Edificazione Tusculum, Padiglione Domus Hyperion, Arogno

(1)

DACD - Dipartimento ambiente costruzioni e design

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

G700 Tesi di Bachelor

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(2)

SUPSI – DACD Tesi di Bachelor Andrea Muoio

Ingegneria Civile 2016/2017

Documenti dossier Tesi di Bachelor:

A.1. Piano di situazione

A.2. Convenzione di utilizzazione

A.3. Relazione tecnica e studio varianti

A.4. Dettagli architettonici principali

A.5. Relazione tecnica sulle prescrizioni di protezione antincendio

B.1. Base di progetto

B.2. Predimensionamento strutturale

B.3. Piani definitivi

C.1. Piano e relazione tecnica di cantiere

C.2. Programma lavori

C.3. Moduli d’offerta

C.4. Preventivi

C.5. Contratto per le prescrizioni dell’ingegneria civile

D.1. Dimensionamento esecutivo

D.2. Piani esecutivi

D.3. Relazione tecnica

D.4. Tema approfondito – sisma

Allegati

Il documento A.4. non è stato eseguito in accordo col docente perché la struttura non presenta particolari situazioni che necessitano la rappresentazione dei dettagli (edificio completamente cappottato essendo Minergie).

I documenti C.3. e C.4. sono stati uniti in un unico documento siccome hanno lo stesso contenuto, il primo senza i prezzi mentre il secondo con il valore finale di preventivo. Per cui si è evitato di avere una doppia copia identica, differente solo per la mancanza dei prezzi.

(3)

Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana Dipartimento ambiente costruzioni e design

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

Fase A – Studio preliminare e progetto di massima

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(4)

48 53 325 332 494 519 530 535 564 606 710 715 755 1 2 3 4 5 6 7 8 9 227 500 502 504 508 509 510 607 608 850 851 852 853 854 D583 D2552 D2553 D2554 D2560 D2570 D2588 D2596 Strada da Pügèrna Vecchio stabile Tusculum

906 ₁₄₁₈

1154

Cunicolo di collegamento

A.1.

Formato: Scala: Data: 30 x 42 1:500 Giugno 2017

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

Studente: Andrea Muoio Curricolo di studio: Ingegneria civile Indirizzo: Edilizia Docente responsabile: Ing. Alessandro Bonalumi

Piano di

situazione

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

Tesi di Bachelor

Anno accademico2016 - 2017 Giugno – Settembre

Sagoma padiglione Domus Hyperion

Cunicolo di collegamento tra il Domus Hyperion e la casa anziani Tusculum esistente

(5)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

A.2. Convenzione di utilizzazione

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(6)

A.2. Convenzione di utilizzazione Pag. 1 di 5

Indice

1 Premessa

2 Scopi generali di utilizzazione

2.1 Descrizione del manufatto ed utilizzazione prevista 2.2 Tipologia della costruzione

2.3 Durata prevista della struttura

3 Ambiti ed esigenze di terzi

3.1 Accesso

3.2 Area di cantiere

4 Esigenze dell’esercizio e della manutenzione

5 Disposizione ed esigenze particolari del Committente

6 Obiettivi della protezione e rischi particolari

6.1 Durante la fase di costruzione 6.2 Durante la fase di esercizio 6.3 Rischi accettati

7 Norme e direttive

(7)

1 Premessa

Il seguente documento mira a mostrare lo scopo della costruzione progettata. In primo luogo si spiega a cosa è diretta, in secondo luogo si elencano le esigenze generali con un particolare approfondimento su quelle del Committente, infine si descrive la sicurezza garantita e la manutenzione necessaria alla struttura, con l’accenno ai rischi particolari accettati.

2 Scopi generali di utilizzazione

2.1 Descrizione del manufatto ed utilizzazione prevista

La nuova edificazione Tusculum è situata ad Arogno, sui mappali 906-1154-1418, un progetto adibito a pazienti affetti da Alzheimer. È un edificio di sei piani, di cui due interrati, uno solo parzialmente interrato e tre fuori terra.

Il piano più in basso, il -3, serve da passaggio per accedere al vecchio stabile Tusculum, situato dall’altra parte della strada in faccia al nuovo in progettazione. Infatti, per la necessità di trasferire diversi materiali e oggetti dal vecchio stabile a quello nuovo, è stato pensato un cunicolo di collegamento, passante sotto la strada. Sopra, al piano -2, è stato utilizzato lo spazio libero per costruire un deposito.

Al piano -1 c’è l’entrata allo stabile, dove è situata la cucina. Al piano 0 c’è la seconda entrata, in cui è presente la mensa.

Al piano +1 ci sono un soggiorno e numerose camere, tra cui anche delle stanze di cura particolari per i pazienti; questo piano è intitolato piano Alzheimer.

Infine, al piano +2, ci sono come al precedente soggiorno e stanze, ed è denominato piano psichiatria. All’esterno dello stabile c’è il giardino Alzheimer, accessibile dal piano 0.

