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ISTITUTO UNIVERSITARIO ARCHITETTURA VENEZIA LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTAZIONE 2 PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA prof. Arch. Benno Albrecht ass. Arch. Mauro Frate PROGETTAZIONE DEI SISTEMI COSTRUTTIVI prof. Arch. Giovanna Mar ass. Arch. Chiara Signora MECCANICA STRUTTURALE prof. Ing. Emilio Meroi Alessandro Bergamin matr. 269158 Giacomo Bellinato matr. 269198 ANALISI STRUTTURALE

RELAZIONE MECCANICA

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meccanica

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Page 1: RELAZIONE MECCANICA

ISTITUTO UNIVERSITARIO ARCHITETTURA VENEZIA

LABORATORIO INTEGRATO DIPROGETTAZIONE 2

PROGETTAZIONEARCHITETTONICA

prof. Arch. Benno Albrechtass. Arch. Mauro Frate

PROGETTAZIONE DEISISTEMI COSTRUTTIVI

prof. Arch. Giovanna Marass. Arch. Chiara Signora

MECCANICA STRUTTURALE

prof. Ing. Emilio Meroi

Alessandro Bergaminmatr. 269158

Giacomo Bellinatomatr. 269198AN

ALIS

I STR

UTT

URA

LE

Page 2: RELAZIONE MECCANICA

DETTAGLIO COSTRUTTIVO COPERTURA

STRATI FUNZIONALI

1- Terriccio e manto erboso, spessore 10 cm. Densità:1700 kg/m3

2- Pannelli drenanti in polistirene espanso sinterizzato DAKU FSD 30, spessore 8 cm. Peso saturo d’acqua: 0,27 kN/m2

3- Massetto di pendenza in calcestruzzo con rete elettrosaldata, spessore 5 cm.Densità: 2200 kg/m3

4- Isolate termico in pannelli rigidi di fibra di legno ad alta densità CELENIT S, spessore 10 cm.Peso: 0,41 kN/m2

5- Solaio a lastre tralicciate TRIGON, interasse 240 cm ed alleggerimento in polistirolo.Rck: 30 N/mm2 ; Acciaio FeB44k. Soletta spessore 4 cm, polistirolo spessore16 cm, cappa spessore 5 cm. Spessore totale: 25 cm Peso solaio in opera con alleggerimento in polistirolo: 4,92 kN/m2

1234

5

Page 3: RELAZIONE MECCANICA

ANALISI DEI CARICHI

CARICO PERMANENTE:1,67 kN/m2 + 0,27 kN/m2 + 1,08 kN/m2 + 0,41 kN/m2 + 4,92 kN/m2

= 8,35 kN/m2

CARICO TOTALE: 8,35 kN/m2 + 0,5 kN/m2 + 2,45 kN/m2 = 11,30 kN/m2

CARICO ACCIDENTALE: Coperture accessibili per sola manutenzione = 0,5 kN/m2

CARICO ACCIDENTALE DOVUTO ALLA NEVE: Geraci Siculo, Sicilia, Zona III

qsk= 0,51 x [1+(as/481)2] kN/m2 as=1077 m.s.l.m.

qsk= 3,07 kN/m2

CE= 1

CT= 1

Ui= 0,8

CARICO TOTALE: 3,07 x 1 x 1 x 0,8 = 2,45 kN/m2

1- Terriccio e manto erboso, spessore 10 cm. Densità:1700 kg/m3. Peso specifico: (1700 x 9,81)/1000= 16,68 kN/m3.Peso: 16,68 kN/m3 x 0,1m= 1,67 kN/m2

2- Pannelli drenanti in polistirene espanso sinterizzato DAKU FSD 30, spessore 8 cm. Peso saturo d’acqua: 0,27 kN/m2

3- Massetto di pendenza in calcestruzzo con rete elettrosaldata, spessore 5 cm.Densità: 2200 kg/m3. Peso specifico: (2200 x 9,81)/1000= 21,58 kN/m3.Peso: 21,58 kN/m3 x 0,05m= 1,08 kN/m2

4- Isolate termico in pannelli rigidi di fibra di legno ad alta densità CELENIT S, spessore 10 cm.Peso: 0,41 kN/m2

