Conservazione, restauro e riqualificazione funzionale del complesso La Versiliana

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1 INDICE 1 Relazione generale sull intervento Relazione di calcolo Normativa di riferimento Calcoli riguardanti il corpo di fabbrica denominato Libreria Verifica sismica Analisi dei carichi Caratteristiche della muratura Verifica sismica con il metodo Por Verifica capriate lignee Controventamento di falda Verifica statica della capriata tipo Verifica statica e sismica della nuova struttura metallica ex deposito pigne Analisi dei carichi Azioni Verifica sismica e statica della struttura metallica Verifica della scala metellica Analisi dei carichi Verifica statica della struttura portante Interventi strutturali della Fabbrica dei Pinoli Verifica sismica Analisi dei carichi Caratteristiche della muratura Verifica sismica della struttura muraria con il metodo Por Consolidamento del torrino Nuova copertura ad una falda dell area Museo Controventamento di falda Verifica statica della capriata tipo Nuova copertura in legno del corpo principale dell edificio Analisi dei carichi Verifica degli elementi lignei Verifica scala in acciaio Analisi dei carichi Verifica statica della struttura portante Verifica scala in cemento armato Analisi dei carichi Verifica statica della struttura portante

2 2.3.7 Nuovi solai in latero cemento Interventi riguardanti l edificio denominato Villa Reticolare metallica Forze applicate Verifica statica della struttura Verifica dei nodi di collegamento Consolidamento delle volte Consolidamento dei solai Nuovi cordoli perimetrali a livello di copertura e di piano Relazione sui materiali

3 1 RELAZIONE GENERALE SULL INTERVENTO L intervento oggetto della presente relazione consiste nel restauro e riqualificazione degli edifici posti all interno del parco La Versiliana ; la Villa, la Fabbrica dei Pinoli e la Libreria. Nell ambito della ristrutturazione generale sono previsti una serie di interventi strutturali: Consolidamenti di elementi strutturali; Opere di miglioramento sismico; Realizzazione di nuovi elementi strutturali. Per effettuare le necessarie analisi strutturali è stato determinante avere una conoscenza completa della struttura, di tutti e tre gli edifici, da vari punti di vista: Geometria; Tipologie costruttive; Storia dell edificio; Quadri fessurativi; Proprietà dei materiali. Libreria L edificio in esame risale agli anni 20 del secolo scorso ed è costituito da due corpi di fabbrica, uno principale costituito da due piani fuori terra ed avente planimetricamente una forma quadrata ed una tettoia affiancata al precedente. La struttura portante del corpo principale è costituita da muratura in mattoni pieni a piano terra e da acciaio e legno al il primo piano; il solaio del piano primo costituito da profili metallici su cui poggia un assito ligneo, la copertura è costituita da capriate metalliche leggere e lamiera ondulata. La tettoia risulta composta da piedritti in cemento armato su cui poggiano le capriate lignee di copertura. Sulla base delle informazioni raccolte sono state condotte le verifiche sismiche, valutando le azioni taglianti agenti in caso di sisma nelle varie pareti (considerando l intervento di consolidamento al solaio e alla copertura del loggiato, questi saranno schematizzati come piano rigido). Gli interventi necessari per ottenere il consolidamento statico e ridurre il rischio in caso di evento sismico possono essere così riassunti: Rifacimento delle capriate della tettoia; Realizzazione di controventi di falda a livello di copertura della tettoia; 3

4 Irrigidimento del solaio del piano primo con l inserimento di un nuovo assito ligneo e la realizzazione di un cordolo perimetrale metallico su cui ancorare le nuove strutture del vano superiore; Inserimento di nuove strutture portanti verticali al piano primo del Deposito Pigne e realizzazione di nuova copertura metallica. Gli interventi sopra descritti sono stati progettati con la volontà di ridurre al minimo qualsiasi incremento dei pesi e di mantenere quanto più possibile inalterata la tipologia strutturale dell edificio. Fabbrica dei Pinoli L edificio in esame risale agli anni 20 del secolo scorso ed è costituito da un corpo di fabbrica molto articolato con una zona centrale con due livelli fuori terra e zone perimetrali con un solo piano fuori terra. La struttura portante dell intero edificio è costituita da muratura portante di tipo misto e di mattoni pieni con solai in latero cemento e copertura con struttura lignea. L edificio verrà trasformato radicalmente nella zona tergale dei servizi, pertanto sulla base delle informazioni raccolte sono state condotte le verifiche sismiche, valutando le azioni taglianti agenti in caso di sisma nelle varie pareti. Gli interventi necessari per il consolidamento statico e per l adeguamento sismico della struttura trasformata possono essere così riassunti: Demolizione di alcune pareti e rifacimento delle medesime con Poroton 800; Allargamento di alcuni muri portanti mediante l affiancamento di una parete in mattoni piani ben ammorzata; Rifacimento di alcuni solai in latero cemento; Rifacimento delle coperture alte del corpo di fabbrica e consolidamento delle coperture basse; Consolidamento del torrino con una struttura metallica secondaria. Gli interventi sopra descritti sono stati progettati con la volontà di ridurre al minimo qualsiasi incremento dei pesi. Villa L edificio in esame risale alla fine dell ottocento ed è costituito da un corpo di fabbrica regolare avente una pianta quadrangolare che si sviluppa su tre piani fuori terra. La struttura portante dell intero edificio è costituita da muratura portante di tipo misto con i solai realizzati con struttura portante lignea per alcuni vani e con volte a botte e a padiglione per altri vani. La copertura presenta una struttura portante lignea. 4

5 Sulla base delle informazioni raccolte sono stati individuati tutti gli interventi necessari a consolidare staticamente alcuni elementi strutturali e a migliorare il comportamento dell intero edificio in caso di evento sismico. Gli interventi previsti possono essere così riassunti: Consolidamento dei solai lignei; Inserimento di una struttura reticolare a sostegno del pannello murario gravante su una delle travi in legno del salone; Consolidamento delle volte; Creazione di due incatenamenti a livello del piano primo e del piano sottotetto mediante fibre al carbonio; Miglioramento di tutte le connessioni della copertura lignea e creazione di cordolo perimetrale metallico. Gli interventi sopra descritti sono stati progettati con la volontà di ridurre al minimo qualsiasi incremento dei pesi e di mantenere quanto più possibile inalterata la tipologia strutturale dell edificio. 5

6 2 RELAZIONE DI CALCOLO 2.1 Normativa di riferimento Sicurezza e carichi DM Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi, (G.U. 5/2/1996 n. 29). Circ.Min Istruzioni per l'applicazione delle «norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi» di cui al decreto ministeriale 16 gennaio 1996 (Suppl.Ord. alla G.U. 16/9/1996 n. 217). D.M. 14 settembre 2005 Norme tecniche per le costruzioni, del Ministero Infrastrutture e Trasporti (G.U. 23/9/2005 n. 159). Calcolo ed esecuzione delle strutture Legge n. 1086, Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica (G.U. 21/12/1971 n. 321). Circ. Min n Istruzioni relative alla «Normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici in muratura danneggiati dal sisma». DM «Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento». Cnr-Uni 10011/1988 Istruzioni per «Costruzioni in acciaio. Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione». DM Norme tecniche per l esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche (G.U. 18/3/1992 n. 65). DM Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche (G.U. 5/2/1996 n. 29). Circ.Min Istruzioni per l applicazione delle «Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche» di cui al D.M. 9 gennaio 1996 (Suppl.Ord. alla G.U. 26/11/1996 n. 277). Costruzioni in zone sismiche Legge n.64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche (G.U. 21/3/1974 n. 76). DM Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche (G.U. 5/2/1996 n. 29). Circ.Min Istruzioni per l applicazione delle «Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche» di cui al decreto ministeriale 16 gennaio

7 Ordinanza P.C.M. n 3274 del 20/03/2003 "Primi elementi in materia di criteri generali per la riclassificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica" (Suppl.Ord. alla G.U. dell 8/05/2003 n. 72). Ordinanza P.C.M. n 3316 del 2/10/2003 Modifiche ed integrazioni all'ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003, recante «Primi elementi in materia di criteri generali per la riclassificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica» (G.U n. 160). Ordinanza P.C.M. n 3362 del 21/10/2003 Disposizioni attuative dell art. 2, commi 2,3 e 4, dell ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003, recante «Primi elementi in materia di criteri generai per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica» (G.U. 29/10/2003 n. 252) Ordinanza P.C.M. n 3431 del 3/5/2005 Ulteriori modifiche ed integrazioni dell ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003, recante «Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica» (G.U. 10/5/2005 n. 85) Indagini sul terreno DM Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione (G.U. 1/6/1988 n. 127). Circ.Min Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. Istruzioni per l'applicazione. 2.2 Calcoli riguardanti il corpo di fabbrica denominato Libreria Per la libreria è stata effettuata una verifica sismica con il metodo POR nella quale non si è tenuto conto del contributo delle colonne in c.a e tutte le azioni sismiche sono state affidate alla sola parte in muratura. La parte superiore del corpo in muratura avrà una struttura portante verticale nuova costituita da colonne in acciaio sulla quale si appoggerà la nuova copertura. Nei paragrafi seguenti sono esposte le seguenti verifiche: Verifica sismica; Verifica capriate lignee; Verifica sismica ex Deposito Pigne; Verifica della scala metallica. 7

