Analisi Dei Carichi, Solaio Metallico

Strutture in acciao, legno, e laterocementizie

Marc’Antonio Liotta

Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica

Strutture in acciaio

Materiale isotropo

Fe360: σadm=1600kg/cm2

Solaio tipo in acciaio-cls

Pesi propri G:Pavimento 50kg/m2

Soletta in c.a. 2500kg/m3, spess=4cm

Lamierino grecato 10-20kg/m2

Tramezzi 100kg/m2

Travi secondarie IPETravi principali HE

…più il sovraccarico Q!200-400 (500) kg/mq

Q=kg/m2

p=kg/m

Analisi dei carichi(Fase preliminare fondamentale)

6m

8m

travi secondarie

travi principalii sec=2m

1m

i pri=8m

1m

Carichi variabili per edifici

≥ 6,00Archivi, biblioteche, magazzini, depositi, laboratori, officine e simili

2,50Rimesse e parcheggi (fino 30 kN/vettura)

0,50Coperture non accessibili

1,00Sottotetti accessibili

4,00Balconi, ballatoi e scale comuni

5,00Sale da ballo, palestre, tribune libere, aree di vendita con esposizione diffusa

4,00Ambienti suscettibili di grande affollamento

3,00Ambienti suscettibili di affollamento

2,00Ambienti non suscettibili di affollamento

kN/m2TIPO DI LOCALE

Carico al metro lineare p sulle travi

Secondarie

Principali

( ) [ ] ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+⋅⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+=

mkg

mkgtraveppmi

mkgQGp secsec2sec ..

( ) [ ] ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+⋅⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+=

mkg

mkgtraveppmi

mkgQGp pripripri ..2

Predimensionamento(Altra fase fondamentale)

Permette di realizzare i progetti con poche reiterazioni

Predimensionamento

Trave: flessione

2max 8

1 plM =

[ ] ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=

mkgpp

x

x

M

[ ] [ ]mkgM ⋅=

traveWM max

max =σ admσ≤[ ]kglpyB 2

=

A B

l

[ ]kglpyA 2=

scelto) materiale del(

admtrave

MWσ

maxmin, = ( )tabellatoh

IW2

=

Predimensionamento

Tirante: trazione[ ]kglpyN A 2

==

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡== 2max cm

kgA

N

res

tiranteσ

scelto) materiale del(admσ≤

[ ]kglpyB 2=

A B

[ ]2min, cmNA

adm

tiranteres ==

σ

[ ]kglpyA 2=

resA

[ ]kglpyN A 2==

N

x

Predimensionamento

Puntone, pilastro: compressione

[ ]kglpyN A 2==

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡== 2cm

kgAN

pilastrores

pilastroσ admridadm σσ41,

21

, =≤

[ ]kglpyB 2=

[ ]2

,min, cmNA

ridadm

tirantepilastrores ==

σ

[ ]kglpyA 2=

[ ]kglpyN A 2==

N

x

Verifica del PilastroPressoflessione

admWcM

AN σωσ ≤+=N

N

M

M

Pressoflessionecon snellezza

admAN σωσ ≤= Compressione centrata

con snellezza

coefficiente di minorazione

Acciaio: alcune grandezze

Il sagomario dei profilati metallici

Profili a lati disuguali

Verifica del PilastroCompressione centrata, metodo ω

In generale l’asta tende ad instabilizzarsi per carico di punta nella direzione dove i è minore

minilβλ =

( )λω

ll β=0 mini

maxi

coefficiente di minorazione

β coefficiente di vincolo dell’asta

l lunghezza dell’asta

lunghezza libera d’inflessione dell’asta

snellezza dell’asta

raggio d’inerzia minimo

Coefficiente di vincolo β

N

1=β

N

7,08,0

⟨=β

N

5,07,0

⟨=β

N

2=β

N

1=β

Snellezza λ

Aste principali: λ<200Aste secondarie: λ<250ω è tabellato (pag 32 CNR 10011/88)

prospetto a: Tubi (tondi, quadri, rettangolari)

“ b: Profili con h/b>1,2

“ c: Aste semplici e composte“ d: Aste con spessore > 4cm (mai)

Esempio: Pilastro, metodo ωDati: N=20Ton, HEB, Fe360, l=4,0m, b=1Impongo λ=200 (asta principale)

Adotto un profilo HEB200 (A=78,1cm2)vado a vedere sul sagomario

( )λββλ lii

il

y ==→= minmin

cmcmli 22004001

min =⋅

==λβ

Sagomario trovata sul web, (www.tecnocentro.it)

Avendo adottato un profilo HEB200:

7907,54001

min

=⋅

==cmcm

ilβλ

( )88/10011301.3.2.2.7.2,11 CNRpagtopokbh

≤=

Prospetto 7.II.c pag 34 CNR 10011/88

6,179 =→= ωλper

okcmkg

cmkg

AN 1600410

1,78200006,1

22 <=⋅

==ωσ

( )88/1001134..7 CNRpagcIIprospetto

Controverifica(Approccio rapido per i pilastri)