5- Solaio a lastre tralicciate TRIGON, interasse 240 cm ed alleggerimento in polistirolo.Rck: 30 N/mm2 ; Acciaio FeB44k. Soletta spessore 4 cm, polistirolo spessore16 cm, cappa spessore 5 cm. Spessore totale: 25 cm Peso solaio in opera con alleggerimento in polistirolo: 4,92 kN/m2

Page 4: RELAZIONE MECCANICA

RISOLUZIONE SCHEMA STATICO

SCHEMA STRUTTURALE

Reazioni vincolari

Taglio

Momento

RAy= RBy = (Q x L)/2 = (11,30 kN/m2 x 3,70 m)/2 = 20,90 kN

TA= + 20,90 kN

MA = MB = 0

HA = HB = 0

TB= - 20,90 kN

Mmax= (Q x L2)/8 = [11,30 kN/m2 x (3,70 m)2]/8 = 19,34 kNm

Page 5: RELAZIONE MECCANICA

(m)x

0 3,7

A B

w1

Load Diagramw1 = 11,3 kN/m (down) Ay = 20,91 kN (up)

By = 20,91 kN (up)

S

(m)x

1,85

20,91

0,00

-20,90

0,00

Shear Diagram (kN)

(m)x

1,85

0,00

-19,34

0,00

Moment Diagram (kN-m)

MDSolids - Educational Software for Mechanics of Materials Copyright © 1997-2009 Timothy A. Philpotvenerdì 22 giugno 2012 11:28:33 www.mdsolids.com

Page 6: RELAZIONE MECCANICA

16

56

4016 16

5

16 25

4

40

RISOLUZIONE SCHEMA STATICO TRAVE

Interasse trave= 56 cm

Carico totale= 11,30 kN/m2

Carico agente su trave= 11,30 kN/m2 x 0,56 m = 6,32 kN/m2

Reazioni vincolari

Taglio

Momento

RAy= RBy = (Q x L)/2 = (6,32 kN/m2 x 3,70 m)/2 = 11,69 kN

TA= + 11,69 kN

MA = MB = 0

HA = HB = 0

TB= - 11,69 kN

Mmax= (Q x L2)/8 = [6,32 kN/m2 x (3,70 m)2]/8 = 10,82 kNm

Page 7: RELAZIONE MECCANICA

CALCOLO ARMATURA

MATERIALI

CALCOLO AREA ARMATURA

CALCOLO ASSE NEUTRO

CALCOLO MOMENTO D’INERZIA

CALCOLO TENSIONE CALCESTRUZZO

CALCOLO TENSIONE ACCIAIO

Acciaio FeB 44 k

Calcestruzzo Rck= 300 daN/cm2

Tensione ammissibile δs amm: 2600 daN/cm2

δc amm: 60 + (Rck - 150)/4 = 60 + (300 - 150)/4 = 52,5 daN/cm2

Modulo elastico: 2100000 daN/cm2

As min= 0,0015 x b x h = 0,0015 x 16 x 25 = 0,6 cm2

As= Mmax / (0,9 x h1 x δs amm) = 108200 / (0,9 x 23 x 2600) = 2,01 cm2

Utilizzo quindi 3 tondini diametro 10 mm (As= 2,36 cm2)

X= [(n x As)/b] x {-1+ √[1+(2 x b x h1)/(n x As)]}

Jxi= (b x X3)/3 + n x As x (h1 - X)2

δc= (Mmax x X)/Jxi = (108200 x 7,88 cm)/10702,56 cm4

δs= n x [Mmax x (h1 - X)]/ Jxi = 15 x [108200 x (23 - 7,88)]/ Jxi

δc= 79,66 daN/cm2 > δcamm NON VERIFICATO

δs= 2292,88 daN/cm2 < δsamm: 2600 daN/cm2 VERIFICATO

Poichè con calcestruzzo Rck: 30 N/mm2 la δc calcolata è > della δcamm: 52,5 daN/cm2

UTILIZZO calcestruzzo Rck: 40 N/mm2 avente δcamm= 60 + (Rck - 150)/4

= 60 + (400 - 150)/4 = 122,5 daN/cm2

Jxi= (16 x 7,883)/3 + 15 x 2,36 x (23 - 7,88)2

Jxi= 10702,56 cm4

X= [(15 x 2,36 cm2)/16] x {-1+ √[1+(2 x 16 x 23)/(15 x 2,36 cm2)]}

X= 7,88 cm

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25 cm23 cm

X=7,88 cm

h1 = hTOT =

2 cm

b= 16 cm