G221 lavori pubblici strutturali relazione calcolo - UniFI · PDF file5.1 CALCOLO DELLE STRUTTURE DI COPERTURA ... spinte delle volte ed in parte da cedimenti fondali, ... di sicurezza

UNIVERSITÀ DEGI STUDI DI FIRENZE OPERE STRUTTURALI COMPLESSO VILLA “LA QUIETE DELLE MONTALVE” RELAZIONE DI CALCOLO EX FORESTERIA - PROGETTO ESECUTIVO

COMMESSA FILE REVISIONE DATA REDATTO CONTROLLATO PAGINA

124/09 3.S.RC GIUNGO 2009 ADS PPB 1

INDICE

1 - RELAZIONE GENERALE SULL’INTERVENTO ................. .......................2

1.1 OGGETTO.............................................................................................2

1.2 CARATTERISTICHE DELL’ INTERVENTO................................................2

2 - RELAZIONE SUI MATERIALI IMPIEGATI.................. ..............................5

2.1 CALCESTRUZZO: ..................................................................................5 2.2 ACCIAIO IN BARRE: ..............................................................................5 2.3 PROFILATI IN ACCIAIO : ........................................................................5 2.4 GIUNTI SALDATI :..................................................................................6 2.5 MURATURA:.........................................................................................6

2.6 LEGNO: ................................................................................................6

2.7 MURATURA PORTANTE IN PIETRAME AD OPERA INCERTA: ..................6 2.8 MURATURA PORTANTE IN MATTONI PIENI...........................................6

2.9 LEGNO STRUTTURE ESISTENTI.............................................................7

3 - RELAZIONE GEOTECNICA...........................................................................8

4 - RELAZIONE SULLE FONDAZIONI ..............................................................9

5 - RELAZIONE DI CALCOLO...........................................................................10

5.1 CALCOLO DELLE STRUTTURE DI COPERTURA....................................10 5.1.1 GRONDA IN LEGNO CON CORRENTE SEMPLICE 8X8CM ............................ 18 5.1.2 GRONDA IN LEGNO CON DOPPIA SMENSOLATURA 8X8CM....................... 19

5.2 CALCOLO - VERIFICA DEI SOLAI.........................................................20 5.3 CALCOLO DELLE CERCHIATURE E ARCHITRAVATURE.......................27

5.3.1 ARCHITRAVE A1...................................................................................... 53 5.3.2 ARCHITRAVE A2...................................................................................... 55 5.3.3 ARCHITRAVE A3...................................................................................... 57 5.3.4 ARCHITRAVE A4...................................................................................... 59 5.3.5 ARCHITRAVE A5...................................................................................... 61 5.3.6 ARCHITRAVE A6...................................................................................... 63 5.3.7 ARCHITRAVE A7...................................................................................... 65 5.3.8 ARCHITRAVE A8...................................................................................... 67 5.3.9 ARCHITRAVE A9...................................................................................... 69

5.4 CALCOLO DEL SISTEMA DI IRRIGIDIMENTO DELLA

PARETE COSTITUENTE IL PROSPETTO SUD SU VIA

BOLDRONE.........................................................................................70

5.5 CALCOLO DELLA FONDAZIONE DELL’ASCENSORE.............................71



124/09 3.S.RC GIUGNO 2009 ADS PPB 2

1 - RELAZIONE GENERALE SULL’INTERVENTO

1.1 OGGETTO

L’intervento consiste nella ristrutturazione edilizia di un fabbricato ubicato nel Comune di Firenze in via Boldrone n°2, per la creazione di una struttura che dovrà ospitare le Monache Montalve, composta da camere e servizi vari. L’edificio oggetto di ristrutturazione ha una struttura in muratura di antica formazione ed è costituito da un unico corpo di fabbrica assimilabile ad una L, costruito in epoche diverse, articolato nelle varie porzioni su due livelli, con quote altimetriche diverse. Il fabbricato è costituito da un corpo centrale, il più antico, da cui si dipartono le due ali (denominate nel seguito ala nord e ala ovest) e la piccola ala (collegata con un fabbricato non oggetto di intervento) costituente l’ingresso al complesso, ove è presente un sottopasso. Il corpo centrale si sviluppa su due livelli a partire da una quota dal piano di campagna pari a circa 2mt, il corpo ovest su di un solo livello a partire da una quota pari a circa 2.70mt, mentre l’ala nord è composta sempre da due livelli, ma a partire da una quota pari a circa 0.50mt. L’edificio ha una struttura in muratura di pietrame, di antica formazione, ad opera incerta, caratterizzata da spessori variabili, dell’ordine di 40 - 60 cm. Sono presenti inoltre alcune murature portanti ad una testa in laterizio sia all’interno del fabbricato, a divisione degli ambienti, sia in facciata sul prospetto lato sud via di Boldrone. Gli orizzontamenti sono costituiti da impalcati con doppia o semplice orditura di travi e assito in legno; anche le strutture di copertura sono in legno con mezzane in laterizio. Nell’ala nord del fabbricato sono presenti volte a botte e a crociera su cui sono visibili dei dissesti legati alla spinta esercitata sulle murature.

1.2 CARATTERISTICHE DELL ’ INTERVENTO

Il progetto prevede la rivisitazione della distribuzione architettonica interna, per la formazione di camere e servizi, accompagnata da una serie di interventi strutturali. • Saranno realizzate aperture sulle murature portanti, a seconda dei casi,

debitamente architravate o cerchiate con profilati metallici. • La copertura, che attualmente presenta numerosi problemi legati a infiltrazioni e

conseguenti ammaloramenti strutturali, sarà completamente rifatta conservando le caratteristiche tipologiche di quella esistente, migliorandola dal punto di vista strutturale, realizzando un cordolo in c.c.a. sommitale a legare le murature portanti alla soletta in c.c.a. prevista sull’impalcato.