8 2.2.1 Verifica sismica La verifica sismica e quindi l individuazione delle azioni taglianti agenti nei vari setti in caso di sisma è stata condotta seguendo lo schema di calcolo denominato Metodo Por. Il Metodo Por consiste sostanzialmente nel condurre, un'analisi statica non lineare, definendo gli stati limite e determinando la massima capacità reattiva del complesso murario, da confrontare con la forza sismica che esso deve assorbire secondo Normativa. Le ipotesi fondamentali su cui si basa l'uso del Metodo Por sono le seguenti: 1) I solai sono sufficientemente rigidi nel proprio piano ed efficacemente connessi alle murature. Essi pertanto garantiscono la ripartizione delle forze orizzontali, supposte agenti esclusivamente a livello del piano, fra le diverse pareti murarie proporzionalmente alla loro rigidezza e alla traslazione; 2) Tutte le pareti murarie seguono una legge di comportamento del materiale del tipo elastoplastico, ovvero a bilatera, ed il meccanismo di rottura dei maschi murari (cioè gli elementi murari verticali compresi fra le aperture, tramite i quali si individua il complesso delle pareti resistenti) è del tipo a taglio. Inoltre le sezioni vengono supposte rettangolari e costanti nell'interpiano Analisi dei carichi. La copertura della tettoia verrà realizzata con capriate poste ad interasse 1.6 metri, da un orditura secondaria costituita da travi 8x8 cm sulle quali verrà disposto un doppio assito incrociato per uno spessore complessivo di 3cm. Al disopra del tavolato verrà posto il coibente e la lamiera recata in rame. Il solaio al piano primo del corpo in muratura è invece realizzato con una orditura principale metallica su cui è disposto un doppio assito ligneo, il tutto collegato ad un cordolo perimetrale in acciaio. Copertura tettoia: Lamiera di copertura: Coibente ed isolante: Assito Sp. 3cm: Orditura lignea: Carico Totale: 10 Kg/mq 10 Kg/mq 15 Kg/mq 5 Kg/mq 40 Kg/mq 8

9 Il carico accidentale previsto per una copertura non praticabile è quello derivante dalla neve, che nel nostro caso corrisponde a 92 Kg/mq. Il carico della neve è dato dalla seguente espressione: qs = µi qsk µi = Coefficiente di forma della copertura: µi = 0.8 La Toscana appartiene alla zona II, e il Comune di Pietrasanta è a quota minore di 200 m sul livello del mare: qsk = 115 kg/mq Il carico della neve vale: qs = 92 kg/mq Solaio P1 corpo in muratura: Putrelle in acciaio: Doppio assito: Carico Totale: 40 Kg/mq 20 Kg/mq 60 Kg/mq Il carico accidentale previsto per un locale adibito ad ufficio è di 200 Kg/mq. Sulle pareti viene inoltre considerato il carico proveniente dala nuova struttura metallica che verrà realizzata a sostegno della copertura del corpo in muratura Caratteristiche della muratura. La muratura che costituisce le pareti portanti dell edificio è principalmente costituita da mattoni pieni. Pertanto per tutte queste si ritiene opportuno considerare un valore caratteristico di resistenza pari a 12 t/mq per lo sforzo di taglio e di 300 t/mq per lo sforzo di compressione; il peso specifico della muratura si assume pari a 1800 kg/mc. Il valore caratteristico della resistenza a taglio della muratura deve essere incrementato di un valore pari al 40% dello sforzo di compressione, f vk = f vk0 +0.4σ n. Le tensioni ammissibili si ottengono dividendo il valore caratteristico per il coefficiente di sicurezza, il quale in considerazione del fatto che si usa un valore di β = 4 può essere assunto uguale a tre. 9

10 Verifica sismica con il metodo Por. L edificio in oggetto è situato in zona sismica con grado di sismicità S = 9, pertanto, oltre ai carichi verticali, occorre considerare anche le azioni sismiche combinate ad esse nelle modalità espresse dalla normativa. Le azioni sismiche sono state schematizzate attraverso l introduzione di due forze orizzontali non agenti contemporaneamente secondo due direzioni ortogonali, applicate in corrispondenza del baricentro dei pesi e riportate alle quote dei solai. Gli elementi strutturali sono verificati per la combinazione di carico più sfavorevole che coinvolge pesi propri, pesi permanenti portati, sovraccarichi accidentali e azioni sismiche. Il valore della forza sismica è stato calcolato sulla base delle prescrizioni del D.M. del 1996 per le costruzioni in muratura (punto C.9.5.3): Fi=Khi Wi W=Gi+sQi Khi=CRεβγiI Con: Gi carico permanente, Qi carico accidentale, s= 0.33 (coefficiente di riduzione del carico accidentale), C=0.07 (Comune dell Impruneta zona 2 S=9), R=1 (coefficiente di risposta), ε=1 (coefficiente di fondazione), β=4 (coefficiente di struttura), I=1 (coefficiente di protezione), N N γ i = hi W j / W jh j= 1 J = 1 j coefficiente di distribuzione delle azioni sismiche, essendo hi la quota del piano i-esimo rispetto allo spiccato delle fondazioni. Risultati analisi Dalla analisi effettuata il corpo di fabbrica esaminato risulta essere adeguato sismicamente alla classe sismica prevista dalla normativa per questa area geografica. Staticamente le murature risultano sollecitate da uno stato tensionale inferiore a quello ammissibile e sismicamente si ottengono dei coefficienti di sicurezza ampiamente superiore ad 1. 10

11 Figura 1: Mappa delle tensioni medie di compressione Figura 2: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione X, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. Figura 3: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione Y, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. 11

12 In appendice di calcolo sono riportati i risultati di seguito descritti: Caratteristiche generali dell edificio: si individua in modo globale lo stato di sollecitazione, rispetto alla sicurezza strutturale, di ogni maschio murario, riportando inoltre una sintesi dei risultati ottenuti. Stato tensionale statico: si riporta lo stato di sollecitazione dovuto a carichi verticali sui maschi murari, in modo da evidenziare che lo stato di progetto è compatibile con la resistenza dei vari elementi strutturali impegnati: infatti tutti i maschi murari risultano verificati. Stato limite ultimo: si riporta, sia in direzione X che in direzione Y e per ogni piano, lo stato limite ultimo per azioni sismiche calcolato con il metodo Por, individuando le pareti collassate che determinano lo stato limite ultimo stesso e lo stato (elastico, oltre elastico, oltre fessurazione) delle altre pareti in corrispondenza dello stato limite ultimo. Verifica rispetto alle azioni sismiche: si individua in modo sintetico il valore dei coefficienti di sicurezza globali per ogni piano e nelle due direzioni, confrontando la forza reagente di piano con la relativa forza sollecitante Verifica capriate lignee L attuale copertura della tettoia verrà rimossa e verrà creata una nuova struttura lignea costituita da capriate, travi e tavolato in legno. Nel punto è stata già descritta la metodologia di realizzazione della copertura nei minimi dettagli con la relativa analisi dei carichi. In totale il carico esercitante sulle capriate risulta essere di 40 Kg/mq peso proprio copertura più 92 Kg/mq carico accidentale dovuto alla neve. Il legno impiegato per tutti gli elementi strutturali è di Abete categoria S2 e classe di resistenza C Controventamento di falda Il controvento di falda è costituito dallo stesso assito di calpestio della copertura. Questo è infatti realizzato sovrapponendo due assiti lignei incrociati di spessore 1,5 cm. Quello inferiore è disposto secondo la pendenza di falda e quello superiore inclinato di 45 rispetto alla precedente direzione. 12

13 Verifica statica della capriata tipo. E stata effettuata una modellazione numerica con Modest (Modellatore Strutturale) prodotto da Tecnisoft s.a.s. Prato e come solutore agli elementi finiti XFINEST prodotto da Ce.A.S. S.r.l. Milano, le aste hanno delle cerniere all estremità. Di seguito si riportano: il modello tridimensionale, la numerazione dei nodi e delle aste con la rappresentazione del diagramma dei momenti flettenti e lo sforzo normale. Nei tabulati sono indicati i carichi applicati, gli spostamenti nodali, le reazioni vincolari e le sollecitazioni nelle aste. Figura 4: Immagine della capriata modellata con Modest. Figura 5: Numerazione delle aste del modello aagli elementi finiti. 13

14 CONDIZIONI DI CARICO ELEMENTARI CCE Comm. s Mx My Mz Jpx Jpy Jpz Peso Proprio Carichi Totali ELENCO CARICHI NODI CONDIZIONE DI CARICO 2: Carichi Totali CARICHI CONCENTRATI Nodo Px Py Pz Mx My Mz Nodo Px Py Pz Mx My Mz <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> ELENCO CARICHI ASTE CONDIZIONE DI CARICO 1: Peso Proprio CARICHI DISTRIBUITI Asta N1 N2 S T DC Xi Qi Xf Qf Asta N1 N2 S T DC Xi Qi Xf Qf <m> <kg/m> <m> <kg/m> <m> <kg/m> <m> kg/m> PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG PP ZG SPOSTAMENTI NODALI ALLE TA: Simbologia Nodo = Numero del nodo Sx = Spostamento in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Sy = Spostamento in dir. Y Sz = Spostamento in dir. Z Rx = Rotazione intorno all'asse X Ry = Rotazione intorno all'asse Y Rz = Rotazione intorno all'asse Z Nodo Sx CC Sy CC Sz CC Rx CC Ry CC Rz CC <cm> <cm> <cm> <rad> <rad> <rad>

15 -4 Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min REAZIONI VINCOLARI Simbologia Nodo = Numero del nodo Rx = Reazione vincolare (forza) in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ry = Reazione vincolare (forza) in dir. Y Rz = Reazione vincolare (forza) in dir. Z Mx = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse X My = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Y Mz = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Z Nodo Rx CC Ry CC Rz CC Mx CC My CC Mz CC <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min SOLLECITAZIONI ASTE 15

