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Calcestruzzo armato

8.3.1 Calcestruzzo

Il calcestruzzo adottato ha Rck 30 N/mm2 .

Le caratteristiche e le resistenze di calcolo sono le seguenti, con riferimento al diagramma tensioni deformazioni tipo β€œstress block”.

Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck 30 N/mm2

Resistenza caratteristica cilindrica a compressione 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝟎𝟎, πŸ–πŸ–πŸ–πŸ–π‘Ήπ‘Ήπ’„π’„π’„π’„ fck 25 N/mm2

Resistenza a compressione di progetto 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄= πœΆπœΆπ’„π’„π’„π’„ 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄/πœΈπœΈπ’„π’„ con πœΆπœΆπ’„π’„π’„π’„=

𝟎𝟎, πŸ–πŸ–πŸ–πŸ– πœΈπœΈπ’„π’„= 𝟏𝟏, πŸ–πŸ–

fcd 14,17 N/mm2

Resistenza a compressione di progetto ridotta 𝒇𝒇′𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝟎𝟎, πŸ–πŸ– 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄 f’cd 7,08 N/mm2

Resistenza media a trazione semplice 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝟎𝟎, πŸ–πŸ–πŸŽπŸŽ π’‡π’‡π’„π’„π’„π’„πŸπŸ/πŸ–πŸ– fctm 2,56 N/mm

2

Resistenza caratteristica a trazione 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝟎𝟎, πŸ•πŸ• 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 fctk 1,80 N/mm2

Resistenza tangenziale caratteristica di aderenza 𝒇𝒇𝒃𝒃𝒄𝒄= 𝟐𝟐, πŸπŸπŸ–πŸ– 𝜼𝜼 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 fbk 4,04 N/mm2

Resistenza tangenziale caratteristica di aderenza di calcolo 𝒇𝒇𝒃𝒃𝒄𝒄= 𝒇𝒇𝒃𝒃𝒄𝒄/πœΈπœΈπ’„π’„ con πœΈπœΈπ’„π’„= 𝟏𝟏, πŸ–πŸ–

fbd 2,69 N/mm2

Tensione normale di trazione nella fibra piΓΉ sollecitata πˆπˆπ’„π’„= 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄/𝟏𝟏, 𝟐𝟐 Οƒt 2,14 N/mm2

Modulo elastico istantaneo 𝑬𝑬𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎(π’‡π’‡πŸπŸπŸŽπŸŽπ’„π’„π’„π’„)

𝟐𝟐

πŸ–πŸ– con 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄= 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄+ πŸ–πŸ– Ecm 31476 N/mm

2

Deformazione prima del cls Ξ΅c4 0,0007 0,70%

8.3.2 Acciaio per armatura

Le barre utilizzate per il cemento armato, sono ad aderenza migliorata, acciaio classe B 450 C.

Per il diagramma tensione-deformazione si fa riferimento al modello elastico- perfettamente plastico indefinito.

Tensione caratteristica snervamento acciaio fyk 450 N/mm2

Tensione snervamento di progetto acciaio π’‡π’‡π’šπ’šπ’„π’„= π’‡π’‡π’šπ’šπ’„π’„/𝟏𝟏, πŸπŸπŸ–πŸ– fyd 391,30 N/mm2

Tensione ammissibile acciaio Οƒs,adm 260 N/mm2

Modulo elastico acciaio Es 210000 N/mm2

Deformazione acciaio snervato πœΊπœΊπ’šπ’šπ’„π’„= πœΊπœΊπ’šπ’šπ’„π’„/𝑬𝑬𝒔𝒔 Ξ΅yd 0,00186 N/mm2

Coefficiente di omogeneizzazione n 15 N/mm2

9 Modellazione della struttura

Il modello della tridimensionale della struttura deve rappresentare in modo adeguato le effettive distribuzioni di massa, rigidezza e resistenza relative al modello architettonico. Per questo, ho utilizzato il programma SAP2000 (Structural Analysis Program) che consente una buona simulazione di quanto prima descritto. La modellazione passa attraverso l’analisi del progetto architettonico; sul quale vengono identificati gli elementi dello schema strutturale da inserire nel modello SAP (fig.14).

Travi e pilastri, sono considerati come elementi monodimensionali di tipo prismatico e modellati in SAP con il comando frame.

I solai, costituiti da struttura mista in legno cemento, vengono modellati con elementi bidimensionali del tipo a lastra/piastra, gli shell. Anche i setti in cemento armato della struttura dell’ascensore sono modellati con il comando shell.