• Le travi principali dei solai sono per lo più in buono stato, è previsto comunque lo smontaggio di questi, il recupero delle orditure in legno e dell’assito, della vecchia pavimentazione, la quale verrà riutilizzata dopo aver completamente




rimosso le esistenti caldane e consolidato l’impalcato mediante la realizzazione di solette in c.c.a. convenientemente ancorate alle murature. Alle travi recuperate verranno aggiunte travi nuove con le caratteristiche di quelle esistenti in modo tale da ridurre le luci delle orditure secondarie e renderle meno deformabili.

• Alcuni orizzontamenti, che presentano problemi di scarsa rigidezza flessionale, quindi di eccessiva deformabilità, saranno completamente smontati e ricostruiti conservando le caratteristiche di quelli esistenti utilizzando sezioni adeguate.

• Sulle volte presenti null’ala nord del fabbricato verranno eseguiti interventi di incatenamento nel senso trasversale del fabbricato, volti ad eliminare le eventuali spinte residue esercitate sulle murature perimetrali. Verranno inoltre consolidate mediante cappa in c.c.a. sull’estradosso convenientemente ancorata alle murature, dopo aver temporaneamente rimosso il riempimento.

• Su alcune pareti dell’ala nord, in cui sono presenti delle lesioni causate dalle spinte delle volte ed in parte da cedimenti fondali, sarà realizzato un betoncino di consolidamento ancorato alla parete stessa.

• Verrà consolidata la parete costituente il prospetto sud su via Boldrone al fine di limitarne la snellezza inserendo un sistema di pilastrini in acciaio ancorati al paramento con funzione antiribaltamento.

• A piano terra è prevista la posa degli igloo con soprastante soletta in c.c.a. ancorata alle murature.

• Verrà inserito un vano ascensore costituito da struttura in muratura portante in elevazione e fondazione in c.c.a.

• Sull’estradosso del solaio che copre il sottopasso di accesso verrà realizzata una soletta di consolidamento efficacemente ancorata alle murature perimetrali dopo aver rimosso il riempimento soprastante le strutture. Complessivamente su questa porzione di solaio si va a lasciare pressoché inalterato il carico portato, ma con un effetto benefico garantito dal consolidamento strutturale dovuto alla soletta in c.c.a. che non aumenta il regime di carico ma irrigidisce notevolmente l’orizzontamento.

La filosofia dell’’intervento è inquadrabile nell’ottica del consolidamento e quindi del miglioramento sismico. Questo è garantito dall’irrigidimento generale di solai e coperture, dal rispetto dei livelli di rigidezza delle murature nei confronti della resistenza alle azioni orizzontali confrontando stato attuale e stato di progetto. Le cerchiature e le richiusure di vecchie aperture sono infatti distribuite con il principio del bilancio globale delle singole pareti (composte perciò da più maschi murari) interessate dalla modifica delle aperture. Il regime statico delle volte sarà migliorato grazie agli interventi di consolidamento e incatenamento; la parete su via Boldrone sarà consolidata e migliorata nei confronti della risposta sismica alle azioni fuori dal piano. Per maggiori dettagli sulla geometria del fabbricato, e per una migliore comprensione dell’intervento progettuale, si rimanda agli elaborati grafici, sia architettonici che strutturali.




Normativa utilizzata Le norme alle quali si fa riferimento sono le seguenti:

• LEGGE n.1086 - 5 Novembre 1971 - “Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica”

• Legge 64/1974: Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche;

• Circolare 30 Luglio 1981 n°21745 - “Istruzioni relative alla normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici in muratura danneggiati dal sisma”.

• D.M. Min. LL.PP. 20/11/1987: Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento;

• D.M. Min. LL.PP. 11/03/1988 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;

• D.M. Min. LL.PP. 16/01/1996: Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche;

• D.M. Min. LL.PP. 09/01/1996: Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso ed a struttura metallica. Istruzioni per l’applicazione.

In particolare per quanto riguarda i carichi e sovraccarichi:

• D.M. DEL 16/1/1996 - Norme tecniche relative i criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi.

• Circolare Min. LL.PP. n. 156AA.GG./STC. del 4/7/1996 - Istruzioni per l'applicazione delle " Norme tecniche relative i criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi " di cui al D.M. del 16/1/1996.




2 - RELAZIONE SUI MATERIALI IMPIEGATI Per la realizzazione delle nuove strutture saranno impiegati materiali con le seguenti caratteristiche:

2.1 CALCESTRUZZO :

Rck > 300 kg/cm2 per le solette: σC = 97,5 kg/cm2 τC0 = 6,0 k/cm2 τc1 ≥ 18,29 kg/ cm2

Dosature dei materiali La dosatura dei materiali è orientativamente la seguente per m3 d’impasto, salvo la preparazione dei provini: sabbia 0,4 m3

ghiaia 0,8 m3

acqua 125 litri cemento tipo 425 3,5 q/m3

Qualità dei componenti La sabbia deve essere viva, con grani assortiti in grossezza da 0 a 3 mm, non proveniente da rocce in decomposizione, scricchiolante alla mano, pulita, priva di materie organiche, melmose, terrose e di salsedine. La ghiaia deve contenere elementi assortiti, di dimensioni fino a 15 mm, resistenti e non gelivi, non friabili, scevri di sostanze estranee, terra e salsedine. Le ghiaie sporche vanno accuratamente lavate. Anche il pietrisco proveniente da rocce compatte, non gessose né gelive, dovrà essere privo di impurità od elementi in decomposizione. L’acqua da utilizzare per gli impasti dovrà essere limpida, priva di sali in percentuale dannosa e non aggressiva.

