Facoltà di Ingegneria - Corso di Ingegneria Civile Progetto di Strutture A/A 2009-2010 Docente Ing. Fabrizio Paolacci Facoltà di Ingegneria g Corso di Laurea in Ingegneria Civile A/A 2009-2010 IL SOLAIO PREDIMENSIONAMENTO E ANALISI DEI CARICHI
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO La normativa italiana (D.M. 14.01.2008, Punto 4.1.9, Cir. 617/2009 c.4.1.9) c.4.1.0) regola il progetto dei solai in cemento armato prevedendo sostanzialmente tre categorie diverse:
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO La normativa (D.M. 14.01.09 p.4.1.9.) fornisce precise indicazioni sul suo predimensionamento
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO D.M. 14.01.2008 Punto 4.1.9 Circ. 617/09 c.4.1.9 H > 15 cm
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO DIMENSIONI MINIME DI UN SOLAIO LATERO-CEMENTIZIO
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO CRITERI DI PREDIMENSIONAMENTO DELL ALTEZZA L altezza del solaio è uno degli elementi geometrici importanti, se non il più importante, di un solaio, perché da una sua corretta scelta ne conseguono alcune delle più importanti proprietà richieste ad un solaio. Per il suo dimensionamento è possibile seguire due criteri: criteri estrinseci: Derivano più o meno direttamente dalla logica delle normative e riguardano indirettamente l aspetto deformativo di un solaio. criteri intrinseci: Hanno per oggetto comportamenti strutturali d insieme in criteri intrinseci: Hanno per oggetto comportamenti strutturali dinsiemein quanto mirano a soddisfare in maniera esplicita i requisiti deformativi di un solaio nel suo insieme.
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO CRITERI DI PREDIMENSIONAMENTO DELL ALTEZZA Entrambi i criteri si esprimono indicando un limite inferiore dell altezza H come porzione della luce libera del solaio L. criteri estrinseci: La normativa attuale (NTC) non da indicazioni sull altezza minima da rispettare. La normativa del 1996 forniva il limite un inferiore pari L/25 per i solaio non precompressi, mentre per quelli con travetti precompressi il limite scende a L/30. In quanto segue verrà adottato questo criterio criteri intrinseci: Criteri più esaustivi vengono forniti dall Eurocodice 2 fissa i casi nei quali il calcolo dell abbassamento del solaio non deve essere calcolato (punto 7.4.2, tabella 7.4.N). L EC2 fornisce in particolare delle espressione del rapporto H/L in funzione della tipologia strutturale, del livello di tensione, etc..
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIO D.M. 9.1.96 (H>L/25)
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIO
PREDIMENSIONAMENTO SOLAIO - ESEMPIO
Carichi permanenti Soletta in cls Travetti Pignatte Intonaco Massetto Pavimento Peso proprio solaio Sovraccarichi permanenti Tramezzature (DM. p. 3.1.3.1)
Carichi permanenti: peso proprio p solaio G sk = porzione in c.a. + peso elementi di alleggerimento peso del c.a. = 25.00 knm -3 Il peso degli elementi di alleggerimento in laterizio dipende invece dal tipo di laterizio stesso. Una misura ragionevole del peso medio dell insieme pignatte-travetti è pari a circa 10.00 knm -3.
