Relazione di calcolo strutturale

Relazione di calcolo strutturale

Scala di sicurezza - Quartu Sant'Elena

Relazione tecnica Pag.1 di 39




1 GENERALITA’ ........................................................................................................................... 3

2 NORMATIVA ............................................................................................................................. 4

3 ANALISI DEI CARICHI .............................................................................................................. 5

3.1 PESI PROPRI DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI ............................................................ 5

3.2 CARICHI SU SCALA ESTERNA ........................................................................................ 5

3.3 AZIONE DEL VENTO......................................................................................................... 5

3.4 AZIONI SISMICHE ............................................................................................................. 6

4 MATERIALI UTILIZZATI ............................................................................................................ 8

5 COMBINAZIONI DI CARICO................................................................................................... 10

6 MODELLO DI CALCOLO SCALA............................................................................................ 11

6.1 VERIFICA ELEMENTI STRUTTURALI ............................................................................ 18

6.1.1 VERIFICA TRAVE HEA 160 STATO LIMITE ULTIMO ........................................... 18

6.1.2 STATO LIMITE DI ESERCIZIO............................................................................... 21

6.1.3 VERIFICA COSCIALI .............................................................................................. 23

6.1.4 VERIFICA PILASTRI HEA 160................................................................................ 28

6.1.5 VERIFICA DIAGONALI ........................................................................................... 31

6.1.6 VERIFICA PARAPETTO ......................................................................................... 32

6.2 VERIFICA COLLEGAMENTI............................................................................................ 33

6.2.1 VERIFICA COLLEGAMENTO COLONNA - DADO FONDAZIONE ........................ 33

6.2.2 VERIFICA COLLEGAMENTO TRAVE - COSCIALE............................................... 36

6.3 VERIFICA DADO DI FONDAZIONE ................................................................................ 37




1 GENERALITA’

La presente ha per oggetto il calcolo strutturale di una scala metallica da realizzare nell'ambito di

una scuola ubicata a Quartu in provincia di Cagliari.

La scala, interamente in acciaio tipo S 275, è realizzata in con sei pilastri con sezione HEA 160 ai

quali sono collegate delle travi (disposte in corrispondenza dei pianerottoli di partenza, di arrivo e

intermedio) sui quali sono appoggiati i cosciali della scala realizzati con profili a C con sezione

UPN 160.

Sono presenti dei controventi verticali disposti nei lati esterni della scala e sono realizzati mediante

degli angolari con sezione L 60x6 mm.

Il calcolo della scala è stato condotto considerando l'ipotesi, cautelativa, che questa venga

completamente rivestita con un pannello cieco. Pertanto si è tenuto conto della spinta del vento

agente su tutta la superficie esterna.

La scala é controventata verticalmente mediante delle barre con diametro 20mm (con tenditore)

disposti sui due lati esterni della scala. Il portale non controventato viene dimensionato come

incastro in modo da garantire sufficiente rigidezza alla struttura. Nel modello di calcolo sono stati

inseriti i soli controventi tesi, trascurando il contributo alla stabilità del controvento compresso. La

struttura è inoltre vincolata al fabbricato realizzato in calcestruzzo armato, mediante delle piastre

tassellate sul cordolo esistente e sulle quali sono collegate le travi HEA 160 alla quota dei

pianerottoli di sbarco. I gradini e i pianerottoli sono realizzati mediante un grigliato metallico con

maglia 15x76 mm e piatto portante 30x2 mm.




2 NORMATIVA

Le operazioni di dimensionamento e verifica sono conformi alla Normativa vigente, in particolare:

• Legge 05/11/1971 n°1086: “Norme per la disciplina delle opere in conglomerato

cementizio armato normale e precompresso e a struttura metallica

• Decreto Ministeriale Min LL. PP. 09/01/1996: “Norme tecniche per il calcolo,

l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso

e per le strutture metalliche"

• Decreto Ministeriale Min LL. PP 16/01/1996: “Norme tecniche relative ai Criteri

generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi"

• Circolare Min LL. PP 04/07/1996: “Istruzioni per l’applicazione delle norme tecniche

relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e

sovraccarichi”

• Circolare Min LL. PP 15/10/1996 n.252: “Istruzioni per l’applicazione delle norme

tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle opere in cemento armato

normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al D.M. 9 gennaio 1996”

