della sezione: d = 25 cm 3 cm di copriferro = 22 cm

4 Si può così ora passare all analisi di tutte le sezioni (campate e appoggi) per il dimensionamento delle armature: APPOGGIO XXXXX: A s = A s = 0,40 A s 3) Ancoraggio delle armature: Quello dell ancoraggio delle barre di armatura è un punto molto importante da tenere in considerazione. Le prescrizioni normative prevedono che le giunzioni delle barre stesse siano eseguite in zona utilmente compressa, salvo i casi in cui non sia inevitabile effettuarle in zona tesa; in tal caso si dovranno tenere in conto accorgimenti appositi. Passiamo ora invece all analisi della lunghezza di ancoraggio delle barre: la norma stabilisce che tale lunghezza sia: L b,net = α a x L b x (As,nec /As,es) L b min Dove: α a = 1 per barre dritte o 0,7 per barre piegate in trazione se il ricoprimento perpendicolare al piano di curvatura è almeno pari a 3 Ø; L b = (Ø x f yd )/(4 x f bd ) = lunghezza di ancoraggio di base; As,nec e As,es = sono rispettivamente, l area di armatura necessaria e l area effettivamente utilizzata. L b min è il più grande tra : - 0,3 L b ; 10 Ø; 100 mm per ancoraggi in trazione - 0,6 L b ; 10 Ø; 100 mm per ancoraggi in trazione Dove: f bd = tensione tangenziale di aderenza = (2,25 x f ctk )/ γc f yd = resistenza di calcolo = 391 N/mm 2 Solitamente è di tendenza utilizzare una lunghezza di ancoraggio pari a 40 diametri a favore di sicurezza per ogni giunzione ed ancoraggio, ove risulti inferiore.

5 4) Verifica di resistenza: Le risultanti delle tensioni e i relativi bracci rispetto all armatura tesa risultano:

5) Verifica al taglio: Si passa ora all analisi dello sforzo di taglio per quanto riguarda il solaio che costituisce un aspetto molto importante per i solai nervati come quello qui considerato.

6 5) Verifica al taglio: Si passa ora all analisi dello sforzo di taglio per quanto riguarda il solaio che costituisce un aspetto molto importante per i solai nervati come quello qui considerato. L andamento dello sforzo di taglio per le varie combinazioni di carico è già stato ca lcolato nella sezione precedente; qui vogliamo in prima istanza determinare la resistenza di una striscia di solaio di larghezza 1,00 m senza armatura d anima. La normativa nei confronti delle sollecitazioni taglianti negli elementi senza armatura a taglio (solai e piastre) dice che: V ed V rd Con: V rd = [(0,18 x K x (100 x ρ 1 x f ck ) 1/3 )/γ C ] x b o x d Con: K = 1 + (200/d) 1/2 2 d = altezza utile della sezione (in mm) b o = larghezza dell anima (in mm) ρ 1 = A s /(b x d) rapporto geometrico di armatura longitudinale

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