2.2 ACCIAIO IN BARRE :

Le armature metalliche saranno costituite da barre di acciaio ad aderenza migliorata del tipo FeB44k controllato in stabilimento (σamm = 2600 kg/cm2). All’atto della posa in opera gli acciai devono presentarsi privi di ossidazione, corrosione, difetti superficiali visibili e pieghe. E’ tollerata una ossidazione che scompaia totalmente mediante sfregamento con un panno asciutto. Non è ammessa in cantiere alcuna operazione di raddrizzamento.

2.3 PROFILATI IN ACCIAIO :

Fe 430 con tensione di servizio pari a 1900 kg/cm2, muniti di certificato di origine della ferreria in copia conforme rilasciata dal venditore.




2.4 GIUNTI SALDATI :

I giunti saldati sono previsti di prima e di seconda classe da realizzarsi con procedimenti automatici o semiautomatici a fili continuo dove possibile, o con saldatura manuale eseguita con elettrodi basici omologati secondo UNI 5132. Tali giunti dovranno soddisfare l’esame radiografico con i risultati richiesti per il raggruppamento F della UNI 7278. Tutte le saldature effettuate in cantiere dovranno esser eseguite da saldatori muniti di patentino. Per le tensioni ammissibili sulle saldature si rimanda a quanto riporto nella UNI 10011.

2.5 MURATURA :

Resistenza minima (fbk) per elementi artificiali da utilizzare in zona sismica: - elementi pieni 70 kg/cmq; - elementi semipieni 50 kg/cmq in direzione dei carichi verticali e 15

kg/cmq in direzione ortogonale a quella dei carichi verticali e nel piano della muratura;

Malta cementizia tipo Ml Resistenza caratteristica fk > 100 kg/cmq per malta tipo M1.

2.6 LEGNO:

Verrà utilizzato legname di castagno cat S con σf,adm = 131 kg/cmq Ef = 112000 kg/cmq Per la verifica delle strutture esistenti i materiali saranno caratterizzati come nel seguito, facendo riferimento ai valori suggeriti dalla Circolare 30 Luglio 1981 n°21745:

2.7 MURATURA PORTANTE IN PIETRAME AD OPERA INCERTA :

τk = 2 t/mq σk = 50 t/mq G = 2200 t/mq E/G= 6

2.8 MURATURA PORTANTE IN MATTONI PIENI

Si è fatto riferimento ai valori suggeriti dalla Circolare 30 Luglio 1981 n°21745: τk = 12 t/mq σk = 300 t/mq G = 13200 t/mq E/G= 6




2.9 LEGNO STRUTTURE ESISTENTI

Verranno prese in considerazione le caratteristiche del legname di castagno cats con: fmk = 280 kg/cmq E0,mean = 112000 kg/cmq




3 - RELAZIONE GEOTECNICA In ottemperanza a quanto disposto dalla Legge 02.02.74 n° 64 e dal D.M. 11.03.88, è stato effettuato il sopralluogo sul terreno interessato dall'intervento. Nel corso del sopralluogo sono stati effettuati indagini qualitative a livello di fondazione al fine di appurarne le caratteristiche. Sostanzialmente è stata rilevata la prosecuzione del muro stesso nel sottosuolo per alcune decine di centimetri, con profondità variabili e in alcuni casi è stata rilevata anche la presenza di un ringrosso del muro stesso. Considerando l’entità dell'opera ed i carichi ad essa connessi e che l’edificio non presenta segni visibili di cedimenti fondali, non sì è ritenuto necessario approfondire ulteriormente le indagini. Si può affermare quanto sopra in virtù del fatto che la distribuzione delle tensioni sul terreno resta pressoché inalterata passando dallo stato attuale a quello di progetto e non avendo rilevato durante il sopralluogo problematiche connesse all’attuale distribuzione di carichi.




4 - RELAZIONE SULLE FONDAZIONI Per quanto affermato al punto A6, non vengono effettuati interventi in fondazione sulle strutture esistenti, l’unico intervento riguarda la realizzazione di un vano ascensore il quale verrà fondato ad una profondità di circa 1.00mt pari all’extracorsa inferiore aumentato dello spessore della ciabatta di fondazione in c.c.a. Le pareti interrate saranno anch’esse in c.c.a. e da queste spiccheranno le pareti in muratura in elevazione Lo stato tensionale indotto sul terreno risulta pienamente compatibile e confrontabile con le tensioni in gioco scaricate dall’edificio a terra




5 - RELAZIONE DI CALCOLO La verifica della struttura è stata effettuata prendendo come riferimento schemi statici locali in quanto l’intervento va ad interessare singoli elementi strutturali ( pareti, solai…) sufficientemente rappresentativi della caratteristiche statiche quindi strutturali riscontrate nel fabbricato. Di seguito sono riportanti tutti i calcoli in riferimento ai vari interventi locali previsti e di seguito elencati: • Calcolo delle strutture di copertura • Calcolo - verifica dei solai in legno di nuova realizzazione • Calcolo delle cerchiature e architravature • Calcolo del sistema di irrigidimento della parete costituente il prospetto sud su

via Boldrone • Calcolo delle fondazione dell’ascensore

5.1 CALCOLO DELLE STRUTTURE DI COPERTURA

Le travi ed i travicelli in legno sono stati calcolati e verificati come appoggiati e soggetti ad un carico uniformemente distribuito. Analisi dei carichi Manto in embrici e coppi……………………80 kg/m2