16 Simbologia Asta = Numero dell'asta N1 = Nodo1 N2 = Nodo2 X = Coordinata progressiva rispetto al nodo iniziale N = Sforzo normale CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ty = Taglio in dir. Y Mz = Momento flettente intorno all'asse Z Tz = Taglio in dir. Z My = Momento flettente intorno all'asse Y Mx = Momento torcente intorno all'asse X Asta N1 N2 X N CC Ty CC Mz CC Tz CC My CC Mx CC <cm> <kg> <kg> <kgm> <kg> <kgm> <kgm> Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Min Min Max Max Max

17 Min Min Min Max Max Max Min Min Min Verifiche capriata: Per tutte le verifiche si trascura l effetto del taglio che risulta essere marginale e sempre lontano dalla sezione di massima sollecitazione flessionale. asta catena composta da due elementi (sezione b = 4 cm; h = 16 cm): Mmax= + 13 Kgm si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = N A + M C W = 17 Kg/cm 2 Dove C è un coeff. riduttivo per flessione. Nmax = Kg asta 101/102 - puntone (sezione b = 10 cm; h = 16 cm): Mmax= Kgm si ottiene il seguente stato tensionale: Nmax = Kg l 0 = 0.8 l =330 cm; ρ min = 4.62; λ = 71 ω = 1.67 σ max = N ω M + A C W = 89.5 Kg/cm 2 asta 1 - monaco (sezione b = 20 cm; h = 4 cm): Nmax= 14 Kg si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = N = 0.4 Kg/cm 2 A Tutti i risultati sono accettabili, di seguito sono riportati i dimensionamenti anche degli elementi secondari della copertura e dell assito di calpestio. Verifica dei travetti (b=8 cm, h=8 cm). l = 155 cm; i 100 cm; q = 165 kg/m 17

18 Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 49,55 Kgm considerando la flessione si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = 68,78 Kg/cm 2 W Ch b Cb Deformabilità: f max = 0,44 cm < l/200 = 0,77 cm Verifica assito (b=30 cm, h=3 cm). l = 110 cm; i 30 cm; q = 45 kg/m Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 6,80 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = CW M = 15,11 Kg/cm 2 Deformabilità: f max = 0,15 cm < l/200 = 0,55 cm Verifica statica e sismica della nuova struttura metallica ex deposito pigne L ex deposito delle pigne che sarà trasformato in ufficio avrà una nuova struttura portante metallica inserita all interno delle pareti in legno, che verranno accuratamente conservate. La struttura portante sarà composta da quattro portali disposti a distanza di 205 cm. Il lato superiore del telaio è composto da due elementi inclinati che seguono l andamento della falda di copertura. Nel modulo centrale sono previste le controventature di falda e delle pareti laterali. I piedritti sono stati considerati incernierati al piede sul cordolo metallico previsto a delimitazione del solaio di calpestio. Profilo utilizzato per i quattro portali: HEB 140 acciaio Fe360B Profilo utilizzato per gli arcarecci di copertura e cordolo di copertura: HEB 100 acciaio Fe360B Tiranti dei controventi: 12 acciaio Fe360B Catena del portale: 2 12 acciaio Fe360B 18

19 Figura 6: Immagine 3D del modello agli elementi finiti elaborato con Modest Analisi dei carichi. La copertura del nuovo ufficio verrà realizzata con pannelli sandwich con finitura superiore in rame. Il solaio del corpo in muratura su cui poggia la struttura in esame è invece realizzato con una orditura principale metallica su cui è disposto un doppio assito ligneo, il tutto collegato ad un cordolo perimetrale in acciaio. Le strutture metalliche di parete sono rivestite con pannellature in cartongeso. Copertura: Lamiera di copertura coibentata: Struttura metallica: Controsoffitto: Carico Totale: 10 Kg/mq 55 Kg/mq 30 Kg/mq 95 Kg/mq Il carico accidentale previsto per una copertura non praticabile è quello derivante dalla neve, che nel nostro caso corrisponde a 92 Kg/mq. Il carico della neve è dato dalla seguente espressione: 19

20 qs = µi qsk µi = Coefficiente di forma della copertura: µi = 0.8 La Toscana appartiene alla zona II, e il Comune di Pietrasanta è a quota minore di 200 m sul livello del mare: qsk = 115 kg/mq Il carico della neve vale: qs = 92 kg/mq Solaio posto al piano 1 : Putrelle in acciaio: Doppio assito: Carico Totale: 40 Kg/mq 20 Kg/mq 60 Kg/mq Kg/mq. Il carico accidentale previsto per un locale adibito ad ufficio non aperto al pubblico è di 200 Baraccatura laterale: Struttura metallica: Rivestimento ligneo esterno esistente: Isolante e rivestimento in cartongesso: Carico Totale: 35 Kg/mq 15 Kg/mq 20 Kg/mq 70 Kg/mq Azioni. Per la nuova struttura metallica è stato realizzato un modello agli elementi finiti ed è stata fatta una analisi sismica statica con l introduzione della forza sismica ottenuta considerando anche la presenza della sottostante struttura muraria. L edificio in oggetto è situato in zona sismica con grado di sismicità S = 9, pertanto, oltre ai carichi verticali, occorre considerare anche le azioni sismiche combinate ad esse nelle modalità espresse dalla normativa. Le azioni sismiche sono state schematizzate attraverso l introduzione di due forze orizzontali non agenti contemporaneamente secondo due direzioni ortogonali, applicate in corrispondenza del baricentro dei pesi e riportate alle quote dei solai. 20

21 Gli elementi strutturali sono stati verificati per la combinazione di carico più sfavorevole che coinvolge pesi propri, pesi permanenti portati, sovraccarichi accidentali ed azioni sismiche e del vento prese in alternanza. Azione sismica Il valore della forza sismica è stato calcolato sulla base delle prescrizioni del D.M. del 1996 per le costruzioni in muratura (punto C.9.5.3): Fi=Khi Wi W=Gi+sQi Khi=CRεβγiI Con: Gi carico permanente, Qi carico accidentale, s= 0.33 (coefficiente di riduzione del carico accidentale), C=0.07 (Comune di Pietrasanta zona 2 S=9), R=1 (coefficiente di risposta), ε=1 (coefficiente di fondazione), β=1.2 (coefficiente di struttura), I=1 (coefficiente di protezione), N N γ i = hi W j / W jh j= 1 J = 1 j coefficiente di distribuzione delle azioni sismiche, essendo hi la quota del piano i-esimo rispetto allo spiccato delle fondazioni. Nel caso nostro il solaio del 1 piano si trova ad una altezza H 1 =3.8 metri e la copertura ad una altezza H 2 =6.5 metri. Il peso complessivo delle strutture alla quota della copertura risulta W 2 =9319Kg mentre quello alla quota del solaio è W 1 =38175Kg. Mediante questi valori possiamo ottenere i coefficienti di ripartizione dell azione sismica, che risultano essere: γ 1 = 0.83 γ 2 = 1.43 In funzione dei parametri ricavati si può determinare l azione sismica da applicare alla copertura del telaio in acciaio, che risulta essere F 2 =1119 kg. 21

22 Azione del vento La struttura è situata nel comune di Pietrasanta (LU) in Toscana (zona 3), ad un altitudine di 0 m s.l.m., in una zona con classe di rugosità B. Il carico dovuto al vento è dato dalla seguente espressione: p = q ref c e c p c d dove: q ref = pressione cinetica di riferimento q ref = 46 kg/m 2 c e = coefficiente di esposizione c e = 1,86 c p = coefficiente di forma. c p = + 0,80 (elementi sopravento) c p = - 0,40 (elementi sottovento e coperture sottovento) c p = 0.03 α - 1 (coperture sopravento) c d = coefficiente dinamico c d = 1,00 Il carico dovuto al vento vale: p sopravento = + 68 kg/m 2 p sottovento = - 34 kg/m 2 Essendo la struttura stagna non dovremo considerare il c pi. Il carico dovuto al vento per attrito è dato dalla seguente espressione: p = q ref c e c f dove: q ref = pressione cinetica di riferimento q ref = 46 kg/m 2 c e = coefficiente di esposizione c e = 1,86 c f = coefficiente di attrito. c f = 0,04 Il carico dovuto al vento per attrito vale: p f = + 61 kg/m 2 22

23 Verifica sismica e statica della struttura metallica. La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: ModeSt - Modellatore strutturale prodotto da Tecnisoft s.a.s. - Prato La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: XFinest - Solutore ad elementi finiti prodotto da Ce.A.S. S.r.l. - Milano Tipo di normativa: tensioni ammissibili Tipo di calcolo: analisi statica Schematizzazione piani rigidi: nessun impalcato rigido Figura 7: Numerazione delle aste del modello agli elementi finiti. CONDIZIONI DI CARICO ELEMENTARI: Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento s = Coeff. di riduzione Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y 23

24 Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z CCE Comm. s Mx My Mz Jpx Jpy Jpz peso proprio Permanenti Accidentali Sisma -X Sisma +X Sisma -Y Sisma +Y Vento +Y Vento -Y Vento +X Vento -X Temperatura Temperatura COMBINAZIONI DELLE CCE: Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento CC Comm. An. Bk L N L N L N L N L N L N L N L N L N L N L N Nel fascicolo di calcolo sono allegati tutti i risultati riguardanti gli spostamenti nodali, le sollecitazioni delle aste e le verifiche delle stesse Verifica della scala metellica Per l accesso al piano primo dell ex deposito delle pigne, verrà realizzata una scala una scala metallica composta da due rampe. La struttura portante è composta da due cosciali in acciaio Fe430B aventi come mino una sezione resistente 18x1.5, e da gradini in legno su telaio metallico. 24

