PROGETTO EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI
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PREMESSA PRIMA DI COMINCIARE LA PROGETTAZIONE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI
PROGETTAZIONE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: dimensionamento elementi strutturali
1) FRONTESPIZIO;
2) INTRODUZIONE:
IN QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI SI DESCRIVONO LE CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: I DATI DI PROGETTO ASSEGNATI DAL REVISORE, LA DESCRIZIONE GENERALE DELL'OPERA E I MATERIALI UTILIZZATI. QUESTI ULTIMI A SCELTA DELLO STUDENTE O ASSEGNATI DAL REVISORE.
3) COPERTURA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI E' DIVISO IN DUE PARTI.
NELLA PRIMA PARTE SI DETERMINA (CON L'AIUTO DEL REVISORE E PER TENTATIVI SUCCESSIVI) LO "SCHEMA DELLA COPERTURA E DEL SOLAIO TIPO". CIOE' LA DISPOSIZIONE NELL'EDIFICIO DI TRAVI, PILASTRI ED ORDITURA PRINCIPALE DEI SOLAI.
QUESTO SCHEMA E' ESSENZIALE PER DIMENSIONARE GLI ELEMENTI STRUTTURALI DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO, PERCHE' DA ESSO DIPENDONO LE LUNGHEZZE DEI SOLAI E DELLE TRAVI, E LE AREE DI INFLUENZA DEI PILASTRI.
PER LO STESSO EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO POSSONO ESSERE TRACCIATI MOLTI SCHEMI DELLA COPERTURA E DEL SOLAIO EGUALMENTE CORRETTI.
SOLITAMENTE LO SCHEMA SI OTTIENE FACENDO QUATTRO O CINQUE FOTOCOPIE DELLA PIANTINA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO CHE IL REVISORE HA DATO ALLO STUDENTE AL MOMENTO DELL'ASSEGNAZIONE DEL PROGETTO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI. SU CIASCUNA DI QUESTE FOTOCOPIE LO STUDENTE TRACCIA UNA POSSIBILE DISPOSIZIONE DI TRAVI, PILASTRI E SOLAI, E UNA VOLTA FATTO QUESTO MOSTRA LE VARIE IPOTESI AL REVISORE. EGLI AIUTERA' LO STUDENTE, TENENDO CONTO DI QUALE SOLUZIONE RIPRENDE MAGGIORMENTE L'ANDAMENTO DEI MURI INTERNI, A SCEGLIERE QUALE SOLUZIONE PROGETTUALE OTTIMIZZA LE LUNGHEZZE E NELLO STESSO TEMPO NON LE RENDE ECCESSIVE.
SUCCESSIVAMENTE E' DEFINITO UN "PRE-DIMENSIONAMENTO DELLA TRAVE DI SPINA", UTILE PERO' SOLO AD ALCUNI STUDENTI, PERCHE' NON TUTTI I REVISORI LO RICHIEDONO.
IN QUESTA FASE SI ESEGUE (UTILIZZANDO LE FORMULE SEMPLIFICATE PER LA FLESSIONE SEMPLICE ALLO STATO LIMITE ULTIMO) UN PRELIMINARE DIMENSIONAMENTO DELLA SEZIONE E DELL'ARMATURA LONGITUDINALE DELLA TRAVE DI SPINA MAGGIORMENTE CARICATA NELLO SCHEMA. QUESTO PRE-DIMENSINAMENTO E' UTILE PERCHE' CONSENTE DI SAPERE GIA' CHE TIPO DI SEZIONE UTILIZZARE.
UNA VOLTA TERMINATA QUESTA PRIMA PARTE, NELLA SECONDA E' POSSIBILE ESEGUIRE FINALMENTE IL DIMENSIONAMENTO E LA VERIFICA DEL SOLAIO DI COPERTURA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO.
4) SOLAIO TIPO DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
IL SOLAIO DEL PIANO TIPO PRESENTA ESSENZIALMENTE LE STESSE CARATTERISTICHE DEL SOLAIO DI COPERTURA. COMPLESSO PUO' APPARIRE, PER ENTRAMBI I SOLAI, IL PROBLEMA RELATIVO AL POSIZIONAMENTO DELL'ARMATURA LONGITUDINALE.