Coibentazione e isolamento……………….30 kg/m2 Soletta c.c.a. sp = cm4……….……………….100 kg/m2 Pianelle in laterizio….……….………………….40 kg/m2 Correnti 8x 8 int. 30 cm….……..……………..12 kg/m2 Tot. carico permanente impalcato 262 kg/m2

Tot. carico permanente impalcato in proiezione orizzontale 262 kg/m2 x 1.05 = 275kg/m2

Peso Travi 25 kg/m2

Peso Permanente 275 kg/m2

TOTALE Qp 300 kg/m2

Carico Accidentale 120 kg/m2

TOTALE Qv 420 kg/m2

Per il dimensionamento delle travi principali valgono le seguenti considerazioni: Il carico totale permanente agente sul piano di flessione perpendicolare al piano della falda ,“obbligato” dalla presenza soletta irrigidente, è pari a




Qp x cosα = 300 / 1.05 = 285kg/m2 Il carico accidentale agente sul piano di flessione perpendicolare al piano della falda ,“obbligato” dalla presenza soletta irrigidente, è pari a Qa x cosα = 120 / 1.05 = 115kg/m2 Correnti 8x8cm La verifica dei travicelli, essendo questi tutti uguali, viene condotta sulla situazione più sollecitata im = 30cm (interasse) Lm=210cm (luce max)




Corpo centrale:Travi principali 30x30 (COPERTURA TIPO 6) im = 190cm (interasse medio) Lm=590cm (luce media)




Ala nord: Travi principali 24x24 (COPERTURA TIPO 1) im = 140cm (interasse medio) Lm=470cm (luce media)




Ala nord: Travi principali 32x32 (COPERTURA TIPO 2) im = 160cm (interasse medio) Lm=660cm (luce media)




Ala ovest:Travi principali 30x30 (COPERTURA TIPO 3) im = 120cm (interasse medio) Lm=700cm (luce media)




Ala ovest:Travi principali 26x26 (COPERTURA TIPO 4) im = 150cm (interasse medio) Lm=490cm (luce media)




Blocco ingresso sottopasso:Travi principali 26x26 (COPERTURA TIPO 5) im = 150cm (interasse medio) Lm=540cm (luce media)




Blocco centrale:Puntoni 34x34 (COPERTURA TIPO 6) A infl = 12.36mq (area di influenza) Lm=630cm (luce massima)

5.1.1 GRONDA IN LEGNO CON CORRENTE SEMPLICE 8X8CM

CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL LEGNO

Categoria S castagno

Tensione di Flessione amm. 131 Kg/cm^2

Tensione di Taglio ammissibile 10 Kg/cm^2

Tensione di Taglio * il coef. m 2.8 kg/cm^2

Tensione amm. di sforzo normale (assiale) FALSO Kg/cm^2

Modulo di elasticità ( E ) 111200 Kg/cm^2

Angolo di inclinazione della copertura (α) 15.0




ANALISI DEI CARICHI Manto di copertura = 80 Kg/m^2 Coib impermiabilizzante cm. 4 = 30 Kg/m^2 Massetto in cls. armato (2500 Kg/m^3) cm. 4 = 100 Kg/m^2 Scempiato (1600 Kg/m^3) cm. 2.5 = 40 Kg/m^2

Carico Accidentale = 120 Kg/m^2

Totale 370 Kg/m^2

CARATTERISTICHE GEOMETRICHE

TRAVICELLI Base ( b ) 8 cm Altezza ( h ) 8 cm Peso proprio (600 Kg/m^3) 13 Kg/m^2 Interasse ( i ) 30 cm Sbalzo ( l ) 70 cm Modulo di resistenza ( W ) 85 cm^3 Momento di inerzia ( J ) 341 cm^4 VERIFICA TRAVICELLO Carico struttura superiore 383 Kg/m^2 Carico sul travicello 115 Kg/ml Momento flettente (*) 39 Kg*ml Modulo C 1 Tensione a flessione 46 Kg/cm^2 verificato Taglio massimo 39 Kg Tensione a taglio 0.91 Kg/cm^2 verificato Sforzo Normale massimo 10 Kg Tensione di sforzo normale 0.16 Kg/cm^2 verificato

* il valore del momento flettente è incrementato del 40%

5.1.2 GRONDA IN LEGNO CON DOPPIA SMENSOLATURA 8X8CM

CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL LEGNO

Categoria S castagno

Tensione di Flessione amm. 131 Kg/cm^2

Tensione di Taglio ammissibile 10 Kg/cm^2

Tensione di Taglio * il coef. m 10 kg/cm^2

Tensione amm. di FALSO Kg/cm^2




sforzo normale (assiale) Modulo di elasticità ( E ) 111200 Kg/cm^2

Angolo di inclinazione della copertura (α) 15.0

ANALISI DEI CARICHI Manto di copertura = 80 Kg/m^2 Coib impermiabilizzante cm. 4 = 30 Kg/m^2 Massetto in cls. armato (2500 Kg/m^3) cm. 4 = 100 Kg/m^2 Scempiato (1600 Kg/m^3) cm. 2.5 = 40 Kg/m^2

