Azione membranale nelle strutture composte acciaio-calcestruzzo in condizioni di incendio Esempi di applicazione
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- Adriano Lupo
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1 Azione membranale nelle strutture composte acciaio-calcestruzzo in conzioni inceno
2 Contenuto della presentazione o : dati progetto verifica della mofica delle sposizioni zona nuova verifica della zona dettagli costruttivi
3 Dati progetto Dati progetto A B IPE 500 IPE 500 IPE 400 IPE 400 IPE 400 IPE 500 IPE 500 Angelina Angelina IPE 400 IPE 500 Mofica delle sposizioni zona IPE 600 IPE 400 IPE 400 IPE 400 IPE ACB ACB ACB IPE della zona C IPE 500 IPE 400 IPE 400 IPE 400 IPE 500 IPE 400 Angelina Angelina IPE 500 D IPE 500 IPE 500 3
4 Dati progetto Eficio per uffici 4 piani Dati progetto Mofica delle sposizioni zona Profili in acciaio tipo S355 Seie de a trave (S355) Psiie de a trave Tip gia cstruttiva Grad cessie a tag i (%) uer cettri per grupp e spaiatura IPE 400 Travi secdarie itere Cpste IPE 500 Travi secdarie brd cpste IPE 500 Travi pricipai itere Cpste 07 IPE Travi pricipai itere Cpste 07 IPE 600 Travi pricipai brd cpste ACB IPE 300#IPE 300 Ageia IPE70 # IPE 70 Travi secdarie itere Cpste 07 Travi secdarie itere Cpste 07 della zona Geometria delle travi composte alveolari Geometria delle travi composte tipo ANGELINA TM 4
5 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona Solaio composto acciaio-calcestruzzo - lamiera grecata tipo COFRAPLUS60 - calcestruzzo classe C5/30 - rete elettrosaldata tipo ST15C acciaio S500 Mesh ST15C Cofraplus 60 decking Normal weight concrete della zona 60 5
6 Dati progetto Dati progetto Collegamenti trave-colonna - piastre estremità saldate 30 Cofraplus 60 decking ST 15C 30 Cofraplus 60 decking ST 15C Mofica delle sposizioni zona 60 6mm fillet weld x mm fillet weld x 70 della zona 430 x 00 x 10 thick end plate Collegamento tra travi principali e colonne Collegamento tra travi secondarie e colonne 6
7 Dati progetto Dati progetto Collegamenti tra travi secondarie e travi principali - piastre estremità saldate 30 ST 15C Mofica delle sposizioni mm fillet weld Cofraplus 60 decking x x 150 x 8 thick zona della zona 7
8 Dati progetto Carichi applicati Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona azione variabile dovuta alla destinazione d uso: 4 kn/m azione variabile dovuta ai tramezzi leggeri: 1 kn/m azione permanente dovuta al soffitto e agli impianti: 0.7 kn/m peso proprio delle travi: 0.5 kn/m peso proprio del solaio:.8 kn/m tamponamenti su travi perimetrali:.0 kn/m Resistenza al fuoco richiesta REI 60 Coefficienti combinazione in caso inceno carichi permanenti 1 azioni variabili (uffici) 0.5 q fi Sd ( ) ( ) 5.98, = G + 0.5Q = = kn/m 8
9 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 9
10 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 10
11 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona Zone progetto del solaio (A F) 11
12 Dati progetto Dati progetto Zona B L (mm) l (mm) f c (MPa) A s (mm²/m) f sy (MPa) Travi non protette Lamiera acciaio Spessore totale soletta (mm) d: stanza delle barre (mm) Mofica delle sposizioni zona IPE400 Cofraplus della zona 1
13 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 13
14 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 14
15 Criterio EI 60 Dati progetto EN (Allegato D) Spessore efficace: Mofica delle sposizioni h eff = h h l l l l 3 = zona heff 95 mm > 80mm della zona 15
16 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 16
17 Dati progetto Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 17
18 Dati progetto Temperature della soletta e delle armature: Mofica delle sposizioni zona della zona Superficie del calcestruzzo non esposta al fuoco θ 1 = 99 C Superficie del calcestruzzo esposta al fuoco θ = 831 C Rete armatura θ s = 88 C Nessuna riduzione resistenza per le armature f sy, θ = 500MPa s 18
19 Momento resistente positivo della sezione del solaio Dati progetto Mofica delle sposizioni zona M ( g ) fi, 0 = As f sy, θ γ M, fi, s d = s KA A f f γ γ = s sy, θs M, fi, s ( g ) = 1 = = fc γ M, fi, c d s sy, θs M, fi, s ( g ) = 1 = = 0.85 fc γ M, fi, c d Nmm/mm della zona Capacità portante riferimento del solaio p fi M = 6 n a fi,0 l = = N/mm² = kn/m² 19