ASSIEME AL SOLAIO DEL PIANO TIPO OCCORRE PROGETTARE E DIMENSIONARE ANCHE I BALCONI. DETERMINARE I CARICHI E LE CARATTERISTICHE DI SOLLECITAZIONE CHE AGISCONO SUI BALCONI E' SEMPLICE: IL LORO SCHEMA E' QUELLO DELLA MENSOLA, ED I CARICHI SONO COSTITUITI SOLO DAI PESI PROPRI E DAL SOVRACCARICO D'USO.
5) TRAVE DI SPINA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
IN QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI SI DIMENSIONANO LE TRAVI DI SPINA DEL PIANO TIPO.
GRAZIE AL PRE-DIMENSIONAMENTO, SI CONOSCE GIA' LA SEZIONE DELLA TRAVE DI SPINA DA UTILIZZARE.
PER COLORO CHE INVECE NON AVESSERO ESEGUITO QUESTO PRE-DIMESIONAMENTO, LA MIA RELAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI CONTIENE ANCHE LA DESCRIZIONE DI UN PROCESSO ATTO A DETERMINARE LA SEZIONE TRATTO PER TRATTO, IN BASE ALL'ENTITA' DELLE AZIONI SU DI ESSA APPLICATE.
UNA VOLTA INDIVIDUATA LA TRAVE PIU' CARICATA, DUNQUE, E' POSSIBILE CALCOLARNE I CARICHI AGENTI, LE SOLLECITAZIONI, ED ESEGUIRE LE VERIFICHE.
6) TRAVE DI BORDO DELLA COPERTURA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
IN QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI SI DIMENSIONANO LE TRAVI DI BORDO. PER ESSERE CORRETTI, OCCORREREBBE DIMENSIONARE DUE TIPI DI TRAVE: LE TRAVI DI BORDO DEL PIANO TIPO E LE TRAVI DI BORDO DELLA COPERTURA.
E' POSSIBILE PERO' TRASCURARE IL PRIMO TIPO DI TRAVI ATTRAVERSO LE CONSIDERAZIONI ESPRESSE NEL CAPITOLO SUCCESSIVO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI.
GRAZIE AL DIMENSIONAMENTO DELLA TRAVE DI SPINA, SI CONOSCE GIA' LA SEZIONE DELLA TRAVE DI BORDO DA UTILIZZARE, E SU QUELLA CI SI PUO' BASARE PER ESEGUIRE I CALCOLI.
UNA VOLTA INDIVIDUATA LA TRAVE PIU' CARICATA, E' POSSIBILE DETERMINARE I CARICHI AGENTI, LE SOLLECITAZIONI, ED ESEGUIRE LE VERIFICHE.
7) TRAVE DI SPINA DELLA COPERTURA DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
IN QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE IN CEMENTO ARMATO SI DIMENSIONANO LE TRAVI DI SPINA DELLA COPERTURA.
LA TRAVE DI BORDO DELLA COPERTURA E' GENERALMENTE IL TIPO DI TRAVE MENO CARICATA. LA TRAVE DI SPINA DEL PIANO TIPO, INVECE, E' QUELLA MAGGIORMENTE CARICATA. LA TRAVE DI SPINA DELLA COPERTURA CHE SI STUDIA IN QUESTO CAPITOLO DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI, E' SOGGETTA DUNQUE AD UN CARICO DI ENTITA' INTERMEDIA RISPETTO A QUESTI DUE CASI LIMITE.
LO STESSO (SEBBENE UN PO' PIU' CARICATA) SARA' ANCHE LA TRAVE DI BORDO DEL PIANO TIPO.
TRAMITE IL DIMENSIONAMENTO DEI PRIMI TRE TIPI DI TRAVE, RISULTA DUNQUE SUPERFLUO ESEGUIRE IL DIMENSIONAMENTO DEL QUARTO: LA TRAVE DI BORDO DEL PIANO TIPO PUO' ESSERE DETERMINATA SULLA BASE DELLE SEZIONI UTILIZZATE PER LE ALTRE TRAVI, COME PURE LA QUANTITA' DI ARMATURA LONGITUDINALE PRESENTE. PER QUESTO NON E' STATO NECESSARIO TRATTARE DEL SUO DIMENSIONAMENTO.
