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RELAZIONE DI CALCOLO - · PDF fileC.D.S. Studio Tecnico Dott. Ing. Paolo Coppolella SOFTWARE: C.D.S. - Full - Rel.2012 - Lic. Nro: 30971 Pag. 2 RELAZIONE DI CALCOLO Oggetto della presente

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RELAZIONE DI CALCOLO Oggetto della presente relazione il progetto per la costruzione di un edificio per Edilizia Residenziale Pubblica da realizzare in Castelluccio dei Sauri (Fg). La costruzione con struttura portante in c.c.a. si sviluppa su tre livelli fuori terra e un sottotetto non praticabile.

Sono illustrati con la presente i risultati dei calcoli che riguardano il progetto delle armature, la verifica delle tensioni di lavoro dei materiali e del terreno. NORMATIVA DI RIFERIMENTO I calcoli sono condotti nel pieno rispetto della normativa vigente e, in particolare, la normativa cui viene fatto riferimento nelle fasi di calcolo, verifica e progettazione costituita dalle Norme Tecniche per le Costruzioni, emanate con il D.M. 14/01/2008 pubblicato nel suppl. 30 G.U. 29 del 4/02/2008, nonch la Circolare del Ministero Infrastrutture e Trasporti del 2 Febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per lapplicazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni. DESCRIZIONE GENERALE DELLA STRUTTURA Il sito in cui sar edificato il fabbricato si trova nel centro abitato del comune di Castelluccio dei Sauri, in unarea morfologicamente a moderata pendenza. I terreni ivi presenti manifestano valori ridotti del modulo edometrico, per evitare la realizzazione di fondazioni del tipo profondo, stata prevista una bonifica del sottofondo mediante scavo del terreno in sito per unaltezza di 1,60m, e riempimento con pietrame calcareo con idonee caratteristiche meccaniche. A seguito della compattazione del sottofondo cos creato, si provveder allo stendimento di magrone armato. La struttura di fondazione sar organizzata con travi con sezione a T rovescia colleganti le strutture in elevazione in entrambi le direzioni. Il sistema fondale stato progettato con opportuna rigidezza in modo da trasmettere pressioni uniformemente distribuite ai terreni sottostanti. Laltezza delle fondazioni stata posta pari a 120 cm per dotare le stesse di una inerzia adeguata vista la presenza di pilastri di dimensioni significative; la larghezza di impronta a terra delle stesse stata posta pari a 140 cm per consentire uno scarico uniformemente distribuito sui terreni fondali. La struttura portante in elevazione prevista in cemento armato da realizzarsi in opera, ovviamente di tipo antisismico e, quindi, costituita da intelaiatura in cemento armato disposta nelle due direzioni ortogonali del fabbricato. Al piano seminterrato sono presenti setti in c.a. per il contenimento delle terre retrostanti. I setti, onde evitare lirrigidimento della costruzione su un lato e il conseguente spostamento del baricentro delle rigidezze, sono stati giuntati rispetto ai pilastri e alle travi circostanti. Come visibile dallimmagine sottostante c quasi perfetta coincidenza tra baricentro delle masse e baricentro delle rigidezze:

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Gli orizzontamenti compresa la copertura, saranno a nervature parallele realizzate mediante traliccio prefabbricato, H=20+5= 25cm, con interposti laterizi di alleggerimento e successivo getto di cls a completamento armato con rete elettrosaldata. Le scale saranno realizzate in c.a. a soletta piena gettata in opera. Nella progettazione delle scale stata realizzata una soluzione atta ad evitare la formazione di pilastri tozzi e quindi gli elementi di interpiano non tagliano i pilastri in quote intermedie. I pianerottoli di interpiano sono pertanto giuntati ai pilastri in elevazione (e non collegati a questi ultimi) e sostenuti da setti poggianti su travi. Gli sbalzi presenti, tutti di modeste dimensioni, saranno realizzati tramite solette a nervatura monodirezionale alleggerite con pani di polistirolo o pignatte ribassate e collegate alle strutture perimetrali delledificio a mezzo di molle in acciaio adeguatamente dimensionate. I tramezzi interni e le murature di tamponatura saranno realizzati in laterizio forato. MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA La struttura stata modellata con modello ad aste. Vista la presenza di strutture portanti verticali in c.c.a., dal punto di vista delle verifiche agli SLV si potuto quindi utilizzare, per ridurre lo spettro elastico calcolato in funzione dei parametri di pericolosit forniti in Relazione Geologico-Geotecnica, un fattore di struttura q tipico delle strutture a telaio a pi piani e pi campate in CD B, quindi q=3.12. La struttura stata inoltre considerata regolare in pianta e non regolare in altezza. AZIONE SISMICA

La categoria di sottosuolo utilizzata per la valutazione degli Spettri Elastici quella riportata in Relazione Geologico-Geotecnica ed classificata come tipo C, mentre il coefficiente di amplificazione topografico, funzione delle caratteristiche della superficie topografica (T2), pu essere posto pari a St=1,2. Il calcolo dellazione sismica, ai sensi del D.M. 14/01/2008, viene effettuato partendo dalla dichiarazione da parte del progettista di una vita nominale della struttura VN che in questo caso pu essere posta pari a 50 anni e di una classe duso CU che in questo caso, poich lopera rientra in quelle classificabili come costruzioni il cui uso preveda normali affollamentie senza funzioni pubbliche e sociali essenziali, sar individuata come classe II avente un valore detto coefficiente duso pari a 1. Il tutto per arrivare a determinare il periodo di riferimento, necessario per il calcolo dellazione sismica, VR = VN* CU = 50*1 = 50 anni.