25 Analisi dei carichi Sulle rampe inclinate è previsto un carico di 70 Kg/mq e su i pianerottoli di 50 Kg/mq. Il carico accidentale previsto è invece di 400 Kg/mq e sul cosciale su cui sarà fissato il parapetto sono stati previsti 40Kg/ml. Figura 8-9: Immagine 3D del modello elaborato con Modest e numerazione delle aste dello stesso Verifica statica della struttura portante. La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: ModeSt - (Modellatore Strutturale) prodotto da Tecnisoft s.a.s. - Prato La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: XFINEST - Solutore ad elementi finiti prodotto da Ce.A.S. S.r.l. - Milano Tipo di calcolo: analisi statica. Schematizzazione piani rigidi: nessun impalcato rigido. Modalità di recupero masse secondarie: mantenere sul nodo masse e forze relative. CONDIZIONI DI CARICO ELEMENTARI: Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento s = Coeff. di riduzione Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X 25

26 My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z CCE Comm. s Mx My Mz Jpx Jpy Jpz Pesi Propri Pesi Permanenti Pesi Accidentali Carico Parapetto COMBINAZIONI DELLE CCE: Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento An. = Tipo di analisi L = Lineare NL = Non lineare Bk = Buckling S = Si N = No CC Comm. An. Bk Combinazione CCE L N SPOSTAMENTI NODALI ALLE TA: Simbologia Nodo = Numero del nodo Sx = Spostamento in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Sy = Spostamento in dir. Y Sz = Spostamento in dir. Z Rx = Rotazione intorno all'asse X Ry = Rotazione intorno all'asse Y Rz = Rotazione intorno all'asse Z Nodo Sx CC Sy CC Sz CC Rx CC Ry CC Rz CC <cm> <cm> <cm> <rad> <rad> <rad> Max Min Max Min Max

27 -2 Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min REAZIONI VINCOLARI Simbologia Nodo = Numero del nodo Rx = Reazione vincolare (forza) in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ry = Reazione vincolare (forza) in dir. Y Rz = Reazione vincolare (forza) in dir. Z Mx = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse X My = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Y Mz = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Z Nodo Rx CC Ry CC Rz CC Mx CC My CC Mz CC <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> Max Min Max Min Max Min Max Min

28 202 Max Min Max Min SOLLECITAZIONI ASTE Simbologia Asta = Numero dell'asta N1 = Nodo1 N2 = Nodo2 X = Coordinata progressiva rispetto al nodo iniziale N = Sforzo normale CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ty = Taglio in dir. Y Mz = Momento flettente intorno all'asse Z Tz = Taglio in dir. Z My = Momento flettente intorno all'asse Y Mx = Momento torcente intorno all'asse X Asta N1 N2 X N CC Ty CC Mz CC Tz CC My CC Mx CC <cm> <kg> <kg> <kgm> <kg> <kgm> <kgm> Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max

29 Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max

30 Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min VERIFICA ASTE IN ACCIAIO Simbologia CARATTERISTICHE PROFILATI UTILIZZATI Sez. = numero della sezione Cod. = codice della sezione Tipo = tipo di sezione: I = I L = L C = C T = T R = Rettangolare Om. = Omega Cir. = Circolare Cir.c = Circolare cava Rc = Rettangolare cava 2C = Doppia C lato labbri 2Cdx = Doppia C lato costola 2I = Doppia I 2L = Doppia L lato labbri 2Ldx = Doppia L lato costole D = distanza fra le sezioni Area,Anet,Aeff = area, area netta (per compressione), area effettiva (per trazione) J y,j z,j c,j e = momenti d'inerzia intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali I y,i z,i c,i e = raggi d'inerzia intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali w y,w z,w c,w e m i n = moduli di resistenza intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali VERIFICHE DI RESISTENZA xl = Coordinata progressiva (dal nodo iniziale dell'asta) in cui viene effettuato il progetto/verifica <m> N = sforzo normale <kg> M y,m z = momenti flettenti intorno agli assi Y e Z <kgm> T y,t z = tagli in direzione Y e Z <kg> M x = momento torcente <kgm> M c,m e = momenti flettenti intorno agli assi principali Csi e Eta <kgm> σ N,σ M τ = tensione per sforzo normale e per momento flettente <kg/cmq> = tensione per taglio e/o torsione <kg/cmq> 30

31 σ I D, m a x = tensione ideale massima <kg/cmq> CARATTERISTICHE PROFILATI UTILIZZATI Sez. Cod. Tipo D Area Anet Aeff Jy Jz Iy Iz Wymin Wzmin <cm> <cmq> <cmq> <cmq> <cm4> <cm4> <cm> <cm> <cmc> <cmc> R 0.015x0.18 T R Asta n. 101 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =55.1 T y =3.27 M z =-0.16 M x =-0 Tensioni: σ N =28.96 σ M =70.45 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.05 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =3.27 M z =0 M x =-0 Tensioni: σ N =28.96 σ M =-0 τ=61.26 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =55.1 T y =3.27 M z =-0.16 M x =-0 Tensioni: σ N =28.96 σ M =12.55 τ=59.5 σ I D, m a x =111.1 Asta n. 101 (-1 102) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-4.35 M z =2.15 M x = Tensioni: σ N =28.97 σ M =557.8 τ=69.58 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N= T z = M y =55.16 T y =-4.35 M z =-0.24 M x = Tensioni: σ N =28.97 σ M =3.56 τ= τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-4.35 M z =2.15 M x = Tensioni: σ N =28.97 σ M =557.8 τ=69.58 σ I D, m a x = Asta n. 101 (103-1) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y = M z =8.19 M x = Tensioni: σ N =28.97 σ M = τ=69.58 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y = M z =2.15 M x = Tensioni: σ N =28.97 σ M =-31.9 τ= τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y = M z =8.19 M x =

32 Tensioni: σ N =28.97 σ M = τ=69.58 σ I D, m a x = Asta n. 102 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =29.07 T y =14.66 M z =-0.73 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =46.75 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.05 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =14.66 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =-0 τ=32.34 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =29.07 T y =14.66 M z =-0.73 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =22.82 τ=28.69 σ I D, m a x =62.15 Asta n. 102 (-2 105) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-7.45 M z =3.36 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N= T z = M y =29.07 T y =-7.45 M z =-0.73 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =-0 τ=31.63 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-7.45 M z =3.36 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 102 (106-2) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.83 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.83 M z =3.36 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =-0 τ=22.77 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.83 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 103 (1 102) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=1.33 Sollecitazioni: N=39.41 T z =-3.83 M y = T y =0.04 M z =0.05 M x =-0 32

33 Tensioni: σ N =1.46 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=2.65 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =0.04 M z =0.09 M x =-0 Tensioni: σ N =8.3 σ M =1.4 τ=14.44 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=1.33 Sollecitazioni: N=39.41 T z =-3.83 M y = T y =0.04 M z =0.05 M x =-0 Tensioni: σ N =1.46 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 105 (2 103) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=1.36 Sollecitazioni: N= T z =-1.1 M y = T y =-0.35 M z =-0.47 M x =-0 Tensioni: σ N =-0.66 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =-0.35 M z =-0 M x =-0 Tensioni: σ N =-8.84 σ M =0 τ=16.97 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=1.36 Sollecitazioni: N= T z =-1.1 M y = T y =-0.35 M z =-0.47 M x =-0 Tensioni: σ N =-0.66 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 109 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=22.1 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.82 σ M =3.96 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=22.1 T z =11.66 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.82 σ M =0 τ=0.65 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=22.1 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.82 σ M =3.96 τ=0 σ I D, m a x =4.78 Asta n. 111 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-0.83 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.03 σ M =-3.96 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=-0.83 T z =11.66 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.03 σ M =0 τ=0.65 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-0.83 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 33

34 Tensioni: σ N =-0.03 σ M =-3.96 τ=0 σ I D, m a x =3.99 Asta n. 201 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=1.59 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =4.61 M x =0.35 Tensioni: σ N =34.17 σ M = τ=2.4 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=3.64 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =11.18 M x =0.35 Tensioni: σ N =21.94 σ M = τ=31.4 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=1.59 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =4.61 M x =0.35 Tensioni: σ N =34.17 σ M = τ=2.4 σ I D, m a x = Asta n. 202 ( ) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=1.43 Sollecitazioni: N=480.2 T z =0.18 M y = T y =0 M z =3.12 M x =-2.2 Tensioni: σ N =17.79 σ M = τ=15.1 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=3.64 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =0 M z =3.12 M x =-2.2 Tensioni: σ N =6.5 σ M = τ=41.08 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=1.43 Sollecitazioni: N=480.2 T z =0.18 M y = T y =0 M z =3.12 M x =-2.2 Tensioni: σ N =17.79 σ M = τ=15.1 σ I D, m a x = Asta n. 207 (-3 201) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =-0.61 M x =0 Tensioni: σ N =28.95 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =-2.21 M x =0 Tensioni: σ N =28.95 σ M =-0 τ=59.5 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =3.21 M z =-0.61 M x =0 Tensioni: σ N =28.95 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 207 (202-3) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-4.43 M z =-2.21 M x =0 34

35 Tensioni: σ N =28.95 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =-4.43 M z =-0 M x =0 Tensioni: σ N =28.95 σ M =0 τ=67.62 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-4.43 M z =-2.21 M x =0 Tensioni: σ N =28.95 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 208 (-4 203) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z =754.5 M y = T y =-0 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =56.57 τ=41.92 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 208 (204-4) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =7.64 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =7.64 M z =-0 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M =0 τ=50.03 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.5 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =7.64 M z =3.82 M x =0 Tensioni: σ N =14.52 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 404 (-1-2) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-6.62 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.25 σ M =-3.96 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=-6.62 T z =11.66 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.25 σ M =0 τ=0.65 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-6.62 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 35