• Decreto ministeriale 14/01/2008: “Norme Tecniche per le costruzioni “




3 ANALISI DEI CARICHI

3.1 PESI PROPRI DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI I valori relativi ai pesi propri degli elementi strutturali:

- calcestruzzo armato : 2500 daN/m3

- acciaio : 7850 daN/m3

3.2 CARICHI SU SCALA ESTERNA Peso proprio grigliato : 50 daN/m2

Sovraccarico Accidentale : 500 daN/m2

3.3 AZIONE DEL VENTO La azione del vento, la cui direzione si considera orizzontale, si traduce in pressioni e depressioni

agenti normalmente alle superfici, sia esterne che interne degli elementi che compongono la

costruzione.

p = qref * ce * cd dove qref = Vref2 /1.6

Per la zona 5 Vref0 = 28 m/s a0 = 750 m,

considerando:

zona 5, classe di rugosità D ricade nella categoria di esposizione I, a cui corrispondono :

kr=0,17; z0 = 0,01 m; zmin = 2 m; ;

Risulta z ~ 4 m > z min

da cui si ricava:

ce(z) = 2,25

Assumendo:

ct è il coefficiente di topografia pari ad 1.0

cp è il coefficiente di forma: cp = 0.8 per le zone sopra vento e cp = 0.4 per quelle sottovento.

cd = 1.0

qb = ½ ρ v2b

p= qb ce cp cd

Si ricava il valore della pressione per le zone sopravvento e sottovento:




pe= 88,2 daN/m2

pi= 44,1 daN/m2

CARICO VENTO SU SCALA L'azione del vento viene applicata come forza concentrata sui nodi dei pilastri, per maggiori

dettagli consultare il paragrafo relativo al tabulato di input del programma di calcolo riportato di

seguito.

3.4 AZIONI SISMICHE L’opera è ubicata a Quartu, considerata, secondo il D.M. 14/01/2008 come zona sismica di

categoria 4.

L’opera, di pertinenza della scuola, viene considerata in questa analisi come opera di importanza

strategica e ricade dunque nella categoria di classe d’uso 4 (par. 2.4.2 Norme tecniche 2008).

PASSERELLA - Zona sismica : IV

- Vita nominale struttura vn : >=100 anni

- classe d’uso : 4

- coefficiente Cu : 2

- Periodo di riferimento vr : vn x Cu= 200 anni

- Categoria suolo di fondazione : D

- Edificio regolare in altezza : kr = 1

- classe di duttilità : bassa

- struttura intelaiate con controventi concentrici : q0 : 4

- fattore di struttura : q = q0

- categoria topografica : T1

- coefficiente amplificazione topografico : 1

- coefficiente di smorzamento : 5%




Spettro di risposta inserito nel programma di calcolo




4 MATERIALI UTILIZZATI

Si riportano qui di seguito le principali caratteristiche di resistenza dei materiali adottati per le opere

in progetto:

Acciaio da carpenteria Tipo S275 (Fe 430)

fy = 275 MPa

fu = 430 MPa

Bulloni

φ16 - Classe 8.8 (Ares = 157 mm2); φ20 - Classe 8.8 (Ares = 145 mm2)

fyb = 640 MPa

fub = 800 MPa

Inghisaggi strutturali Resina tipo HILTI HIT RE-500

Saldature Saldatura tipo classe prima

Terreno di fondazione In accordo con quanto riportato nella relazione geotecnica redatta dal geologo, il dott. Mauro

Pompei, le indagini geognostiche eseguite hanno evidenziato la presenza, al di sotto della

pavimentazione dell’attuale piazzale di uno strato di terre di riporto e di limi sabbiosi più o meno

argillosi, carbonatici, perlopiù poco o moderatamente addensati.

Le fondazioni adottate saranno di tipo diretto e impostate sotto lo strato di terreno di riporto, a -1.20

m dall’attuale piano di campagna, fino al raggiungimento del substrato naturale costituito da terreni

limo-sabbioso carbonatici. Si prevede pertanto di realizzare un “pozzo di cls magro” impostato alla

quota -1.20 m dal piano di campagna attuale.