All’interno la struttura è stata pianificata per far sì che garantisca molta flessibilità, cosicché, se ce ne fosse la necessità, in futuro si potrà modificare l’impostazione delle stanze e dei piani in generale.

Figura 1: pianta tipo della struttura

L’altezza massima raggiunta dall’edificio è di circa 13.5 metri e la pianta è piuttosto particolare: come si può vedere dalla figura 1 ricorda un diamante; a sud c’è l’entrata al piano -1, a ovest quella al piano 0 e a nord si accede al giardino Alzheimer.

(8)

Figura 2: sezione longitudinale

2.2 Tipologia della costruzione

L’edificio è costruito in calcestruzzo armato e ha la caratteristica di essere minergie, quindi ben isolato e con lo scopo di avere un consumo effettivo pari a zero.

La struttura portante della costruzione è regolare e continua dall’alto verso il basso. I solai presenti hanno uno spessore variabile di 28 cm per quelli “interni”, mentre di 30 e 40 cm per le platee che appoggiano sul terreno.

Come elementi verticali c’è il corpo centrale rigido in tutti i piani, in cui ci sono degli ascensori e le scale, con quest’ultime che non sono presenti al piano -3. Il resto è composto esclusivamente da pilastri (30x30 cm), anch’essi in calcestruzzo armato, per garantire la flessibilità richiesta dal Committente. Gli ultimi elementi sono dei tiranti d’acciaio a est, che hanno lo scopo di sostenere e sospendere il peso dello sbalzo, ripreso dalle travi rovesce in copertura. I piani dal -3 al -1 hanno, invece, delle pareti perimetrali (d = 25 cm), i primi due perché sono interrati e il -1, seminterrato, per garantire una certa rigidezza alla base dello stabile. In generale gli elementi sono continui su ogni piano: l’unica particolarità è data da uno sbalzo presente a est di circa 5.5 m, tra il piano -1 e quelli superiori; come detto in precedenza si risolve il problema utilizzando dei tiranti e delle travi rovesce in copertura. Un altro sbalzo è situato a ovest, tra il piano 0 e il +1, ma qui c’è semplicemente un appoggio indiretto dato dagli elementi posti più internamente.

Esternamente ci sono due scale, una situata nell’angolo a sud-ovest, che porta all’accesso del piano 0; l’altra si trova a nord e porta al giardino Alzheimer, collegando esternamente il piano -1 e 0.

La stabilità orizzontale dell’edificio è data dal corpo centrale rigido in calcestruzzo armato per i piani 0, +1 e +2, per quelli inferiori sono presenti anche le pareti perimetrali.

2.3 Durata prevista della struttura

- Struttura portante in C.A. 80 anni - Struttura non portante 25 anni - Rivestimento interno 25 anni

- Isolamento 25 anni

- Impermeabilizzazione 25 anni

(9)

3 Ambiti ed esigenze di terzi

3.1 Accesso

L’accesso alla costruzione è garantito solo dalla via Strada da Pügèrna e, durante la costruzione, dovrà sempre rimanere aperta e garantire il passaggio ai veicoli. In particolare non si dovrà bloccare la strada mentre si realizzerà il cunicolo di passaggio sotterraneo tra le due edificazioni Tusculum. Per la sua realizzazione si procederà in due tappe distinte: infatti, dal momento che il cunicolo è previsto esattamente nel punto più largo della strada, dove c’è anche un pezzo d’accesso per il vecchio stabile Tusculum, si farà lo scavo per metà carreggiata, permettendo il passaggio dall’altra parte. Una volta finito si procederà con l’altra tappa, così il passaggio sarà sempre assicurato. La prima tappa che si realizzerà sarà quella accanto al nuovo padiglione Domus Hyperion.

3.2 Area di cantiere

Per la fase di cantiere l’area sarà utilizzata per mantenere i mezzi necessari e le relative infrastrutture dell’impresa; per ciò che concerne il materiale di scavo, sarà mantenuto solo quello necessario per eseguire successivamente le opere di riempimento, mentre il resto sarà trasportato alle Discariche Sud di Lugano. A livello di posteggi sarà possibile accostare temporaneamente le auto a bordo carreggiata data la larghezza della stessa.

4 Esigenze dell’esercizio e della manutenzione

L’edificio progettato che sarà costruito dovrà rispettare alcuni criteri.