Carico Accidentale = 120 Kg/m^2

Totale 370 Kg/m^2


TRAVICELLI Base ( b ) 8 cm Altezza ( h ) 16 cm Peso proprio (600 Kg/m^3) 26 Kg/m^2 Interasse ( i ) 30 cm Sbalzo ( l ) 100 cm Modulo di resistenza ( W ) 341 cm^3 Momento di inerzia ( J ) 2731 cm^4 VERIFICA TRAVICELLO Carico struttura superiore 396 Kg/m^2 Carico sul travicello 119 Kg/ml Momento flettente (*) 83 Kg*ml Modulo C 0.9 Tensione a flessione 27 Kg/cm^2 verificato Taglio massimo 57 Kg Tensione a taglio 0.67 Kg/cm^2 verificato Sforzo Normale massimo 15 Kg Tensione di sforzo normale 0.12 Kg/cm^2 verificato

* il valore del momento flettente è incrementato del 40%

5.2 CALCOLO - VERIFICA DEI SOLAI

Le travi ed i travicelli in legno sono stati calcolati e verificati come appoggiati e soggetti ad un carico uniformemente distribuito.




Analisi dei carichi Pavimento 50 kg/m2

Massetto alleggerito sp=8cm 40 kg/m2 Soletta c.c.a. sp = cm4 100 kg/m2 Assito 18 kg/m2

Tramezzi 100 kg/m2 Correnti 8x 8 int. 45-50 7 kg/m2 Tot. carico permanente impalcato 315 kg/m2

Peso Travi 25 kg/m2

Peso Permanente 315 kg/m2

TOTALE Qp 340 kg/m2

Carico Accidentale 200 kg/m2

TOTALE Qv 540 kg/m2




Correnti 8x8cm La verifica dei travicelli, essendo questi tutti uguali, viene condotta sulla situazione più sollecitata im = 45cm (interasse) Lm=140cm (luce max)




Soffitto Camera 1 e disimpegno:Travi principali 22x30 (SOLAIO TIPO 1) im = 136cm (interasse medio) Lm=400cm (luce media)




Soffitto Camera 2-3 e disimpegno:Travi principali 23x28 (SOLAIO TIPO 2) im = 100cm (interasse medio) Lm=570cm (luce media)




Soffitto Camera 4 e disimpegno:Travi principali 22x26 (SOLAIO TIPO 3) im = 110cm (interasse medio) Lm=490cm (luce media)




Correnti 8x12 (SOLAIO TIPO 4) im = 45cm (interasse medio) Lm=215cm (luce media)




5.3 CALCOLO DELLE CERCHIATURE E ARCHITRAVATURE

CERCHIATURA N°1

STATO ATTUALE

le unità di misura utilizzate sono Kg e cm

caratteristiche dimensionali e meccaniche

MASCHIO MURARIO n. 1 b1a= 867

h= 320 s1= 50

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati

RIGIDEZZA maschio murario n. 1 K1a= 24374.8

RIGIDEZZA STATO ATTUALE Ka= 24374.8 Kg/cm

STATO MODIFICATO


MASCHIO MURARIO n. 1 b1m= 665

h= 320 s1= 50 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati


RIGIDEZZA STATO MODIFICATO Km= 18455.9 Kg/cm

RIGIDEZZA DA RIPRISTINARE Kr= 5918.8 Kg/cm

numero di colonne 2.0

altezza del portale 220.0 cm

inerzia minima della singola colonna Jminimo 1250.5 cm^4 2 profili HEB180

tensione normale media su M1 σο1= 3.5 kg/cmq

CARATTERISTICHE MECCANICHE A TAGLIO DEI MASCHI MURA RI (s. attuale)

TAGLIO ULTIMO maschio n.1 Tu1 10519.0 kg tagli ultimi

delta0 maschio 1 δo1 0.432 cm spostamenti al lim. elastico

deltaU maschio 1 δυ1 0.647 cm spostamenti ultimi




F. TAGLIANTE ULTIMA DEL COMPLESSO Hu 10519.0 kg

FORZA ORIZZONTALE ULTIMA CERCH. T 2554.3 kg

numero di portali utilizzati n 2.0

Forza orizzontale sul singolo portale F 1277.1 kg

carico sull'architrave trasmesso dal solaio q 900.0 kg/m

gamma=peso muratura 2000.0 kg/mc

spessore muratura sopra architrave s 50.0 cm

luce architrave l 140.0 cm

peso muratura sovrastante architrave P 848.7 kg

carico/mq prodotto dalla muratura sull'architrave Q 1000.0 kg/mq

carico/ml prodotto dalla muratura sull'architrave q' 1212.4 kg/ml

M,colonna,singola 702.4 kg m

N,colonna,singola 527.2 kg

T, colonna,singola 638.6 kg

M,architrave,singolo 209.3 kg m

N,architrave,singolo 1277.1 kg

T,architrave,singolo 527.2 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB180 Area profilato 54.3 cmq modulo di resistenza 311 cmc omega 1.31 tensione euleriana 7107 kg/cmq tensione massima 239.04 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB180 Area profilato 54.3 cmq modulo di resistenza 311 cmc omega 1.11 tensione euleriana 17929 kg/cmq tensione massima 93.53 kg/cmq




CERCHIATURA N°2

STATO ATTUALE









h= 320 s1= 35 s2= 55

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




STATO MODIFICATO






h= 320 s1= 55 s2= 35 s3= 55 s4= 55 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati



