36 Tensioni: σ N =-0.25 σ M =-3.96 τ=0 σ I D, m a x =4.2 Asta n. 406 (-3-4) R 0.015x0.18 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-7.64 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.28 σ M =-3.96 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=-7.64 T z =11.66 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.28 σ M =0 τ=0.65 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.55 Sollecitazioni: N=-7.64 T z =0 M y =3.21 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.28 σ M =-3.96 τ=0 σ I D, m a x = Interventi strutturali della Fabbrica dei Pinoli Come già accennato precedentemente per il complesso denominato Fabbrica dei Pinoli è stata effettuata una verifica sismica con il metodo Por, considerando i solai e le coperture infinitamente rigide. Nei paragrafi seguenti sono esposte le seguenti verifiche: Verifica sismica; Consolidamento del torrino; Verifica della nuova copertura area Museo; Verifica della della nuova copertura prevista per il corpo principale; Verifica della nuova scala in acciaio; Verifica della nuova scala in cemento armato; Verifica nuovi solai in latero cemento Verifica sismica La verifica sismica della struttura muraria e quindi l individuazione delle azioni taglianti agenti nei vari setti in caso di sisma è stata condotta seguendo lo schema di calcolo denominato Metodo Por. 36

37 Il Metodo Por consiste sostanzialmente nel condurre, per la struttura in muratura, un'analisi statica non lineare, definendo gli stati limite e determinando la massima capacità reattiva del complesso murario, da confrontare con la forza sismica che esso deve assorbire secondo Normativa. Le ipotesi fondamentali su cui si basa l'uso del Metodo Por sono le seguenti: 1) I solai sono sufficientemente rigidi nel proprio piano ed efficacemente connessi alle murature. Essi pertanto garantiscono la ripartizione delle forze orizzontali, supposte agenti esclusivamente a livello del piano, fra le diverse pareti murarie proporzionalmente alla loro rigidezza e alla traslazione; 2) Tutte le pareti murarie seguono una legge di comportamento del materiale del tipo elastoplastico, ovvero a bilatera, ed il meccanismo di rottura dei maschi murari (cioè gli elementi murari verticali compresi fra le aperture, tramite i quali si individua il complesso delle pareti resistenti) è del tipo a taglio. Inoltre le sezioni vengono supposte rettangolari e costanti nell'interpiano Analisi dei carichi Tutte le coperture presenti nel complesso hanno una struttura portante lignea. Per quelle esistenti che risultano avere una portanza adeguata secondo i criteri della normativa vigente, è stata prevista una rasatura in modo da poter compattare e rendere più omogenea tutta la copertura. Per la nuova copertura si mantiene lo schema costruttivo di quella originaria (travetto ligneo e sopra il tavellone) e sopra si realizzerà una soletta in cls alleggerito di circa 4cm. I solai presenti nell edificio hanno una struttura in latero cemento, e quelli di nuova esecuzione saranno sempre in latero cemento a travetti tralicciati con fondello in laterizio. Copertura esistente: Manto di Copertura: Coibente ed isolante: Rasatura: Tavelloni: Orditura lignea: Carico Totale: 60 Kg/mq 15 Kg/mq 42 Kg/mq 35 Kg/mq 8 Kg/mq 160 Kg/mq Il carico accidentale previsto per una copertura non praticabile è quello derivante dalla neve, che nel nostro caso corrisponde a 92 Kg/mq. Il carico della neve è dato dalla seguente espressione: qs = µi qsk 37

38 µi = Coefficiente di forma della copertura: µi = 0.8 La Toscana appartiene alla zona II, e il Comune di Pietrasanta è a quota minore di 200 m sul livello del mare: qsk = 115 kg/mq Il carico della neve vale: qs = 92 kg/mq Nuova Copertura: Manto di Copertura: Coibente ed isolante: Soletta Sp. 4cm: Tavelloni: Orditura lignea: Carico Totale: 60 Kg/mq 15 Kg/mq 82 Kg/mq 35 Kg/mq 8 Kg/mq 200 Kg/mq Il carico accidentale previsto per una copertura non praticabile è quello derivante dalla neve, che nel nostro caso corrisponde a 92 Kg/mq. Solai in latero cemento esistenti: Peso proprio: Massetto: Intonaco: Pavimento: Carico Totale: 280 Kg/mq 160 Kg/mq 30 Kg/mq 40 Kg/mq 510 Kg/mq Il carico accidentale previsto è di 200 Kg/mq. Solai in latero cemento nuovi: Peso proprio: Massetto: Intonaco: Pavimento: Carico Totale: 285 Kg/mq 150 Kg/mq 30 Kg/mq 40 Kg/mq 505 Kg/mq 38

39 Conservazione, restauro e riqualificazione funzionale del complesso La Versiliana Il carico accidentale previsto è di 200 Kg/mq Caratteristiche della muratura. La muratura che costituisce le pareti portanti dell edificio è principalmente costituita da pietrame grossolanamente squadrato e ben organizzato o murature in mattoni pieni. Pertanto per tutte le murature costituite da pietrame grossolanamente squadrato si ritiene opportuno considerare un valore caratteristico di resistenza pari a 7 t/mq per lo sforzo di taglio e di 200 t/mq per lo sforzo di compressione; il peso specifico della muratura si assume pari a 2200 kg/mc. Per le pareti in mattoni pieni è opportuno considerare un valore caratteristico di resistenza pari a 12 t/mq per lo sforzo di taglio e di 300 t/mq per lo sforzo di compressione; il peso specifico della muratura si assume pari a 1800 kg/mc.le pareti degradate che vengono demolite e rifatte e tutte quelle di nuova costruzione, vengono realizzate con la muratura Poroton 800. Per tutte queste si ritiene opportuno considerare un valore caratteristico di resistenza pari a 20 t/mq per lo sforzo di taglio e di 500 t/mq per lo sforzo di compressione; il peso specifico della muratura si assume pari a 1000 kg/mc. Il valore caratteristico della resistenza a taglio della muratura deve essere incrementato di un valore pari al 40% dello sforzo di compressione, f vk = f vk0 +0.4σ n. Le tensioni ammissibili saranno ottenute dividendo il valore caratteristico per il coefficiente di sicurezza, il quale in considerazione del fatto che si usa un valore di β = 4 può essere assunto uguale a tre Figura 10-11: Pianta del piano terra e primo dell edificio, i muri in rosso sono rifatti in muratura Poroton 800, quelli in blu vengono allargati con mattoni pieni. 39

40 Verifica sismica della struttura muraria con il metodo Por. L edificio in oggetto è situato in zona sismica con grado di sismicità S = 9, pertanto, oltre ai carichi verticali, occorre considerare anche le azioni sismiche combinate ad esse nelle modalità espresse dalla normativa. Le azioni sismiche sono state schematizzate attraverso l introduzione di due forze orizzontali non agenti contemporaneamente secondo due direzioni ortogonali, applicate in corrispondenza del baricentro dei pesi e riportate alle quote dei solai. Gli elementi strutturali sono verificati per la combinazione di carico più sfavorevole che coinvolge pesi propri, pesi permanenti portati, sovraccarichi accidentali e azioni sismiche. Il valore della forza sismica è stato calcolato sulla base delle prescrizioni del D.M. del 1996 per le costruzioni in muratura (punto C.9.5.3): Fi=Khi Wi W=Gi+sQi Khi=CRεβγiI Con: Gi carico permanente, Qi carico accidentale, s= 0.33 (coefficiente di riduzione del carico accidentale), C=0.07 (Comune di Pietrasanta zona 2 S=9), R=1 (coefficiente di risposta), ε=1 (coefficiente di fondazione), β=4 (coefficiente di struttura), I=1 (coefficiente di protezione), N N γ i = hi W j / W jh j= 1 J = 1 j coefficiente di distribuzione delle azioni sismiche, essendo hi la quota del piano i-esimo rispetto allo spiccato delle fondazioni. Risultati analisi Dalla analisi effettuata il corpo di fabbrica esaminato risulta essere adeguato sismicamente alla classe sismica prevista dalla normativa per questa area geografica. Staticamente le murature risultano sollecitate da uno stato tensionale inferiore a quello ammissibile e sismicamente si ottengono dei coefficienti di sicurezza ampiamente superiore ad 1. 40

41 Figura 9 Figura 10 Figura 11 Figura 12: Mappa delle tensioni medie di compressione Piano Terra. Figura 13: Mappa delle tensioni medie di compressione Piano Primo. 41

42 Figura 14: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione X Piano Terra, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. Figura 15: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione X Piano Primo, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. 42

43 Figura 16: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione Y Piano Secondo, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. Figura 17: Stato limite ultimo Metodo Por per la comb. 2 in direzione Y Piano Primo, in bianco sono rappresentati i maschi murari non reagenti, in celeste quelli in stato elastico ed in rosso quelli al collasso. 43

44 Conservazione, restauro e riqualificazione funzionale del complesso La Versiliana In appendice di calcolo sono riportati i risultati di seguito descritti: Caratteristiche generali dell edificio: si individua in modo globale lo stato di sollecitazione, rispetto alla sicurezza strutturale, di ogni maschio murario, riportando inoltre una sintesi dei risultati ottenuti. Stato tensionale statico: si riporta lo stato di sollecitazione dovuto a carichi verticali sui maschi murari, in modo da evidenziare che lo stato di progetto è compatibile con la resistenza dei vari elementi strutturali impegnati: infatti tutti i maschi murari risultano verificati. Stato limite ultimo: si riporta, sia in direzione X che in direzione Y e per ogni piano, lo stato limite ultimo per azioni sismiche calcolato con il metodo Por, individuando le pareti collassate che determinano lo stato limite ultimo stesso e lo stato (elastico, oltre elastico, oltre fessurazione) delle altre pareti in corrispondenza dello stato limite ultimo. Verifica rispetto alle azioni sismiche: si individua in modo sintetico il valore dei coefficienti di sicurezza globali per ogni piano e nelle due direzioni, confrontando la forza reagente di piano con la relativa forza sollecitante Consolidamento del torrino Oltre alla verifica sismica globale dell edificio è importante individuare eventuali meccanismi di collasso localizzati. Il torrino posto sulla sommità del silos dei pinoli in caso di sisma è senz altro altamente vulnerabile. Infatti questo è formato da quattro pilastri 25x25 cm in muratura disposti ai quattro angoli sui quali poggia la copertura in legno. Pertanto la massa in movimento della copertura in caso di sisma è sopportata dai soli quattro piastrini. Figura 18: Individuazione del Torrino nella pianta di sottotetto