Il collegamento tra le travi ed i rispettivi pilastri, avviene nei nodi, in SAP detti joints che per simulare al meglio il tipo di struttura incernierata sono stati svincolati ad M3; mentre per quanto riguarda i nodi di attacco a terra dei pilastri alla platea di fondazione, il vincolo inserito Γ¨ di tipo ad incastro.

Fig.16 Vista tridimensionale del modello di calcolo in SAP2000

I nodi di ogni impalcato sono uniti tra loro da vincolo rigido di piano; il diaphragm, che blocca gli spostamenti dei nodi atra loro connessi facendo si che questi non possano ne avvicinarsi ne allontanarsi nel piano. Questo simula al meglio il solaio misto in legno-cemento ed in zona sismica rispetta le prescrizioni del Β§7 delle NTC. La modellazione SAP prevede anche l’inserimento delle caratteristiche geometriche e meccaniche degli elementi componenti lo schema strutturale. Tramite il comando define sections ho disegnato la sezione trasversale assegnandole il tipo di materiale con le sue caratteristiche definito con il comando define materials.

Definito il modello, definite le sezioni, definiti i materiali, ho poi definito i casi di carico agenti sulla struttura che saranno poi gravati dei valori calcolati nell’analisi dei carichi.

Tramite il comando define load patterns i casi di carico definiti sono i seguenti: β€’ DEAD (peso proprio degli elementi strutturali come modellati)

viene calcolato in automatico dal programma in funzione del materiale e della sezione di ogni elemento

β€’ G1 (peso proprio degli elementi strutturali non modellati in SAP) G2 (peso proprio degli elementi non strutturali)

QL (carico accidentale vita) QS1 (carico accidentale neve)

QS2 (carico accidentale neve in presenza di vento)

sono carichi assegnati agli elementi frame tramite lo shell di competenza con il comando assign shell distribuited loads from frame, o in caso di carico lineare distribuito l’assegnazione Γ¨ stata fatta direttamente su ogni singolo frame con il comando assign frame distribuited loads.

β€’ Qwx (azione vento in direzione x) Qwy (azione vento in direzione y) β€’ SISMA X (azione sismica in direzione x) β€’ SISMA Y (azione sismica in direzione y)

Definiti i casi di carico ho impostato le combinazioni secondo normativa (Β§2.5.3 delle NTC) tramite il comando define load combination.

10 Azioni sulle costruzioni

Nella definizione delle sollecitazioni degli elementi strutturali, singolarmente e nel complesso del telaio tridimensionale, Γ¨ da considerare l’effetto delle azioni. Riportando quanto scritto nella NTC, al Β§2.5 si definisce azione ogni causa o insieme di cause capaci di indurre stati limite in una struttura. La normativa tecnica ne fa alcune classificazioni:

Classificazione delle azioni in base al metodo di esplicarsi dirette: forze concentrate, carichi distribuiti, fissi o mobili;

indirette: spostamenti impressi, variazioni di temperatura e di umiditΓ , ritiro,

precompressione, cedimenti di vincolo, ecc.; degrado (endogeno ed esogeno)

Classificazione delle azioni secondo la risposta strutturale

statiche : azioni applicate alla struttura che non provocano accelerazioni

significative della stessa o di alcune sue parti;

pseudo statiche: azioni dinamiche rappresentabili mediante un azione statica

equivalente;

dinamiche: azioni che causano significative accelerazioni della struttura o dei suoi

componenti;

Classificazione delle azioni secondo la variazione della loro intensitΓ  nel tempo

Permanenti (G): azioni che agiscono durante tutta la vita nominale della costruzione, considerate constanti nel tempo perchΓ© di variazione di intensitΓ  nel tempo piccola e lenta;

G1 peso proprio di tutti gli elementi strutturali, del terreno quando pertinente e forze indotte dallo stesso, forze risultanti dalla pressione dell’acqua;

G2 peso proprio di tutti gli elementi non strutturali; spostamenti e deformazioni imposti;

P pretensione e precompressione;

ritiro e viscositΓ ;

spostamenti differenziali;

Variabili (Q): azioni sulla struttura o sull’elemento strutturale con valori istantanei che possono risultare sensibilmente diversi da loro nel tempo:

di lunga durata: agiscono con intensitΓ  significativa, non continuamente per un tempo non trascurabile rispetto alla vita nominale della struttura;

di breve durata: azioni che agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita nominale della struttura;

Eccezionali (A): azioni che si verificano solo eccezionalmente nel corso della vita nominale della struttura:

incendi; esplosioni; urti e impatti;

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