Si riportano le caratteristiche del terreno di fondazione:

− Peso di volume naturale P.U.V. = 17,5 kN/mc

− Angolo di resistenza al taglio ϕ = 27-30°




− Coesione c = 0,10÷0,20 daN/cmq

− Modulo elastico Eed = 60÷85 daN/cmq

− Modulo edometrico Eed = 45 daN/cmq

− Fattore suolo D

− Pressione ammissibile 1,36 daN/cmq




5 COMBINAZIONI DI CARICO

Si sono considerate le seguenti combinazioni:

STATO LIMITE ULTIMO kq2g21g1d QγGγGγF ++=

STATO LIMITE DI ESERCIZIO (COMB. RARA) kj021K QGGF Ψ++=

COMBINAZIONE SISMICA k12121K QGGEF Ψ+++=

(impiegata per stati limite ultimi e di esercizio)

Le verifiche verranno condotte in accordo con il paragrafo 4.2.2.1 delle nuove Norme tecniche,

considerando i seguenti stati limite:

stato limite di collasso, corrispondente al raggiungimento della tensione di snervamento o delle

deformazioni ultime del materiale e quindi della crisi eccessiva deformazione di una sezione, di

una membratura o di un collegamento, o alla formazione di un meccanismo di collasso, o

all’instaurarsi di fenomeni di instabilità dell’equilibrio negli elementi componenti o nella struttura nel

suo insieme, considerando anche fenomeni locali d’instabilità dei quali si possa tener conto

eventualmente con riduzione delle aree delle sezioni resistenti;

stato limite di deformazione e/o spostamento, al fine di evitare deformazioni e spostamenti che

possano compromettere l’uso efficiente della costruzione e dei suoi contenuti, nonché il suo

aspetto estetico.




6 MODELLO DI CALCOLO SCALA

Per eseguire il calcolo della scala è stato elaborato un modello di calcolo tridimensionale mediante

l’ausilio di un programma di calcolo agli elementi finiti (m-sap).

L’intera struttura è stata modellata ad elementi finiti in campo elastico lineare, con un modello

tridimensionale sviluppato con il programma di calcolo MasterSap, versione 2009.

Modello di calcolo vista "Solid"

Modello di calcolo vista "Wireframe"




Si riportano ora i dati di input inseriti nel programma di calcolo:

STAMPA DEI DATI DI PROGETTO

INTESTAZIONE E DATI CARATTERISTICI DELLA STRUTTURA Nome dell'archivio di lavoro SCALA Intestazione del lavoro SCALA Tipo di struttura Nello Spazio Tipo di analisi Statica e Dinamica Tipo di soluzione Lineare Unita' di misura delle forze daN Unita' di misura delle lunghezze cm Normativa NTC/2008 NORMATIVA Vita nominale costruzione 100 anni Classe d'uso costruzione IV Vita di riferimento 200 anni Spettro di risposta Stato limite ultimo slv Probabilita' di superamento periodo di riferimento 10 Tempo di ritorno del sisma 1898 anni Localita' Quartu Sant'Elena - (CA) ag 0.0717 F0 3.06 Tc 0.39 Categoria del suolo D Fattore di importanza 1.2 Fattore topografico 1 STATO LIMITE ULTIMO Coefficiente di smorzamento 5% Eccentricita' accidentale 5% Numero di frequenze 70 Fattore q di struttura per sisma orizzontale qor = 4 [q0X = 4 q0Y = 4 Kd = 1 Kr = 1] Duttilita' Bassa Duttilita' PARAMETRI SISMICI




Angolo del sisma nel piano orizzontale 0 Sisma verticale Assente Combinazione dei modi CQC Combinazione componenti azioni sismiche Eurocodice 8 λ 0.3 µ 0.3

RIEPILOGO DELLE SEZIONI UTILIZZATE NEL MODELLO STRUTTURALE SEZIONE CIRCOLARE PIENA

Codice Diametro 3 2.000

SEZIONI A PROFILO SEMPLICE

Codice Codice sezione Asse Y capovolto 1 UNP 160 No 2 HEA 160 No 4 HEA 160 No

CARICHI PER ELEMENTI TRAVE, TRAVE DI FONDAZIONE E RETICOLARE

Carico distribuito riferimento globale V

Descrizione Cod. Cond. carico Tipo Azione/categoria

Val. iniz. Dist. iniz.nodo I

Val. finale

Dist.fin. nodo I

Aliq.inerz.