45 Conservazione, restauro e riqualificazione funzionale del complesso La Versiliana Per consolidare il torrino verranno posti quattro angolari di acciaio Fe360 in corrispondenza dei quattro angoli dei pilastri rivolti verso l interno del perimetro. Gli angolari cosi disposti e resi solidari ai piedritti, assorbiranno lo sforzo tagliante impresso dall azione sismica. Sulla faccia interna del parapetto è prevista una controparete in c.a di circa 10 cm armata con una rete elettrosaldata 5/15 che avrà il compito di consolidare il parapetto e di ancorare il profilo metallico al pilastro. In sommità dei pilastri per rendere ben salda l unione fra pilastro e profilo metallico è prevista una cerchiatura di 20 cm realizzata con tessuto in fibra di carbonio. Per non incidere il tessuto in fibra si dovrà realizzare uno smusso dell angolo vivo dei mattoni presenti. Tutta la struttura lignea di copertura dovrà essere revisionata, con l eventuale sostituzione degli elementi ammalorati e la chiodatura degli elementi lignei Nuova copertura ad una falda dell area Museo La copertura del corpo basso prospettante sul cortile interno verrà completamente rifatta sempre con struttura portante in legno. Figura 19: Individuazione dell area adibita a museo nella pianta di piano terra La nuova copertura sarà realizzata con due capriate in legno. In totale il carico esercitante sulle capriate risulta essere di 40 Kg/mq peso proprio copertura (vedi analisi dei carichi ) più 92 Kg/mq carico accidentale dovuto alla neve. Il legno impiegato per tutti gli elementi strutturali sarà di Abete categoria S2 e classe di resistenza C22. L interasse fra capriata e capriata sarà di 2.60 metri. 45

46 Controventamento di falda Il controvento di falda sarà costituito dallo stesso assito di calpestio della copertura. Questo sarà infatti realizzato sovrapponendo due assiti lignei di spessore 1,5 cm. Quello inferiore sarà disposto secondo la pendenza di falda e quello superiore inclinato di 45 rispetto alla precedente direzione. La creazione del piano di calpestio nel suddetto modo permette di creare un piano rigido Verifica statica della capriata tipo. E stata effettuata una modellazione numerica con Modest (Modellatore Strutturale) prodotto da Tecnisoft s.a.s. Prato e come solutore agli elementi finiti XFINEST prodotto da Ce.A.S. S.r.l. Milano, le aste hanno delle cerniere all estremità. Di seguito si riportano: il modello tridimensionale e la numerazione dei nodi e delle aste. Nei tabulati sono indicati i carichi applicati, gli spostamenti nodali, le reazioni vincolari e le sollecitazioni nelle aste. Figura 20: Immagine 3D del modello realizzato con Modest. 46

47 Figura 21: Numerazione delle aste del modello agli elementi finiti. CONDIZIONI DI CARICO ELEMENTARI: Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento s = Coeff. di riduzione Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z CCE Comm. s Mx My Mz Jpx Jpy Jpz Peso Proprio Carichi Totali COMBINAZIONI DELLE CCE: Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento An. = Tipo di analisi L = Lineare 47

48 NL = Non lineare Bk = Buckling S = Si N = No CC Comm. An. Bk Combinazione CCE L N SPOSTAMENTI NODALI ALLE TA: Simbologia Nodo = Numero del nodo Sx = Spostamento in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Sy = Spostamento in dir. Y Sz = Spostamento in dir. Z Rx = Rotazione intorno all'asse X Ry = Rotazione intorno all'asse Y Rz = Rotazione intorno all'asse Z Nodo Sx CC Sy CC Sz CC Rx CC Ry CC Rz CC <cm> <cm> <cm> <rad> <rad> <rad> Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min REAZIONI VINCOLARI Simbologia Nodo = Numero del nodo Rx = Reazione vincolare (forza) in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ry = Reazione vincolare (forza) in dir. Y Rz = Reazione vincolare (forza) in dir. Z Mx = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse X My = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Y Mz = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Z 48

49 Nodo Rx CC Ry CC Rz CC Mx CC My CC Mz CC <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min SOLLECITAZIONI ASTE Simbologia Asta = Numero dell'asta N1 = Nodo1 N2 = Nodo2 X = Coordinata progressiva rispetto al nodo iniziale N = Sforzo normale CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ty = Taglio in dir. Y Mz = Momento flettente intorno all'asse Z Tz = Taglio in dir. Z My = Momento flettente intorno all'asse Y Mx = Momento torcente intorno all'asse X Asta N1 N2 X N CC Ty CC Mz CC Tz CC My CC Mx CC <cm> <kg> <kg> <kgm> <kg> <kgm> <kgm> Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min

50 Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Verifiche capriata: Per tutte le verifiche si trascura l effetto del taglio che risulta essere marginale e sempre lontano dalla sezione di massima sollecitazione flessionale. asta catena composta da due elementi (sezione b = 4 cm; h = 16 cm): Mmax= + 36 Kgm si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = N A + M C W = 16 Kg/cm 2 Dove C è un coeff. riduttivo per flessione. Nmax = Kg asta puntone (sezione b = 10 cm; h = 20 cm): Mmax= Kgm si ottiene il seguente stato tensionale: Nmax = Kg l 0 = 0.8 l =272 cm; ρ min = 5.77; λ = 47 ω = 1.13 σ max = N ω M + A C W = 71.3 Kg/cm 2 asta monaco (sezione b = 10 cm; h = 10 cm): Nmax = Kg si ottiene il seguente stato tensionale: l 0 = l =140 cm; ρ min = 2.31; λ = 60 ω = 1.37 σ max = N ω = 34 Kg/cm 2 A Tutti i risultati sono accettabili, di seguito sono riportati i dimensionamenti anche degli elementi secondari della copertura e dell assito di calpestio. 50

51 Verifica dei travetti (b=12 cm, h=12 cm). l = 260 cm; i 115 cm; q = 155 kg/m Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 130,97 Kgm considerando la flessione si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = 53 Kg/cm 2 W Ch b Cb Deformabilità: f max = 0,65 cm < l/200 = 1,33 cm Verifica assito (b=30 cm, h=3 cm). l = 115 cm; i 30 cm; q = 40 kg/m Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 6,05 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = CW M = 13 Kg/cm 2 Deformabilità: f max = 0,14 cm < l/200 = 0,55 cm Nuova copertura in legno del corpo principale dell edificio La nuova copertura in legno del corpo centrale sarà composta da terzere principali di dimensioni varie su cui si appoggiano i travetti 8x8 ad interasse di 60cm. Sopra i travetti saranno disposti dei tavelloni con una soletta portante di spessore 4cm realizzata con cls alleggerito e una rete elettrosaldata 5/20x20. 51

52 Conservazione, restauro e riqualificazione funzionale del complesso La Versiliana Figura 22: Nelle piante di piano primo e di sottotetto sono individuate le nuove coperture, in rosso il tipo A, in blu il tipo B, in verde il tipo C ed in magenta il tipo D Analisi dei carichi. Nuova Copertura: Manto di Copertura: Coibente ed isolante: Soletta Sp. 4cm: Tavelloni: Orditura lignea: Carico Totale: 60 Kg/mq 15 Kg/mq 82 Kg/mq 35 Kg/mq 8 Kg/mq 200 Kg/mq Il carico accidentale previsto per una copertura non praticabile è quello derivante dalla neve, che nel nostro caso corrisponde a 92 Kg/mq Verifica degli elementi lignei. Verifica dei travetti (b=8 cm, h=8 cm). l max = 130 cm; i 60 cm; q = 175 kg/ml Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: 52

53 M = q l 2 8 = 36,96 Kgm considerando la flessione si ottiene il seguente stato tensionale: σ max = CW M = Kg/cm 2 Dove C è un coeff. riduttivo per flessione. Deformabilità: f max = 0,24 cm < l/200 = 0,65 cm Verifica trave principale tipo A (b=20 cm, h=20 cm). l = 315 cm; i 135 cm; q = 380 kg/ml Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 471 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = Kg/cm 2 W Ch b Cb Dove Ch e Cb sono coeff. riduttivi per flessione. Deformabilità: f max = 0,63 cm < l/200 = 1,57 cm Verifica trave principale tipo B (b=20 cm, h=26 cm). l = 590 cm; i 100 cm; q = 320 kg/ml Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 1392 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = Kg/cm 2 W Ch b Cb 53

54 Dove Ch e Cb sono coeff. riduttivi per flessione. Deformabilità: f max = 2,17 cm < l/200 = 2,95 cm Verifica trave principale tipo C (b=20 cm, h=20 cm). l = 400 cm; i 125 cm; q = 390 kg/ml Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 780 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = Kg/cm 2 W Ch b Cb Dove Ch e Cb sono coeff. riduttivi per flessione. Deformabilità: f max = 1,24 cm < l/200 = 2,00 cm Verifica trave principale tipo D (b=20 cm, h=22 cm). l = 510 cm; i 105 cm; q = 320 kg/ml Adottando come schema statico quello di semplice appoggio si ottiene il seguente momento flettente massimo: M = q l 2 8 = 1040 Kgm considerando la flessione deviata si ottiene il seguente stato tensionale: M cosα h sinα σ max = + = Kg/cm 2 W Ch b Cb Dove Ch e Cb sono coeff. riduttivi per flessione. Deformabilità: f max = 2,03 cm < l/200 = 2,55 cm 54