TAGLIO ULTIMO maschio n.2 Tu2 6211.4 kg


delta0 maschio 2 δο2 0.421 cm


deltaU maschio 2 δυ2 0.632 cm per mu=1,5

















T,architrave,singolo 299.0 kg




VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB 160 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.4 tensione euleriana 5391 kg/cmq tensione massima 133.27 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB 160 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.05 tensione euleriana 33161 kg/cmq tensione massima 46.33 kg/cmq




CERCHIATURA N°3

STATO ATTUALE





h= 460 s1= 35 s2= 35

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




STATO MODIFICATO





h= 460 s1= 35 s2= 35 s3= 35 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati






































T,architrave,singolo 194.0 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB120 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.57 tensione euleriana 3998 kg/cmq tensione massima 387.49 kg/cmq




VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB120 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.28 tensione euleriana 7665 kg/cmq tensione massima 109.49 kg/cmq




CERCHIATURA N°4

STATO ATTUALE




h= 415 s1= 15

E/G= 6 G= 1320 τκ= 1.2

risultati



STATO MODIFICATO



h= 460 s1= 0 E/G= 6 G= 1320 τκ= 1.2

risultati






inerzia minima della singola colonna Jminimo 2472.8 cm^4 1 profilo IPE260
























T,architrave,singolo 3695.7 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA IPE 260 Area profilato 53.3 cmq modulo di resistenza 441 cmc omega 3.22 tensione euleriana 1104 kg/cmq tensione massima 1422.84 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE IPE 260 Area profilato 53.3 cmq modulo di resistenza 441 cmc omega 5.45 tensione euleriana 605 kg/cmq tensione massima 1586.68 kg/cmq freccia massima 0.79 cm = L / 544 J singolo profilato architrave 5735 cm^4




CERCHIATURA N°5

STATO ATTUALE





h= 300 s1= 30 s2= 30

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




STATO MODIFICATO





h= 300 s1= 30 s2= 30 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




































T,architrave,singolo 660.1 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB120 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.58 tensione euleriana 3998 kg/cmq tensione massima 202.35 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB120 Area profilato 34 cmq




modulo di resistenza 144 cmc omega 1.07 tensione euleriana 24644 kg/cmq tensione massima 120.01 kg/cmq




CERCHIATURA N°6

STATO ATTUALE







h= 250 s1= 45 s2= 25 s3= 45 s4= 40

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati






STATO MODIFICATO







h= 250 s1= 45 s2= 25 s3= 45 s4= 45 s5= 40

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati



















CARATTERISTICHE MECCANICHE A TAGLIO DEI MASCHI MURARI (s. att uale)











deltaU maschio 3 δυ3 0.518 cm





















T,architrave,singolo 162.4 kg

VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA

HEB140

Area profilato 43 cmq

modulo di resistenza 216 cmc

omega 1.4

tensione euleriana 5570 kg/cmq

tensione massima 350.15 kg/cmq

VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE

HEB140

Area profilato 43 cmq

modulo di resistenza 216 cmc

omega 1.03






CERCHIATURA N°7

STATO ATTUALE




h= 360 s1= 40

E/G= 6 G= 220

τκ= 0.2

risultati



STATO MODIFICATO




h= 360 s1= 40 s2= 40

E/G= 6 G= 220

τκ= 0.2

risultati







inerzia minima della singola colonna Jminimo 734.8 cm^4

2 profili HEB140






CARATTERISTICHE MECCANICHE A TAGLIO DEI MASCHI MURARI (s. attuale)




F. TAGLIANTE ULTIMA DEL COMPLESSO Hu 3756.6 kg FORZA ORIZZONTALE ULTIMA CERCH. T 1619.0 kg







peso muratura sovrastante architrave P 381.9 kg carico/mq prodotto dalla muratura sull'architrave Q 800.0

kg/mq

carico/ml prodotto dalla muratura sull'architrave q' 727.4

kg/ml






T,architrave,singolo 226.7 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB140 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.4






VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB140 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.06






CERCHIATURA N°8.

STATO ATTUALE




h= 360 s1= 40

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati



STATO MODIFICATO




h= 360 s1= 40 s2= 40 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati

































T,architrave,singolo 382.4 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB140 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.4 tensione euleriana 5570 kg/cmq tensione massima 237.14 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB140 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc omega 1.18 tensione euleriana 11209 kg/cmq tensione massima 102.03 kg/cmq




CERCHIATURA N°9

STATO ATTUALE




h= 360 s1= 30

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati



STATO MODIFICATO




h= 360 s1= 30 s2= 30 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati

































T,architrave,singolo 165.1 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB140 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.57 tensione euleriana 3998 kg/cmq tensione massima 249.81 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB140 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.07 tensione euleriana 24644 kg/cmq tensione massima 48.49 kg/cmq




CERCHIATURA N°10

STATO ATTUALE





h= 300 s1= 40 s2= 40

E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




STATO MODIFICATO




h= 300 s1= 40 s2= 40 E/G= 6 G= 220 τκ= 0.2

risultati




































T,architrave,singolo 596.4 kg VERIFICA SINGOLO PROFILO COLONNA HEB120 Area profilato 34 cmq modulo di resistenza 144 cmc omega 1.57 tensione euleriana 3998 kg/cmq tensione massima 197.67 kg/cmq VERIFICA SINGOLO ARCHITRAVE HEB140 Area profilato 43 cmq modulo di resistenza 216 cmc




omega 1.32 tensione euleriana 6851 kg/cmq tensione massima 178.74 kg/cmq




5.3.1 ARCHITRAVE A1

Architravarura realArchitravarura realArchitravarura realArchitravarura realizzata con profilatiizzata con profilatiizzata con profilatiizzata con profilati HEB 140HEB 140HEB 140HEB 140