8) PILASTRATA CENTRALE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
QUESTO ELEMENTO STRUTTURALE E' SOGGETTO A TAGLIO E PRESSO-FLESSIONE.
LA DIFFICOLTA' PIU' GRANDE E' RAPPRESENTATA IN QUESTO CASO DALLA DETERMINAZIONE DEL SUO DOMINIO RESISTENTE, CHE DEVE ESSERE ESEGUITA GRAFICAMENTE PRENDENDO IN CONSIDERAZIONE DIVERSE SITUAZIONI.
RISULTA INVECE SEMPLICE, PIU' CHE NEGLI ALTRI ELEMENTI STRUTTURALI, LA SCELTA DELLA SEZIONE E DELL'ARMATURA LONGITUDINALE E TRASVERSALE, POICHE' TALI CARATTERISTICHE SONO RIGIDAMENTE REGOLATE DALLA NORMATIVA TECNICA.
9) PILASTRATA DI BORDO DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: PER QUESTO ELEMENTO VALGONO LE STESSE CONSIDERAZIONI DI CUI SOPRA.
10) VANO SCALE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
LA PROGETTAZIONE DEL VANO SCALE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO E' PROBABILMENTE LA PARTE PIU' DIFFICILE DA ESEGUIRE.
IN PARTE PERCHE' LE SCALE SONO REALMENTE UN ELEMENTO COMPLESSO, IN PARTE PERCHE' A LEZIONE NON VENGONO TRATTATE, IN PARTE PERCHE' POSSONO ESSERE IN TEORIA POSIZIONATE IN QUALSIASI PUNTO DELL'EDIFICIO, E POSSONO AVERE MOLTI SCHEMI DIFFERENTI.
IL PRIMO PROBLEMA E' DUNQUE DOVE POSIZIONARE IL VANO SCALE. QUESTA QUESTIONE E' FACILMENTE RISOLTA PERCHE' NELLA PIANTINA DATA ALLO STUDENTE DAL REVISORE DOVREBBE ESSERE SEGNATO ALMENO UN ABBOZZO DI VANO SCALE. DA QUESTO ABBOZZO SE NE PUO' CAPIRE (APPROSSIMATIVAMENTE) L'ANDAMENTO.
PROPRIO PERCHE' IL VANO SCALE E' GIA' SEGNATO NELLA PIANTINA INIZIALE, E' BENE, QUANDO SI DETERMINA LO SCHEMA DELLA COPERTURA E DEL PIANO TIPO, FARE IN MODO CHE LA DISPOSIZIONE DI TRAVI E PILASTRI SIA TALE DA OTTIMIZZARE, RENDERE SEMPLICE E SOPRATTUTTO SOSTENERE LA STRUTTURA DEL VANO SCALE.
IL BLOCCO SCALE E' COMPOSTO DA: RAMPE, PIANEROTTOLO DI PIANO E PIANEROTTOLO INTERMEDIO.
IL BLOCCO SCALA COSI' COSTITUITO DEVE ESSERE POI SOSTENUTO DA TRAVI. LE TRAVI, A LORO VOLTA, DOVRANNO ESSERE SOSTENUTE DA PILASTRI O ALTRE TRAVI.
PROGETTARE, DIMENSIONARE, ED ANCOR PRIMA DETERMINARE I CARICHI CHE AGISCONO SU TUTTI QUESTI ELEMENTI STRUTTURALI NON E' SEMPLICE, MA E' SPIEGATO BENE IN QUESTO CAPITOLO DELLA RELAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI.