Aliq.inerz.

SLD

CP 1 Condizione peso proprio Permanente: Peso

Proprio 1.000000 0.000 1.000000 0.000 0.0000 1.0000

ACCIDENTALE 2 Condizione 1 Variabile: Uffici 1.000000 0.000 1.000000 0.000 1.0000 1.0000

NEVE 3 Condizione 2 Variabile: Neve 1.000000 0.000 1.000000 0.000 1.0000 1.0000

LISTA MATERIALI UTILIZZATI

Codice Descrizione Mod. elast. Coef. Poisson Peso unit. Dil. term. Aliq. inerz. Rigid. taglio Rigid. fless. 1 Acciaio +2.10e+006 0.300 0.00785 +1.20e-005 1.000 1.000 1.000




GRUPPI DELLA STRUTTURA

ELEMENTO FINITO: TRAVE Numero gruppo Descrizione gruppo

1 PILASTRI

2 TRAVI

3 COSCIALI

4 ANGOLARI

ELEMENTO FINITO: VINCOLO Numero gruppo Descrizione gruppo

1 APPOGGI

NODI DEL MODELLO

Nodo Coord. X Coord. Y Coord. Z Temper. uX uY uZ rX rY rZ 1 0.000 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 2 333.000 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 3 333.000 0.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 4 449.000 0.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 6 0.000 0.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 7 -185.000 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 9 70.000 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 10 0.000 0.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 11 -185.000 0.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 12 -185.000 0.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 13 -185.000 140.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 14 -185.000 140.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 15 0.000 140.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 16 70.000 140.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 17 -185.000 290.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 18 -185.000 150.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 19 0.000 140.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 20 0.000 290.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 21 449.000 150.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0




22 333.000 150.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 23 0.000 150.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 24 449.000 140.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 25 333.000 140.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 26 449.000 290.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 27 333.000 290.000 200.000 0.000 0 0 0 0 0 0 28 -185.000 290.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 29 0.000 290.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 30 0.000 290.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 31 -185.000 290.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 32 333.000 290.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 33 -185.000 430.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 34 0.000 430.000 365.000 0.000 0 0 0 0 0 0 35 -185.000 430.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0 36 0.000 430.000 40.000 0.000 0 0 0 0 0 0

Legenda: descrizione della simbologia adottata per i gradi di liberta' Simbolo Descrizione del Grado di Liberta' 0 libero 1 bloccato MASTER Master di una o piu' relazioni

COMBINAZIONI DI CARICO

NORMATIVA: NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI - D.M. 14/01/2008 (STATICO E SISMICO) COMBINAZIONI PER LE VERIFICHE ALLO STATO LIMITE ULTIMO

Num. Descrizione Parametri Tipo azione/categoria Condizione Moltiplicatore 1 Dinamica Azione sismica: Presente

Torsione:

Permanente: Peso Proprio Condizione peso proprio 1.000 Variabile: Uffici Condizione 1 0.300 Variabile: Neve Condizione 2 0.000

2 Statica Azione sismica: Sisma assente


9 STATICA+VENTO X Azione sismica: Sisma assente


10 STATICA +VENTO Y Azione sismica: Sisma assente

Permanente: Peso Proprio Condizione peso proprio 1.300 Variabile: Uffici Condizione 1 1.500




Variabile: Neve Condizione 2 1.500 COMBINAZIONI PER LE VERIFICHE ALLO STATO LIMITE D'ESERCIZIO

Num. Descrizione Parametri Tipo azione/categoria Condizione Moltiplicatore 3 Rara Tipologia: Rara


4 Frequente Tipologia: Frequente


5 Quasi permanente Tipologia: Quasi permanente


7 RARA+VENTO X Tipologia: Rara


8 RARA + VENTO Y Tipologia: Rara


COMBINAZIONI PER LE VERIFICHE ALLO STATO LIMITE DI DANNO

Num. Descrizione Parametri Tipo azione/categoria Condizione Moltiplicatore 6 S.L.D. Azione sismica: Presente