ARCHITRAVATURA REALIZZATA ACCOPPIANDO ARCHITRAVATURA REALIZZATA ACCOPPIANDO ARCHITRAVATURA REALIZZATA ACCOPPIANDO ARCHITRAVATURA REALIZZATA ACCOPPIANDO 3333

PPPPROFILATIROFILATIROFILATIROFILATI

n 3

(nunero di

profilati)

J = 1509 cm^4

( momento di inerzia del singolo

profilato)

W = 216 cmc ( momento statico del singolo profilato )

A = 43 cmq

(sezione trasversale del singolo

profilato)

p = 33.7 Kg/ml (peso proprio del singolo profilato)

b = 140 cm

(luce

architrave)

Verifica dell'architrave (a vantaggio di sicurezza si assume lo schema statico di trave semplicemente

appoggiata)

gm = 2000 Kg/mc

(peso specifico della

muratura)

t = 60 cm

(spessore della

muratura)

qs = 1300 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 6 m

(lunghezza del solaio

gravante)

h' = 40 cm (distanza del solaio dall'architrave)

b' = 94 cm (larghezza di appoggio del solaio)

architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°




Analisi dei carichi :

Pp = n*p = 101.1 Kg/ml

(peso

proprio)

Ps = qs*l*b'/(b) = 5227 Kg/ml (solaio )

Pm = gm*t*b*sen(60°)= 1455 Kg/ml

(valore massimo del carico triangolare

dovuto al muro)

M = ((Pp+Ps)*b^2)/8+(Pm*b^2)/12= 1543 Kgm (momento massimo)

VERIFICHEVERIFICHEVERIFICHEVERIFICHE

s s s s ==== M/(n*W) =M/(n*W) =M/(n*W) =M/(n*W) = 238238238238 Kg/cmqKg/cmqKg/cmqKg/cmq

(sadm =

1900 Kg/cmq) VERIFICATOVERIFICATOVERIFICATOVERIFICATO

f = f = f = f = 5/384*((Pp+Ps)*(b^4))*/(nEJ) + 5/384*((Pp+Ps)*(b^4))*/(nEJ) + 5/384*((Pp+Ps)*(b^4))*/(nEJ) + 5/384*((Pp+Ps)*(b^4))*/(nEJ) +

+1/120*Pm*(b^4)/(nEJ) = +1/120*Pm*(b^4)/(nEJ) = +1/120*Pm*(b^4)/(nEJ) = +1/120*Pm*(b^4)/(nEJ) = 0.340.340.340.34

mm mm mm mm

f/b=f/b=f/b=f/b= 1/1/1/1/ 4170417041704170 (flim = 1/500) VERIFICATOVERIFICATOVERIFICATOVERIFICATO




5.3.2 ARCHITRAVE A2

Architravarura realizzArchitravarura realizzArchitravarura realizzArchitravarura realizzata con profilatiata con profilatiata con profilatiata con profilati HEB 140HEB 140HEB 140HEB 140


PROFILATIPROFILATIPROFILATIPROFILATI

n 1

(nunero di

profilati)

J = 1509 cm^4


profilato)


A = 43 cmq (sezione trasversale del singolo profilato)


b = 90 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 1600 Kg/mc


muratura)

t = 18 cm

(spessore della

muratura)

qs = 520 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 2.5 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 33.7 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm





5.3.3 ARCHITRAVE A3

Architravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilati HEB 140HEB 140HEB 140HEB 140



n 1

(nunero di

profilati)

J = 1509 cm^4


profilato)




b = 120 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 1600 Kg/mc


muratura)

t = 17 cm

(spessore della

muratura)

qs = 410 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 5.5 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 33.7 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =


f = f = f = f = 5/384*((Pp+Ps5/384*((Pp+Ps5/384*((Pp+Ps5/384*((Pp+Ps)*(b^4))*/(nEJ) + )*(b^4))*/(nEJ) + )*(b^4))*/(nEJ) + )*(b^4))*/(nEJ) +


mm mm mm mm





5.3.4 ARCHITRAVE A4




n 2

(nunero di

profilati)

J = 864 cm^4


profilato)




b = 112 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 2000 Kg/mc


muratura)

t = 40 cm

(spessore della

muratura)

qs = 640 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 1.5 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 53.4 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm





5.3.5 ARCHITRAVE A5




n 2

(nunero di

profilati)

J = 1509 cm^4


profilato)


A = 43 cmq

(sezione trasversale del singolo

profilato)


b = 220 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 2000 Kg/mc


muratura)

t = 40 cm

(spessore della

muratura)

qs = 640 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 1.6 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 67.4 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm





5.3.6 ARCHITRAVE A6


ARCHITRAVATURA REALIZZATA AARCHITRAVATURA REALIZZATA AARCHITRAVATURA REALIZZATA AARCHITRAVATURA REALIZZATA ACCOPPIANDO CCOPPIANDO CCOPPIANDO CCOPPIANDO 2222


n 2

(nunero di

profilati)

J = 864 cm^4


profilato)




b = 100 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 1600 Kg/mc


muratura)

t = 25 cm

(spessore della

muratura)

qs = 410 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 1.5 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 53.4 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)


VERIFIVERIFIVERIFIVERIFICHECHECHECHE


(sadm =




mm mm mm mm





5.3.7 ARCHITRAVE A7

Architravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilatiArchitravarura realizzata con profilati HHHHEB 120EB 120EB 120EB 120



n 2

(nunero di

profilati)