LA DIFFICOLTA' MAGGIORE STA ANCHE NEL FATTO CHE GLI ELEMENTI CHE COMPONGONO IL VANO SCALE (RAMPE, PIANEROTTOLO DI PIANO E PIANEROTTOLO INTERMEDIO) PRESENTANO FERRI LONGITUDINALI IN DUE DIREZIONI TRA LORO ORTOGONALI (PIANO X E PIANO Y). PERCIO' OCCORRERA' ESEGUIRE DUE CALCOLI PER CIASCUN ELEMENTO: CARICHI, SOLLECITAZIONI E ARMATURE SUL PIANO X E CARICHI, SOLLECITAZIONI E ARMATURE SUL PIANO Y. LO SCHEMA STATICO, POI, E' DIVERSO (COME PURE LE LUNGHEZZE) A SECONDA DELLA DIREZIONE CONSIDERATA.
11) FONDAZIONI DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO:
UNA VOLTA STABILITO QUALE TIPO DI FONDAZIONE UTILIZZARE, E' POSSIBILE TRATTARE IL SUO DIMENSIONAMENTO.
NEL CORSO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI VENGONO IN GENERE TRATTATE NEL DETTAGLIO SOLO LE FONDAZIONI SUPERFICIALI. IL TIPO UTILIZZATO PER QUESTA PROGETTAZIONE E' QUELLO DELLA TRAVE ROVESCIA.
STABILITA LA FONDAZIONE MAGGIORMENTE CARICATA, SI PROCEDE AL SUO DIMENSIONAMENTO E ALLA SUA VERIFICA.
SULLA FONDAZIONE AGISCONO DUE TIPI DI CARICO: CARICHI CONCENTRATI (PROVENIENTI DAI PILASTRI) E CARICHI DISTRIBUITI (PROVENIENTI DAI SOLAI E DAL PESO PROPRIO).
QUESTI CARICHI HANNO UNA RISULTANTE ED UN MOMENTO RISULTANTE, I QUALI, DISTRIBUITI PER LA LUNGHEZZA DELLA TRAVE DI FONDAZIONE ,DETERMINANO UN CARICO DISTRIBUITO TOTALE.
STIMATO IL CARICO, LE CARATTERISTICHE DI SOLLECITAZIONE SULLA TRAVE SONO STIMATE FACENDO RIFERIMENTO A DUE SCHEMI LIMITE: TRAVE DEFORMABILE SU SUOLO ELASTICO E TRAVE INFINITAMENTE RIGIDA SU SUOLO ELASTICO.
QUEST'ULTIMO CASO NE CONTEMPLA ALTRI DUE: SOVRASTRUTTURA INFINITAMENTE RIGIDA RISPETTO ALLA TRAVE, TRAVE INFINITAMENTE RIGIDA RISPETTO ALLA SOVRASTRUTTURA. TUTTAVIA LA SOVRASTRUTTURA E' QUASI SEMPRE PIU' RIGIDA DELLA TRAVE DI FONDAZIONE.
NOTE LE SOLLECITAZIONI TOTALI, SULLA BASE DI QUESTE SI FANNO IPOTESI E SI DETERMINANO LE CARATTERISTICHE DELLA SEZIONE E DELL'ARMATURA LONGITUDINALE DELLA FONDAZIONE. POI SI ESEGUONO LE VERIFICHE DI RESISTENZA ALLO STATO LIMITE ULTIMO E ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO.
PER ULTIME DEVONO ESSERE DIMENSIONATE LE "ALI", CIOE' LE DUE ZONE LATERALI DELLA SEZIONE. ESSE SI COMPORTANO COME MENSOLE INCASTRATE. ATTRAVERSO LA LORO VERIFICA A FLESSIONE, SI DETERMINANO I FERRI LONGITUDINALI CHE LE DOVRANNO ARMARE. QUESTI FERRI LONGITUDINALI SONO LE STAFFE DELLA SEZIONE TOTALE.
12) ANALISI DEI CARICHI DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: COME ULTIMA COSA DELL'ESERCITAZIONE DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI, OCCORRE REALIZZARE L'ANALISI DEI CARICHI PER TUTTI GLI ELEMENTI DELL'EDIFICIO. CIOE' SCRIVERE L'ELENCO DI TUTTI I CARICHI CHE GRAVANO SUI VARI ELEMENTI STRUTTURALI.
PROGETTAZIONE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: consiglio sullo spessore dei solai
PROGETTAZIONE DELL'EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO: un aiuto per il calcolo strutturale