6m

8m

travi secondarie

travi principalii sec=2m

1m

i pri=8m

1m

Ainfl=lpri x l sec

Npil=Ainfl x G+Q

Strutture in legno



Solaio tipo in legnoPesi propri G:Pavimento 1600-2400 kg/m3

spess=2-3 cm

Allettamento e caldana, spess=4-10 cm

Tavolato in legno 5-800 kg/m3

spess=5 cmo tavelline 1800 kg/m3

spess=4-6 cm

Tramezzi 100 kg/m2

Travi secondarieTravi principali (o direttamente i muri)

…più il sovraccarico Q!200-400 (500) kg/mq

Q=kg/m2

p=kg/m

Solaio tipo in legno

Solaio in legno - acciaio

Grandi strutture in legno

Analisi dei carichi(Fase preliminare fondamentale)

6m

travi secondarie

travi principalii sec=0,5m

1m

i pri2=6m

1m

i pri1=4m

Solaio in legno - cls

Strutture in legno:Normative di riferimento.

DIN 1052 – GermaniaNorma generale estremamente valida e completa: prima edizione 1933, ultima revisione 1996

REGLES C.B.71 – FranciaElaborate nel 1981 dal Centre Tecnique du bois

SIA 164 – SvizzeraCostruction en Bois (Zurigo, 1981)

BSI5268/1988 – InghilterraStructural use of timber; code of practice for permissible stress design, materiasls and workmanship (Londra, 1988)

OENORM – AustriaB4100, parte 1 (Costruzioni in legno, simboli)

parte 2 (Strutture portanti in legno)B4101 (Costruzioni in legno, strutture portanti nell’edilizia)

Eurocode 5. Design of timber structures - Europa

Legno: modulo elastico

Legno: tensioni ammissibili

Legno: coefficienti di snellezza

Legno: coefficienti di snellezza(pilastri, puntoni)

Legno: freccia ammissibile

Tabelle per predimensionamento.

Legno: dati tecnici deiprduttori

Solai laterocementizi(e non)



Il quadro normativoNORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI del 14/09/2005

D.M. LL.PP. del 09/01/1996Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo dellestrutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche

Circolare M. LL.PP. del 15/10/96, n. 252Istruzioni per l'applicazione del DM 09/01/1996

D.M. LL.PP. del 16/01/1996Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi

Circolare M. LL.PP. del 04/07/96, n. 156Istruzioni per l'applicazione del DM 16/01/1996

Classi di calcestruzzo

Rck = 15-25 N/mm2

Strutture di fondazione

Rck = 25-40 N/mm2

Strutture di elevazione

Rck = 30-55 N/mm2

Strutture precompresse

Rck = 60-120 N/mm2

Ad alta resistenza

25,9730cmkgR admck =→= σ

25,977,0cmkg

adm ⋅=σ 270cmkg

≅

235,50cmkgancheo→

per N centrato

Gli elementi base

Analisi dei carchi

325 /kN m

Pavimento

Massetto

Caldana o soletta

Travetti (2/m)

Alleggerimento

Intonaco

324 /kN m316 /kN m325 /kN m

311 /kN m318 /kN m

2cm

3cm

5cm

10x20cm

40x20cm

1,5cm

1m

1m20cm

Oggetto Densità Spessore

3 2

3 2

Densità al m spessore Densità al mkN kNmm m

⋅ =

⋅ =

+ quota tramezzi, supposti uniformemente distribuiti: 1 kN/mq

Pavimento

MassettoCaldana o solettaTravetti (2/m)

AlleggerimentoIntonaco

Analisi dei carchi: pesi propri dei solai

I solai laterocementizi

Vari tipi

L’inizio della posa in opera

La posa in opera prima del posizionamento delle armature

Il posizionamento delle armature

Il getto di completamento

Altri tipi di solaio

Altri tipi di alleggerimento

Analisi dei carchi: pesi propri delle travi

Ogni metro lineare di trave pesa:b x h x 25 kN/mcOgni metro lineare di tamponatura pesa:spessore x (interpiano-htrave) x 11 kN/mc

Predimensionamento

htravi = 1/10 lucebtravi=2/3htravi

htravetti = (hsolaio)= 1/25 luce

Apilastri=N/σadm cls rid (50 o 35 kg/cm2)

Azioni di progetto sulle travi

1 2 2 2

kg kNF G Q Q om m⎡ ⎤= + + ⎢ ⎥⎣ ⎦

{ } [ ]1 22 2 2

kg kgl kNm om m

p G Qm

l⎛ ⎞= + ⋅ +⎜ ⎟⎝

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎠

l1 l2

1 2 3

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