20 L = max {L 1 ; L } = mm l = min {L 1 ; L } = mm Dati progetto µ = a = l L 3 + K 3 + = ( g0 ) ( g ) = 1.0 = = 1.0 Mofica delle sposizioni zona della zona n = µ a µ a ( ) ( ) = = Inflessione per il dell azione membranale α w = min 19.h = min ( θ θ ) = min 1 eff 5 l 0.5 f + min Eaγ ( ) M, fi, s 3L 8 { min[ 53.5 ; 300 ]; 700} = mm sy l ; L + l ; min ; ;
21 Dati progetto Parametri per determinare l azione membranale Mofica delle sposizioni zona della zona 1
22 Fattori incremento per l azione membranale Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona e e 1+ a Fattore incremento globale e = e 1 = = µ
23 Dati progetto Mofica delle sposizioni zona Capacità portante complessiva del solaio in conzioni inceno q fi, Rd, slab = e p fi = =.670 kn/m Capacità portante del solaio che tiene conto del contributo delle travi composte non protette (paragrafo EN ) Fattore sezione della trave composta non protetta della zona 3
24 Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona IPE 400 temperatura delle ali: C temperatura dell anima: C (in Tabella 3- ma viene preso pari a C perché l altezza della sezione acciaio non è maggiore 500 mm) ve (10) EN Fattore sezione risultante Temperatura della sezione trasversale acciaio θ a [ C] A i k sh Vi 30 min 60 min 90 min 10 min 180 min [m -1 ]
25 Dati progetto temperatura dei connettori (ve EN ): = C Mofica delle sposizioni zona della zona 5
26 Momento resistente delle travi composte non protette nella Zona B Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 6
27 Dati progetto Capacità portante del solaio, dovuta al contributo delle travi composte non protette q fi,rd,ub 8M fi,rd 1+ nub = ( 1+ 3) = = L L kn/m² Mofica delle sposizioni zona La capacità portante complessiva del solaio è: q fi, Rd = q fi, Rd, slab + q fi, Rd, ub = = 4.37 kn/m² della zona Con riferimento ai carichi applicati sul solaio in conzioni inceno q fi, Sd = 5.98 kn/m² > q fi, Rd = 4.37 kn/m² 7
28 Dati output del programma MACS+ - Rapporto dettagliato Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 8
29 Dati output del programma MACS+ - Rapporto dettagliato Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona 9
30 Dati progetto Mofica delle sposizioni zona Conclusioni La stabilità del sistema solaio non può essere assicurata per R60 con le attuali conzioni nella Zona B. E necessario intervenire ad esempio incrementando la sezione armatura (da ST15C a ST5C). Deve essere rifatto il con le nuove conzioni. della zona 30
31 Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona Dati input del programma MACS+ - Solaio 31
32 Dati input del programma MACS+ Travi nella Zona E Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona Sezione netta della trave ACB nella Zona E 3
33 Input data del programma MACS+ Travi nella Zona D Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona Sezione netta delle travi Angelina in Zona D 33
34 Dati progetto Reti armatura della soletta - Sovrapposizioni Lunghezze sovrapposizione: par EN Minima lunghezza sovrapposizione: Reti con estremità libere 5 cm Mofica delle sposizioni zona Estremità libere Tipo armatura Barre grado 500 ametro d Fili da 6 mm Tipo fili/barre Aderenza miglioratata Aderenza miglioratata LC 5/8 NC 5/30 Tipo calcestruzzo LC 8/31 NC 8/35 LC 3/35 NC 3/40 50d 40d 47d 38d 44d 35d della zona Fili da 7 mm Fili 8 mm Adere%a igiratata Adere%a igiratata Fili da10 mm Adere%a igiratata Dettagli costruttivi 34
35 Dati progetto delle travi bordo Chiusure estremità in lamiera acciaio fissate alla trave Per le travi composte sono richieste barre armatura sagomate a U. Mofica delle sposizioni zona &a chiusura estreit) deve arrivare tre a iea cetrae dea trave C Trave & &aiera della zona Dettagli costruttivi 35
36 tipici Dati progetto Mofica delle sposizioni zona della zona Dettagli costruttivi 36
37 Protezione delle colonne Dati progetto Periodo resistenza al fuoco 60 minuti Dimensioni della sezione HD Mofica delle sposizioni zona La protezione dal fuoco applicata deve essere estesa a tutta l altezza della colonna, fino alla superficie inferiore del solaio composto. della zona Dettagli costruttivi 37
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