Carichi permanenti: peso proprio p solaio Il peso proprio di un solaio può essere calcolato secondo 2 modalità: 1. [s], [H] = [m] soletta pignatte-travetti H s
Carichi permanenti: peso proprio p solaio Il peso proprio di un solaio può essere calcolato secondo 2 modalità: 2. soletta travetti pignatte b 0 i Peso pignatte variabile tra 5 e 8 kn/m 3
Carichi Permanenti Sovraccarichi permanenti D.M. 14.01.08 Tabella pesi p.3.1.3.1
Sovraccarichi permanenti di uso corrente nella pratica professionale: pavimento:... 0.30 0.55 knm -2 malta di allettamento e caldana per isolamento termoacustico, alloggiamento reti tecnologiche e formazione di pendenze:............... 19.00 21.00 knm -3 impermeabilizzazione:... ~0.30 knm -2 intonaco:... ~0.30kNm -2 controsoffitto:......................... 0.30 1.00 knm -2 isolamentotermico:...~0.05knm -2 tramezzi:...0.40 2.00 knm -2
Sovraccarichi permanenti di uso corrente nella pratica professionale: incidenza tramezzi L attuale normativa (NTC) prevede anch essa la possibilità di considerare i divisori L attuale normativa (NTC) prevede anch essa la possibilità di considerare i divisori interni come carichi distribuiti per unità di superficie secondo le seguenti indicazioni:
Sovraccarichi permanenti di uso corrente nella pratica professionale: incidenza tramezzi (esempio calcolo) muratura in mattoni forati per tramezzi interni Peso distribuito di 1.20 kn/m 2
.2 5.16
SOLAIO INTERNO BALCONE
PESO PARAPETTO
Esempi di coperture inclinate
Esempio di copertura piana
Sovraccarichi c accidentali, Q k Sono carichi agenti in modo variabile sulla struttura e cioè dovuti a: persone, mobilio, strumentazioni, i vento, neve. La loro entità è fissata dalle norme nella loro misura minima lasciando alla Committenza la possibilità di incrementarli nt rli secondo la specifica destinazione d'uso. Le intensità da assumere per i sovraccarichi variabili verticali ed orizzontali ripartiti e per le corrispondenti azioni locali concentrate -tuttecomprensive degli effetti dinamici ordinari sono riportate nella tabella 3.1.II delle NTC
Sovraccarichi accidentali, Q k I sovraccarichi variabili sono distinti per destinazione d uso dei locali sui quali graverà il peso. Sono azioni statiche equivalenti in quanto inglobano gli effetti dinamici ordinari od (movimento o e/o urti di persone, cose, ecc.). Icarichi concentrati sia verticali che orizzontali servono al progettista per sole verifiche locali e non vanno cumulati con quelli ripartiti. Civile abitazione Scale e balconi
Carico da neve, Q s (NTC p.3.4.; Circ. n. 670/ punto 3.4.5.)
Carico da neve, Q s (Carico neve al suolo) Zona 1 Zona 2 Zona 3
Carico da neve, Q s (Coefficiente di forma) Esempio di calcolo Edificio ubicato a Roma Copertura a terrazzo Quota slm 80 m Zona 3 Quota slm 150 m q sk = 0.60 kn/m 2 μ= 0.8 (coeff. di forma) C t = 1 (coeff. Termico) C E = 1 q s = 0.48 kn/m 2
SOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI E fatto obbligo di determinare la combinazione dei carichi (permanenti e variabili) più sfavorevole, in grado cioè di provocare le sollecitazioni massime. Tale operazione, interamente a carico del progettista, porta all individuazione dei carichi di progetto F d, combinando con opportuni coefficienti (γ g γ q ) i carichi caratteristici permanenti G k e accidentali Q k che trasformano i precedenti in valori di calcolo, dove i pedici k stanno ad indicare che le grandezze sono considerate sd con i loro valori caratteristici. c : Coefficienti di sicurezza F d n = γ ggk + γ q Qik + ψ iq i = 1 ik
SOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI Per lo stato limite di esercizio sono previste tre tipologie di combinazione a seconda del tipo di carico variabile F d = γ G g k + γ Q q + γ n k1 q ψ 0 i i= 1 Q ik Combinazione Rara F d = γ G g k + γ ψ Q q 11 k1 + γ n q i= 1 ψ Q 2i ik Combinazione Frequente F d = γ G g k + γ n q ψ 2 i i= 1 Q ik Combinazione quasi Permanente Tipologie di carico variabile
SOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI I coefficienti di combinazioni sono indicati nelle NTC nella tabella 2.5.I
SOLAIO COMBINAZIONE DEI CARICHI Determinazione carichi di calcolo per unità di superficie di solaio Destinazione i Permanenti Variabili Permanenti Variabili Carico di calcolo l totale d uso Caratteristici Caratteristici di calcolo di calcolo F d G k Q k2 G d Q d Solaio Interno Civ. Abitazione 5.16 2.0 (folla) 5.16*1.3 6.71 oppure 5.16 2.0 * 1.5 3.00 oppure 0 9.71 (kn/mq) (max) 5.16 (kn/mq) (min) Balconi 3.89 4.0 (folla) 0.48 (neve) 3.89*1.3 5.06 oppure 3.89 1.5*(4.0+ 0.48 * 0.5) = 6.36 11.42 (kn/mq) (max) 1.5*(0.48+ 4 * 0.7) = 4.92 8.81 (kn/mq) (min) Copertura 5.16 0.5 (folla) 0.48 (neve) 5.16*1.3 6.71 oppure 5.16 1.5*(0.5+ 0.48 * 0.5) = 1.11 7.96 (kn/mq) (max) 15*(048+ 1.5*(0.48+ 0.5* 0.7) = 1.25 627(kN/mq) 6.27 (min)