J = 864 cm^4


profilato)




b = 100 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 2000 Kg/mc


muratura)

t = 45 cm

(spessore della

muratura)

qs = 410 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 3.75 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 53.4 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm





5.3.8 ARCHITRAVE A8




n 1

(nunero di

profilati)

J = 864 cm^4


profilato)




b = 90 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 1600 Kg/mc


muratura)

t = 15 cm

(spessore della

muratura)

qs = 210 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 1 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 26.7 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm

f/b=f/b=f/b=f/b= 1/1/1/1/ ############ (flim = 1/500) VERIFICATOVERIFICATOVERIFICATOVERIFICATO




5.3.9 ARCHITRAVE A9




n 2

(nunero di

profilati)

J = 864 cm^4


profilato)




b = 130 cm

(luce

architrave)


appoggiata)

gm = 2000 Kg/mc


muratura)

t = 40 cm

(spessore della

muratura)

qs = 210 Kg/mq

(carico del

solaio)

l = 3.8 m


gravante)



architrave

Pm

solaio

Ps

b

h' 60° 60°





Pp = n*p = 53.4 Kg/ml

(peso

proprio)




dovuto al muro)




(sadm =




mm mm mm mm


5.4 CALCOLO DEL SISTEMA DI IRRIGIDIMENTO DELLA PARETE COSTITUENTE IL

PROSPETTO SUD SU VIA BOLDRONE

Il sistema è costituito da pilastrini in acciaio fissati al piede alla muratura portante e in testa al solaio che copre il corridoio. Lo schema statico è quello di trave appoggiata sollecitata da un carico uniforme (azione sismica). Azione sismica sul pilastrino: qs =γm x s x c x β x i = 1600x 0.15x0.07x4x5.00 = 336kg/ml γm = 1600kg/mc peso specifico muratura s = 0.15m spessore muratura i = 5.00m interasse pilastrini c = 0.07 zona sismica 3S β = 4 coeff. struttura Mmax= qsxl2/8 = 336x2.602/8= 284kgm L = 2.60ml altezza pilastrino Si utilizzano profilati HEB 120 Verifica a flessione:




Verifica freccia max

5.5 CALCOLO DELLA FONDAZIONE DELL ’ASCENSORE

La fondazione è costituita da una platea in c.c.a. L’Azione scaricata in fondazione, come da scheda tecnica è composta da vari contributi: P1=1050kg carico trasmesso da ciascuna guida P2=1050kg carico trasmesso dal pistone P3=1050kg carico trasmesso dal paracolpi P4=1050kg carico trasmesso da ciascun montante per metro di altezza (12ml) Pasc = 4P4x 12+2P3+P2= 34650 kg Il peso proprio delle strutture è pari a: Pps = 2500kg/mc x ((B x H) x s + (2B+2H)x(h x c)) +1200 kg/mc x(2B+2H) x l x d = 42580kg Con B = 260cm larghezza platea H = 240cm altezza platea s = 30cm spessore platea h = 350 cm altezza pareti c.c.a. c = 20 cm spessore pareti c.c.a. L = 850cm altezza muratura S = 20 cm spessore muratura d = 20 cm spessore pareti muratura il carico totale trasmesso in fondazione è perciò pari a




P = Pasc + Pps = 77230 kg Che genera una tensione sul terreno pari a: σt = P/ (B x H) = 1.20kg/cmq Che considerando l’impronta del magrone si riduce a : σteff = 0.86 x σt = 1.03kg/cmq Tensione pienamente compatibile con i carichi in gioco trasmessi dalle strutture del fabbricato al terreno Si riporta seguire la verifica della platea in c.c.a.: lo schema è quello di trave su due appoggi con incastro parziale alle estremità, costituito dalle pareti: La striscia unitaria in ognuna delle due direzioni principali ortogonali è sollecitata perciò da un momento flettente pari a Mmax= q x l2 / 12 = 2077kgm Con: q = 0.5 σteff x 100 x 100 = 5150 kg/ml carico suddiviso in maniera uniforme tra le due direzioni armate con 1 + 1 φ 12/20cm l = 220 cm luce di calcolo della platea tra i due setti




VERIFICA platea ascensoreVERIFICA platea ascensoreVERIFICA platea ascensoreVERIFICA platea ascensore

MATERIALI

Calcestruzzo Rck300

Acciaio FeB44k


B = 100 cm (base della trave)

H = 30 cm (altezza della trave)

c = 3.6 cm (copriferro teorico)

DIAMETRO BARRE (mm) AREA (cmq) TESE COMPRESSE

8 0.50

10 0.79

12 1.13 5 5

14 1.54

16 2.01

18 2.54

20 3.14

Interasse barre tese 21.70 cm

Mmax = = 2077 Kgm

VERIFICHE

ssssc =c =c =c = 27.30

Kg/cmq (tensione massima di compressione

nel calcestruzzo)

sssss =s =s =s = 1508.25

Kg/cmq

(tensione di trazione nell'acciaio)

sssss' =s' =s' =s' = 147.93

Kg/cmq

(tensione di compressione nell'acciaio)

x =x =x =x = 5.64 cm

BARRE COMPRESSE

c

B

c

BARRE TESE

H

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G221 lavori pubblici strutturali relazione calcolo - UniFI · PDF file5.1 CALCOLO DELLE STRUTTURE DI COPERTURA ... spinte delle volte ed in parte da cedimenti fondali, ... di sicurezza