Torsione: Permanente: Peso Proprio Condizione peso proprio 1.000 Variabile: Uffici Condizione 1 0.300 Variabile: Neve Condizione 2 0.000

CARICHI NODALI

Num. comb. car. Descrizione 1 Dinamica 2 Statica 3 Rara 4 Frequente 5 Quasi permanente 6 S.L.D. 7 RARA+VENTO X Nodo FX FY FZ MX MY MZ

31 +5.69e+002




12 +3.84e+002

8 RARA + VENTO Y Nodo FX FY FZ MX MY MZ

12 +2.45e+002

6 +6.81e+002

3 +4.36e+002

9 STATICA+VENTO X Nodo FX FY FZ MX MY MZ

31 +8.53e+002

12 +5.75e+002

10 STATICA +VENTO Y Nodo FX FY FZ MX MY MZ

12 +3.67e+002

6 +1.02e+003

3 +6.55e+002




6.1 VERIFICA ELEMENTI STRUTTURALI Secondo la nuova normativa tecnica le sezioni trasversali degli elementi strutturali sono

classificate in funzione della loro capacità rotazionale.

Utilizzando le tabelle 4.2.I, 4.2.II:

trave principale HEA 160 - classe 1

cosciali UPN 160 - classe 1

pilastro HEA 160 - classe 1

tirante f 20 - classe 1

6.1.1 VERIFICA TRAVE HEA 160 STATO LIMITE ULTIMO

Si riportano ora i valori dei momenti flettenti e dei tagli nelle condizioni di carico SLU e SLD.

Le verifiche vengono svolte nella condizione SLU, la condizione peggiore.

Momento flettente travi principali in daN cm – inviluppo SLU




Momento flettente travi principali in daN cm – SLD

Taglio travi principali in daN – inviluppo SLU




Taglio travi principali in daN – SLD

Si esegue la verifica a flessione e taglio (par. 4.2.4.1.1):

VED < 0,5 VC,Rd 2

fwfV cm21,139,0)5,126,0(9,016277,38t)r2t(tb2AA =⋅⋅++⋅⋅−=⋅++⋅⋅−=

daN974.1905,13

275021,133

fAV

0M

ykVRd,C =

⋅⋅

=γ

=

daN9987daN974.195,0daN1621VED =⋅<=

Poiché risulta che VED < 0,5 VC,Rd si può trascurare l’influenza dell’azione tagliante sulla resistenza

a flessione.

701,0119974

162121V

V2 2

Rd,c

ED =⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

⋅=⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡−

⋅=ρ

cmdaN626.50805,1

27506,0421,137,0245,1 f

t4AW

M

2

0M

ykw

2V

y,pl

Rd,V,y ⋅=⋅⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⋅

⋅−

=γ

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

⋅⋅ρ

−

=

cmdaN704.229MED ⋅=




6.1.2 STATO LIMITE DI ESERCIZIO

Secondo il paragrafo 4.2.4.2 le verifiche in esercizio consistono nella limitazione delle

deformazioni.

Si riportano ora i valori degli spostamenti ottenuti nella combinazione di carico rara:

Spostamento nodale espresso in cm – condizione di carico rara

Spostamento nodale espresso in cm – solo sovraccarico accidentale




Indicando con

δmax il massimo spostamento nello stato finale

δ2 lo spostamento elastico massimo dovuto ai carichi variabili

deve risultare che:

1) δmax/L = 0,3 / 290 = 0,0010 < 1/250 (0,004)

2) δ2 / L = 0,26 / 290 = 0,00089 < 1/300 (0,0033)




6.1.3 VERIFICA COSCIALI

STATO LIMITE ULTIMO Si riportano ora i valori dei momenti flettenti e dei tagli nelle condizioni di carico SLU e SLD.

Le verifiche vengono svolte nella condizione SLU, la condizione peggiore.

Momento flettente cosciali in daN cm – inviluppo SLU

Momento flettente cosciali in daN cm – SLD




Taglio cosciali in daN cm – SLU

Taglio cosciali in daN cm – SLD

Si esegue la verifica a flessione e taglio (par. 4.2.4.1.1):

VED < 0,5 VC,Rd 2

fwfV cm15,12)05,175,0(05,15,6224t)rt(tb2AA =++⋅⋅−=⋅++⋅⋅−=

daN372.1805,13

275015,123

fAV

0M

ykVRd,C =

⋅⋅

=γ

=

daN9186daN372.18*5,0daN960VED =<=

Poiché risulta che VED < 0,5 VC,Rd si può trascurare l’influenza dell’azione tagliante sulla resistenza

a flessione.