55 2.3.5 Verifica scala in acciaio Per avere accesso al sottotetto dalla zona adibita ad uffici, è prevista la realizzazione di una scala metallica composta da due rampe. La struttura portante è composta da due cosciali in acciaio Fe360 aventi una sezione resistente 16x1.5. Figura 23: Immagine 3D del modello realizzato con Modest Analisi dei carichi. Il carico sopportato dalla scala è quello derivante dal peso proprio dei profili metallici e quello derivante dai gradini realizzati con una lamiera metallica continua, piegata secondo la sagoma dello scalino. Pertanto per la rampa inclinata è stato previsto un carico di 60 Kg/mq e per i pianerottoli di 40 Kg/mq. Il carico accidentale previsto è invece di 400 Kg/mq e sul cosciale in cui sarà fissato il parapetto sono stati previsti 40Kg/ml Verifica statica della struttura portante. La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: 55

56 ModeSt - (Modellatore Strutturale) prodotto da Tecnisoft s.a.s. - Prato La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: XFINEST - Solutore ad elementi finiti prodotto da Ce.A.S. S.r.l. - Milano Tipo di calcolo: analisi statica. Schematizzazione piani rigidi: nessun impalcato rigido. Modalità di recupero masse secondarie: mantenere sul nodo masse e forze relative. Figura 24: Numerazione delle aste del modello agli elementi finiti. CONDIZIONI DI CARICO ELEMENTARI: Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento s = Coeff. di riduzione Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z 56

57 CCE Comm. s Mx My Mz Jpx Jpy Jpz Pesi Propri Pesi Permanenti Pesi Accidentali Carico Parapetto COMBINAZIONI DELLE CCE: Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento An. = Tipo di analisi L = Lineare NL = Non lineare Bk = Buckling S = Si N = No CC Comm. An. Bk Combinazione CCE L N SPOSTAMENTI NODALI ALLE TA: Simbologia Nodo = Numero del nodo Sx = Spostamento in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Sy = Spostamento in dir. Y Sz = Spostamento in dir. Z Rx = Rotazione intorno all'asse X Ry = Rotazione intorno all'asse Y Rz = Rotazione intorno all'asse Z Nodo Sx CC Sy CC Sz CC Rx CC Ry CC Rz CC <cm> <cm> <cm> <rad> <rad> <rad> Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min

58 102 Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min REAZIONI VINCOLARI Simbologia Nodo = Numero del nodo Rx = Reazione vincolare (forza) in dir. X CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ry = Reazione vincolare (forza) in dir. Y Rz = Reazione vincolare (forza) in dir. Z Mx = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse X My = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Y Mz = Reazione vincolare (momento) intorno all'asse Z Nodo Rx CC Ry CC Rz CC Mx CC My CC Mz CC <kg> <kg> <kg> <kgm> <kgm> <kgm> Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min SOLLECITAZIONI ASTE Simbologia Asta = Numero dell'asta N1 = Nodo1 N2 = Nodo2 58

59 X = Coordinata progressiva rispetto al nodo iniziale N = Sforzo normale CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Ty = Taglio in dir. Y Mz = Momento flettente intorno all'asse Z Tz = Taglio in dir. Z My = Momento flettente intorno all'asse Y Mx = Momento torcente intorno all'asse X Asta N1 N2 X N CC Ty CC Mz CC Tz CC My CC Mx CC <cm> <kg> <kg> <kgm> <kg> <kgm> <kgm> Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min

60 Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min Max Max Max Min Min Min VERIFICA ASTE IN ACCIAIO Simbologia CARATTERISTICHE PROFILATI UTILIZZATI Sez. = numero della sezione Cod. = codice della sezione Tipo = tipo di sezione: I = I L = L C = C T = T R = Rettangolare Om. = Omega Cir. = Circolare Cir.c = Circolare cava Rc = Rettangolare cava 2C = Doppia C lato labbri 2Cdx = Doppia C lato costola 2I = Doppia I 2L = Doppia L lato labbri 2Ldx = Doppia L lato costole D = distanza fra le sezioni Area,Anet,Aeff = area, area netta (per compressione), area effettiva (per trazione) J y,j z,j c,j e = momenti d'inerzia intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali 60

61 I y,i z,i c,i e w y,w z,w c,w e = raggi d'inerzia intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali m i n = moduli di resistenza intorno agli assi Y, Z, Csi e Eta locali VERIFICHE DI RESISTENZA xl = Coordinata progressiva (dal nodo iniziale dell'asta) in cui viene effettuato il progetto/verifica <m> N = sforzo normale <kg> M y,m z = momenti flettenti intorno agli assi Y e Z <kgm> T y,t z = tagli in direzione Y e Z <kg> M x = momento torcente <kgm> M c,m e = momenti flettenti intorno agli assi principali Csi e Eta <kgm> σ N,σ M τ σ I D, m a x = tensione per sforzo normale e per momento flettente <kg/cmq> = tensione per taglio e/o torsione <kg/cmq> = tensione ideale massima <kg/cmq> CARATTERISTICHE PROFILATI UTILIZZATI Sez. Cod. Tipo D Area Anet Aeff Jy Jz Iy Iz Wymin Wzmin <cm> <cmq> <cmq> <cmq> <cm4> <cm4> <cm> <cm> <cmc> <cmc> R 0.015x0.16 T R Asta n. 101 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =1.13 T y =5.31 M z =-0.27 M x =0 Tensioni: σ N =38.01 σ M =6.19 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0.05 Sollecitazioni: N= T z = M y =0 T y =5.31 M z =-0 M x =0 Tensioni: σ N =38.01 σ M =0 τ=1.48 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y =1.13 T y =5.31 M z =-0.27 M x =0 Tensioni: σ N =38.01 σ M =6.19 τ=0 σ I D, m a x =44.2 Asta n. 101 (-1 102) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.36 M z =-0.14 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M =75.99 τ=1.9 σ m a x =114 - Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.36 M z =-0.14 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M =-2.41 τ=12.13 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.36 M z =-0.14 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M =75.99 τ=1.9 σ I D, m a x =

62 Asta n. 101 (103-1) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.15 M z =-0.09 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M = τ=1.9 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.15 M z =-0.09 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M =-1.42 τ=17.47 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.15 M z =-0.09 M x =-0.24 Tensioni: σ N =38.01 σ M = τ=1.9 σ I D, m a x = Asta n. 102 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z =41.54 M y =-2.05 T y =5.22 M z =-0.26 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =7.56 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z =41.54 M y =-2.05 T y =5.22 M z =-0.26 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =0 τ=2.62 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z =41.54 M y =-2.05 T y =5.22 M z =-0.26 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =7.56 τ=0 σ I D, m a x =34.65 Asta n. 102 (-2 105) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.22 M z =-0.17 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =61.12 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.22 M z =-0.17 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =0 τ=7.94 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.22 M z =-0.17 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =61.12 τ=0 σ I D, m a x =88.21 Asta n. 102 (106-2) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.43 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 62

63 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.43 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M =0 τ=13.28 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =-0.43 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =27.09 σ M = τ=0.02 σ I D, m a x = Asta n. 103 (1 102) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.54 Sollecitazioni: N=15.53 T z =-0.23 M y =16.54 T y =0.03 M z =0.02 M x =-0 Tensioni: σ N =0.65 σ M =26.11 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=1.08 Sollecitazioni: N=74.33 T z =-62.2 M y =-0.24 T y =0.03 M z =0.03 M x =-0 Tensioni: σ N =3.1 σ M =0.27 τ=3.89 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.54 Sollecitazioni: N=15.53 T z =-0.23 M y =16.54 T y =0.03 M z =0.02 M x =-0 Tensioni: σ N =0.65 σ M =26.11 τ=0 σ I D, m a x =26.75 Asta n. 105 (2 103) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.6 Sollecitazioni: N=7.94 T z =-9.33 M y =20.75 T y =-0.35 M z =-0.21 M x =-0 Tensioni: σ N =0.33 σ M =35.98 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N= T z =77.94 M y =-0 T y =-0.35 M z =-0 M x =-0 Tensioni: σ N =-3.12 σ M =0 τ=4.87 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.6 Sollecitazioni: N=7.94 T z =-9.33 M y =20.75 T y =-0.35 M z =-0.21 M x =-0 Tensioni: σ N =0.33 σ M =35.98 τ=0 σ I D, m a x =36.32 Asta n. 109 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=5.44 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.23 σ M =2.36 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=5.44 T z =7.54 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.23 σ M =0 τ=0.47 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=5.44 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.23 σ M =2.36 τ=0 σ I D, m a x =2.58 Asta n. 111 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 63

64 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=-0.43 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.02 σ M =-2.36 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=-0.43 T z =7.54 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.02 σ M =0 τ=0.47 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=-0.43 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =-0.02 σ M =-2.36 τ=0 σ I D, m a x =2.37 Asta n. 201 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =0.08 M z =0.24 M x =0 Tensioni: σ N =39.04 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =0.08 M z =0.24 M x =0 Tensioni: σ N =39.04 σ M =4.05 τ=17.93 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N= T z = M y = T y =0.08 M z =0.24 M x =0 Tensioni: σ N =39.04 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 202 ( ) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N=645.9 T z = M y = T y =0 M z =0 M x =-0 Tensioni: σ N =26.91 σ M = τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N=645.9 T z = M y = T y =0 M z =0 M x =-0 Tensioni: σ N =26.91 σ M =0 τ=14.52 τ m a x = Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=2.99 Sollecitazioni: N=645.9 T z = M y = T y =0 M z =0 M x =-0 Tensioni: σ N =26.91 σ M = τ=0 σ I D, m a x = Asta n. 404 (-1-2) R 0.015x0.16 T Cr. 1 - Verifica σ m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=0.21 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.01 σ M =2.36 τ=0 σ m a x = Verifica τ m a x - CC 1 Xl=0 Sollecitazioni: N=0.21 T z =7.54 M y =0 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.01 σ M =0 τ=0.47 τ m a x =