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ANALISI DEI CARICHI Soletta piano fondazione Soletta garage Totale permanente - soletta s=15cm: G1 = 375 kg/mq Totale permanente - finiture: G2 = 125 kg/mq Carico accidentale Qk = 250 kg/mq Destinazione duso = Cat. F Solaio tipo A) impalcati civile abitazione Totale permanente G1 = 320 kg/mq Totale permanente G2 = 400 kg/mq Carico accidentale Qk = 200 kg/mq Destinazione duso = Cat. A Solaio tipo B) impalcato sottotetto Totale permanente G1 = 320 kg/mq Totale permanente G2 = 150 kg/mq Carico accidentale Qk = 100 kg/mq Destinazione duso = Cat. A Solaio tipo C) copertura Totale permanente G1 = 230 kg/mq Totale permanente G2 = 120 kg/mq Carico accidentale Qk = 100 kg/mq Carico neve Qn = 100 kg/mq Destinazione duso = Cat. H Coperutra con neve h

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METODI DI CALCOLO I metodi di calcolo adottati per il calcolo sono i seguenti:

1) Per i carichi statici: METODO DELLE DEFORMAZIONI; 2) Per i carichi sismici: metodo dellANALISI MODALE o dellANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE.

Per lo svolgimento del calcolo si accettata l'ipotesi che, in corrispondenza dei piani sismici, i solai siano infinitamente rigidi nel loro piano e che le masse ai fini del calcolo delle forze di piano siano concentrate alle loro quote. CALCOLO SPOSTAMENTI E CARATTERISTICHE II calcolo degli spostamenti e delle caratteristiche viene effettuato con il metodo degli elementi finiti (F.E.M.). Possono essere inseriti due tipi di elementi:

1) Elemento monodimensionale asta (beam) che unisce due nodi aventi ciascuno 6 gradi di libert. Per maggiore precisione di calcolo, viene tenuta in conto anche la deformabilit a taglio e quella assiale di questi elementi. Queste aste, inoltre, non sono considerate flessibili da nodo a nodo ma hanno sulla parte iniziale e finale due tratti infinitamente rigidi formati dalla parte di trave inglobata nello spessore del pilastro; questi tratti rigidi forniscono al nodo una dimensione reale. 2) Lelemento bidimensionale shell (quad) che unisce quattro nodi nello spazio. Il suo comportamento duplice, funziona da lastra per i carichi agenti sul suo piano, da piastra per i carichi ortogonali.

Assemblate tutte le matrici di rigidezza degli elementi in quella della struttura spaziale, la risoluzione del sistema viene perseguita tramite il metodo di Cholesky. Ai fini della risoluzione della struttura, gli spostamenti X e Y e le rotazioni attorno l'asse verticale Z di tutti i nodi che giacciono su di un impalcato dichiarato rigido sono mutuamente vincolati. RELAZIONE SUI MATERIALI Le caratteristiche meccaniche dei materiali sono descritti nei tabulati riportati nel seguito per ciascuna tipologia di materiale utilizzato. ANALISI SISMICA DINAMICA Lanalisi sismica dinamica stata svolta con il metodo dellanalisi modale; la ricerca dei modi e delle relative frequenze stata perseguita con il metodo di Jacobi. I modi di vibrazione considerati sono in numero tale da assicurare leccitazione di pi dell85% della massa totale della struttura. Per ciascuna direzione di ingresso del sisma si sono valutate le forze applicate spazialmente agli impalcati di ogni piano (forza in X, forza in Y e momento). Le forze orizzontali cos calcolate vengono ripartite fra gli elementi irrigidenti (pilastri e pareti di taglio), ipotizzando i solai dei piani sismici infinitamente rigidi assialmente. Per la verifica della struttura si fatto riferimento allanalisi modale, pertanto sono prima calcolate le sollecitazioni e gli spostamenti modali e poi viene calcolato il loro valore efficace. I valori stampati nei tabulati finali allegati sono proprio i suddetti valori efficaci e pertanto lequilibrio ai nodi perde di significato. I valori delle sollecitazioni sismiche sono combinate linearmente (in somma e in differenza) con quelle per carichi statici per ottenere le sollecitazioni per sisma nelle due direzioni di calcolo. Gli angoli delle direzioni di ingresso dei sismi sono valutati rispetto allasse X del sistema di riferimento globale.

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