8,01372.1896021

VV2 2

Rd,c

ED =⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

⋅=⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡−

⋅=ρ

cmdaN789.51205,1

27506,0415,128,0245,1 f

t4AW

M

2

0M

ykw

2V

y,pl

Rd,V,y ⋅=⋅⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⋅

⋅−

=γ

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

⋅⋅ρ

−

=

cmdaN960.64MED ⋅=




STATO LIMITE DI ESERCIZIO Secondo il paragrafo 4.2.4.2 le verifiche in esercizio consistono nella limitazione delle

deformazioni.

Si riportano ora i valori degli spostamenti ottenuti nella combinazione di carico rara:

Spostamento nodale espresso in cm – condizione di carico rara




Spostamento nodale espresso in cm – solo sovraccarico accidentale

Indicando con

δmax il massimo spostamento nello stato finale

δ2 lo spostamento elastico massimo dovuto ai carichi variabili

deve risultare che:

1) δmax/L = 0,37 / 370 = 0,001 < 1/250 (0,004)

2) δ2 / L = 0,32 / 370 = 0,00086 < 1/300 (0,0033)




6.1.4 VERIFICA PILASTRI HEA 160

STATO LIMITE ULTIMO Si riportano i valori delle azioni normali nella condizione di carico SLU e SLD.

Azione normale in daN - inviluppo SLU

Azione normale in daN - SLD




Momento flettente in daN cm - inviluppo SLU

Momento flettente in daN cm - SLD




Per sezioni sottoposte ad azione normale e flessione le NTC al paragrafo 4.2.4.1.3.3 prescrivono

di "studiare i fenomeni di instabilità facendo riferimento a normative di comprovata validità".

Si eseguono le verifiche di stabilità secondo le CNR 10011 per aste pressoinflesse:

d

cr

f)

NN1(W

MAN

≤⋅υ−⋅

+⋅ω

risulta:

λ (200/6,57) : 30,44

ω : 1,08

σcr : 2259 N/mm2

Ncr : 875.814 daN

N : 3622 daN

M : 60.430 daN cm

A : 38,77 cm2

W : 220,1 cm3

ν : 1 (per verifica allo s.l.u.)

Sostituendo:

d2 fcm/daN376

)814.875

362211(1,220

430.6077,38

362208,1 ≤=⋅−⋅

+⋅




6.1.5 VERIFICA DIAGONALI

Azioni normali sui diagonali – SLU

Azioni normali sui diagonali – SLD

Si verifica il solo controvento verticale sottoposto a trazione. A vantaggio di sicurezza non si

considera il contributo irrigidente dovuto al controvento compresso.

Nd = 1051 daN

d0M

ykRd,pl NdaN5264

05,1275001,2fA

N ≥=⋅

=γ

⋅=




6.1.6 VERIFICA PARAPETTO

Si verifica il parapetto sottoposto all’azione di 200 daN/m applicato alla quota del corrimano:

VERIFICA MONTANTE

F : 200 daN/m

helem : 1,00 m (asse bullone centrale)

interasse massimo montanti : 0,8 m

Md (Fx1,5x0,8) : 240 daN m

Caratteristiche geometriche sezione resistente montante:

Diametro esterno : 6 cm

Spessore : 0,5 cm

Area : 8,6 cm2

J : 32,9 cm4

W : 11 cm3

fyd (Mx100/W) : 2181 daN/cm2 < fyk

VERIFICA SALDATURA

M : 240 daN m

altezza di gola saldatura : 0,5 cm

Lunghezza saldatura : 16 cm

Area saldatura :

J saldatura : 144 cm4

W saldatura : 43 cm3

σ : 588 daN/cm2




6.2 VERIFICA COLLEGAMENTI

6.2.1 VERIFICA COLLEGAMENTO COLONNA - DADO FONDAZIONE

Si verifica il nodo più gravoso, quello sul portale non controventato, sottoposto all'azione normale e

a momento flettente. Il nodo è stato considerato, infatti, come incastro.