65 - Verifica σ I D, m a x - CC 1 Xl=0.4 Sollecitazioni: N=0.21 T z =0 M y =1.51 T y =0 M z =0 M x =0 Tensioni: σ N =0.01 σ M =2.36 τ=0 σ I D, m a x = Verifica scala in cemento armato Nel corpo in ampliamento verrà realizzata una nuova scala in cemento armato che collega il piano terra al primo. Questa sarà composta da due rampe, una da terra al pianerottolo intermedio, l altra dal pianerottolo alla trave posta a livello del solaio di primo piano. Il pianerottolo e la trave di piano risultano vincolati alle pareti di estremità. Lo spessore della trave di solaio sarà di 20 cm, mentre tutta la rampa avrà uno spessore di 15 cm Analisi dei carichi. Analisi dei carichi della rampa (riportati sull orizzontale): Rivestimento pedate: Allettamento pedate: Rivestimento alzate: Allettamento alzate: Soletta in c.a Sp. 15 cm: Gradino in c.a: Intonaco: Incidenza parapetto: 65 Kg/mq 40 Kg/mq 20 Kg/mq 9 Kg/mq 425 Kg/mq 200 Kg/mq 34 Kg/mq 40 Kg/mq Accidentali: Carico Totale: 400 Kg/mq 1192 Kg/mq 65

66 Analisi dei carichi dei pianerottoli: Rivestimento: Allettamento: Soletta in c.a Sp. 15 cm: Intonaco: 80 Kg/mq 40 Kg/mq 375 Kg/mq 30 Kg/mq Accidentali: Carico Totale: 400 Kg/mq 925 Kg/mq Verifica statica della struttura portante. Per quanto riguarda la luce totale proiettata sull orizzontale risulta di 3,60 metri, composta da 2,40 m della rampa e da 1,20 m dei pianerottoli alle due estremità. Considerando che la rampa è larga 1.2 metri, il carico sulla stessa è di 1430 Kg/ml e sui pianerottoli è di 1110 Kg/ml, pertanto il momento massimo in mezzeria vale 2316 Kgm. L armatura prevista è di 6 16 in senso longitudinale superiormente ed inferiormente e di ferri di ripartizione 12/20 in senso trasversale. Lo stato tensionale massimo nell acciaio e nel calcestruzzo risulta: σa = 1871 Kg/cmq 2600 Kg/cmq σc = 71 Kg/cmq 97 Kg/cmq Per quanto riguarda la trave di ancoraggio della soletta rampante a livello di solaio di primo piano, la luce totale sarà di 2,50 metri. La trave sarà larga 60 cm ed ha uno spessore di 20 cm. Il carico sulla stessa sarà di 2790 Kg/ml più un momento torsionale di 515 Kgm/ml. Pertanto il momento massimo in mezzeria vale 2180 Kgm. L armatura prevista sarà di 3 16 in senso longitudinale superiormente ed inferiormente e di staffe 10/10, con un copriferro di 2cm. Lo stato tensionale massimo nell acciaio e nel calcestruzzo risulta: σa = 2554 Kg/cmq 2600 Kg/cmq σc = 83 Kg/cmq 97 Kg/cmq 66

67 2.3.7 Nuovi solai in latero cemento I nuovi solai in latero cemento posti al piano primo del corpo in ampliamento sono previsti di spessore cm con travetti tralicciati e fondello in laterizio ad interasse di 50 cm e pignatte di alleggerimento in laterizio. Lungo tutto il perimetro dei solai è previsto un cordolo in cls di collegamento armato con 4 16 e staffe 8/16. Nella soletta è prevista una rete elettrosaldata 6/20x20. Il solaio previsto in latero cemento è quello della RDB tipo 3Q s38/50 con spessore (possono essere predisposti altri solai di pari o superiori caratteristiche). Solai in latero cemento esistenti: Peso proprio: Massetto: Intonaco: Pavimento: 285 Kg/mq 150 Kg/mq 30 Kg/mq 40 Kg/mq Carico Totale: 505 Kg/mq Kg/ml. Il carico accidentale previsto è di 200 Kg/mq. Considerando una striscia di solaio pari ad un metro, avremo un carico massimo di 705 Solaio tipo A: Avendo una luce massima di calcolo pari a 4,10 metri e considerando uno schema statico di doppio appoggio, avremo in mezzeria un momento massimo pari a 2 q l 8 corrispondente a 1481 Kgm. Per la sezione di appoggio si considera sufficiente un momento di incastro pari a 2 q l 14 corrispondente a -846 Kgm. Il solaio previsto in latero cemento è quello della RDB tipo 3Q s38/50 con spessore ed armatura tipo 4 (possono essere predisposti altri solai di pari o superiori caratteristiche). Per il solaio RDB tipo 3Q s38/50 con armatura tipo 4, abbiamo: Mr = 1705 Kgm Ms = 1481 Kgm T adm = 2518 Kg Ts = 1410 Kg 67

68 Nella sezione di appoggio, a momento negativo sono necessari 2 14 nella parte superiore di ogni travetto, in modo da avere: Mr = Kgm Ms = -846 Kgm Agli appoggi dovrà essere posizionata una armatura inferiore pari ad 1 10 per ogni travetto atta ad assorbire uno sforzo normale pari al taglio. Il taglio massimo che deve assorbire una striscia larga un metro di solaio è di 1410 Kg a fronte di quello ammissibile corrispondente a 2518 Kg. Pertanto non è necessaria una armatura a taglio dei travetti. Solaio tipo B: Avendo una luce massima di calcolo pari a 2,50 metri e considerando uno schema statico di doppio appoggio, avremo in mezzeria un momento massimo pari a 2 q l 8 corrispondente a 550 Kgm. Per la sezione di appoggio si considera sufficiente un momento di incastro pari a 2 q l 14 corrispondente a -314 Kgm. Il solaio previsto in latero cemento è quello della RDB tipo 3Q s38/50 con spessore ed armatura tipo 1 (possono essere predisposti altri solai di pari o superiori caratteristiche). Per il solaio RDB tipo 3Q s38/50 con armatura tipo 1, abbiamo: Mr = 871 Kgm Ms = 550 Kgm T adm = 2518 Kg Ts = 881 Kg Nella sezione di appoggio, a momento negativo sono necessari 1 12 nella parte superiore di ogni travetto, in modo da avere: Mr = -388 Kgm Ms = -314 Kgm Agli appoggi dovrà essere posizionata una armatura inferiore pari ad 1 8 per ogni travetto atta ad assorbire uno sforzo normale pari al taglio. Il taglio massimo che deve assorbire una striscia larga un metro di solaio è di 881 Kg a fronte di quello ammissibile corrispondente a 2518 Kg. Pertanto non è necessaria una armatura a taglio dei travetti. 68

69 2.4 Interventi riguardanti l edificio denominato Villa Come già accennato precedentemente per il complesso denominato Villa non è stata effettuata una verifica sismica globale dell intero edificio. Avendo constatato l integrità della struttura portante è stato deciso di intervenire localmente per migliorare le prestazioni strutturali dell intero complesso come concesso da normativa per edifici di interesse storico. Pertanto è stato deciso di realizzare delle cordolature con materiale composito ad ogni orizzontamento ed un cordolo metallico a livello di copertura. Inoltre è stato previsto un consolidamento dei solai lignei e delle volte a padiglione. Sarà realizzata una reticolare metallica per sostenere un muro divisorio realizzato in falso e scaricare il peso sui muri portanti. Nei paragrafi seguenti sono esposti gli interventi previsti: Reticolare metallica; Consolidamento delle volte; Consolidamento dei solai; Inserimento di cordoli a livello di piano e di copertura; Reticolare metallica Nel sottotetto verrà posta in opera una trave reticolare in grado di sostenere il muro divisorio posto in falso sulle travi in legno dei solai sottostanti. Il corrente superiore della reticolare poggerà sui muri portanti adiacenti scaricandoci il peso. Nella giunzione di mezzeria del corrente inferiore è previsto l ancoraggio dei due tiranti 26 che atraversano i tramezzi interessati e vanno a sostenere la trave in legno del piano primo. Profilo utilizzato per il corrente superiore: HEA 220 acciaio Fe430B Profilo utilizzato per il montante: HEA 100 acciaio Fe430B Profilo utilizzato per il corrente inferiore: HEA 180 acciaio Fe430B Profilo utilizzato per il diagonale: 2 UPN 50 acciaio Fe430B 69

70 Figura 25: Immagine 3D del modello realizzato con Modest Forze applicate. Le azioni sulla capriata saranno il carico trasmesso dai solai del piano primo, secondo e di sottotetto, ed il carico derivante dal muro divisorio presente al piano primo e secondo. L azione concentrata che dovrà sostenere il doppio tirante in acciaio è di Kg. Il tirante sarà composto da due 26 filettati in acciaio Fe430, che risultano avere una tensione massima di 1861 Kg/cmq. Inoltre il corrente inferiore dovrà sopportare il carico distribuito derivante dai macchinari introdotti nel sotto tetto che sarà di 250 Kg/ml Verifica statica della struttura. La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: ModeSt - (Modellatore Strutturale) prodotto da Tecnisoft s.a.s. - Prato La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: XFINEST - Solutore ad elementi finiti prodotto da Ce.A.S. S.r.l. - Milano Tipo di calcolo: analisi statica. 70