Nd : 3622 daN

Md : 60.430 daN cm




Verifica tirafondo - sezione Sforzo tirafondo : 197 < fd

Verifica tirafondo - ancoraggio con angolare Tiro su tirafondi : 194x3,14=609 daN

Superficie angolare : 30x5=150 cm2

Pressione su cls : 2x609/150= 8,12 daN/cm2 < fc1 = 133 daN/cm2

Verifica piastra di base Gli irrigidimenti formano con la piastra una sezione equivalente a una T. Questa sezione,

all’incastro con l’ala della colonna è soggetta alle sollecitazioni per effetto della σc e lavora come

una mensola incastrata sul filo dell'ala del pilastro HEA 160, secondo lo schema di seguito

riportato.




Schema di verifica della piastra di base

Sezione resistente

Risulta:

σc : 20 daN/cm2

lmensola : 7 cm

h : 2 cm

J : 1015 cm4

W : 86 cm3

Md : 14.700 daN cm

σpiastra : 170 daN/cm2 < fd




6.2.2 VERIFICA COLLEGAMENTO TRAVE - COSCIALE

Il collegamento bullonato è sollecitato dalla sola azione tagliante, il valore massimo (vedi capitolo

6.13) è pari a 987 daN.

Risulta:

n° bulloni collegamento 4 M16 cl. 8.8 2

res mm57,1A =

daN2464

987Fd ==

d2M

restbRd,v FdaN6028

25,157,180006,0Af6,0F ≥=

⋅⋅=

γ⋅⋅

=

Si procede con la verifica a rifollamento, effettuata sulla piastra di spessore 15mm:

8,47,17,10,48,27,1

de8,2k

0

2 =−⋅=−⋅=

09,27,13

7,3d3

e

0

1 =⋅

=⋅

=α

d2M

tkRd,b FdaN333.73

25,15,17,1430009,20,4tdfk

F ≥=⋅⋅⋅⋅

=γ

⋅⋅⋅α⋅=




6.3 VERIFICA DADO DI FONDAZIONE

Si riporta la verifica delle pressioni sul terreno di fondazione e di seguito le verifica dell'armatura.

La verifica viene condotta per il plinto più sollecitato (plinto del pilastro del portale non

controventato) considerando l'inviluppo delle massime azioni delle combinazioni di carico in

esercizio.

Si riportano di seguito i risultati ottenuti:




Si riporta ora la verifica dell'armatura del plinto, calcolata considerandolo come una mensola

incastrata sul filo della piastra di base in acciaio e caricato dalla pressione massima del terreno.

Risulta:

σt : 0,41 daN/cm2

lmensola : 45 cm

lato plinto : 120 cm

h : 40 cm

Mk : 49.815 daN cm

Md (1,5xMk) : 74.722 daN cm

Verifica a flessione - slu Sezione Rettangolare b = 120 cm h = 40 cm As : 5Φ12 A's : 5Φ12

Momento di calcolo:

Msd= 7,4 KNm

Momento limite:

Mlim = 74,2 KNm

M/Mlim = 0,0998

Deformazioni:

eps c sup = 0,0010

eps s inf = -0,0100

asse neutro x =3,4 cm

Si esegue ora la verifica a punzonamento condotta secondo le prescrizioni del DM 96 nel caso di

piastra priva di armatura a punzonamento, per il pilastro maggiormente sollecitato ad azione

normale.

Nd : 6105 daN

La forza resistente a punzonamento è pari a:

F = 0,5 ⋅ u ⋅ h ⋅ fctd

Dove:

h è lo spessore della lastra;

u è il perimetro del contorno ottenuto dal contorno effettivo mediante una ripartizione a 45°

fino al piano medio della lastra;




fctd è il valore di calcolo della resistenza a trazioneNel caso in cui si disponga una apposita

armatura, l’intero sforzo allo stato limite ultimo dovrà essere affidato all’armatura

considerata lavorante alla sua resistenza di calcolo.

Sostituendo:

F = 0,5 ⋅ u ⋅ h ⋅ fctd = 0,5 ⋅ 339 ⋅ 40 ⋅ 11,4 = 77.292 daN > Nd

Documents

Relazione di calcolo strutturale