Dal punto di vista dei carichi dovranno essere rispettati i carichi utili indicati dalla norma SIA 261: - Tutte le solette qk = 300 kg/m2 (Categoria C1, Tabella 8, SIA 261)

- Deposito al piano -2 qk = 500 kg/m2 (indicazione carico dal Committente)

- Tetto accessibile qk = 300 kg/m2 (Categoria A2, Tabella 8, SIA 261)

- Scale qk = 400 kg/m2 (Categoria A3, Tabella 8, SIA 261)

- Corridoio adiacente le scale qk = 400 kg/m2 (Categoria A3, Tabella 8, SIA 261)

La copertura dovrà essere impermeabilizzata e coibentata. Così come il cappotto delle facciate dovrà garantire un adeguato isolamento termico dell’edificio agendo da rivestimento, proteggendo inoltre dalle intemperie. I seguenti elementi dovranno garantire un’adeguata durabilità e devono poter ricevere la manutenzione che ne garantisca il giusto funzionamento.

La raccolta delle acque meteoriche sul tetto piano, avviene grazie alla presenza di ghiaia e alle canalette di scarico, raggiunte dall’acqua tramite apposite pendenze ottenute grazie alla posa del betoncino.

Le infrastrutture tecniche dovranno essere controllate e ricevere la manutenzione quando necessaria.

5 Disposizione ed esigenze particolari del Committente

1. L’edificio dovrà possedere dal piano -1 al piano +2 un alto grado di flessibilità, siccome è possibile avvenga una futura modifica in cui ci sia una riorganizzazione dei locali.

2. Come indicato nel capitolo 4 si valuta un carico di 300 kg/m2_{per le solette, anche se le camere}

d’ospedale rientrano nella categoria A1 e potrebbero essere trattate con 200 kg/m2_{. Questa}

decisione è data dalla scelta di avere una struttura flessibile, che potrebbe portare i soggiorni (categoria C1) presenti nei piani dovunque

3. Un ulteriore criterio da tenere in considerazione è il carico agente sul corridoio presente attorno il corpo centrale rigido. Si prevede, infatti, che sia un luogo in cui avverrà un grosso accumulo di persone, per cui, il carico preso in esame per questa fascia è di 400 kg/m2_{, come indicato nel}

capitolo 4.

4. Il corpo centrale rigido deve essere facciavista per la parte esterna visibile dai corridoi, mentre all’interno non è richiesto e, quindi, sarà tinteggiato.

(10)

5. L’edificio è previsto come abitazione Minergie, quindi è necessario considerare la presenza di isolamento esterno dappertutto, anche sotto la platea dove si dovrà fare in modo che il carico non danneggi l’isolamento con un’elevata pressione.

6. Per il tetto bisogna considerare un carico utile di 300 kg/m2_{perché, essendo un edificio Minergie, ci}

sono diverse macchine e, quindi, deve poter essere accessibile per controlli e manutenzione. 7. Come già spiegato nel sotto capitolo 2.1, per il piano -3 sarà costruito un cunicolo sotterraneo di

passaggio tra il nuovo e il vecchio stabile Tusculum, necessario per il trasporto di diverso materiale.

6 Obiettivi della protezione e rischi particolari

6.1 Durante la fase di costruzione

- Durante l’intera fase di costruzione si dovrà lavorare con particolare attenzione siccome il cantiere è poco distante da una strada in cui passeranno dei veicoli. Soprattutto durante l’esecuzione del cunicolo sotterraneo, in cui si chiuderà metà carreggiata e, in un secondo momento, l’altra metà. - Durante la fase di scavo di dovranno utilizzare tutte le misure di sicurezza, tra cui effettuare le tappe

di scavo con una profondità massima di 2 metri per l’esecuzione delle pareti in calcestruzzo spruzzato e utilizzare delle reti di protezione per l’eventuale caduta di materiale dove ci saranno delle scarpate.

- Quando si eseguiranno le pareti in calcestruzzo spruzzato, la zona centrale formerà una vasca di accumulo di acque meteoriche. Nei seguenti casi si dovranno utilizzare delle pompe che permettano di pompare l’acqua caduta o, nei casi peggiori, si dovrà sospendere temporaneamente lo scavo. - In generale quando si eseguirà lo scavo per l’opera bisognerà controllare che non ci siano

infrastrutture in esercizio.

6.2 Durante la fase di esercizio

- Classe di resistenza al fuoco minima per tutti gli elementi componenti l’opera, in particolare la struttura portante in calcestruzzo armato R60.

- Per un avvenimento di sisma la struttura è classificata come classe d’opera CO II. - Controllo periodico della funzionalità della struttura.

6.3 Rischi accettati

I rischi accettati per la seguente costruzione sono sabotaggi e esplosioni (evento molto raro).

7 Norme e direttive

Il progetto viene allestito sulla base delle norme e direttive generali: Norme: _ Norme SIA 260 “Base per la progettazione di strutture portanti”

_ Norme SIA 261 “Azioni sulle strutture portanti” _ Norme SIA 262 “Costruzioni in calcestruzzo” _ Norma SIA 263 “Costruzioni di acciaio” _ Norme SIA 266 “Costruzioni in muratura” _ Norme SIA 267 “Geotecnica”

_ SZS C5

_ Normativa antincendio VKF “Norma di protezione antincendio”

8 Firme

Canobbio: 03.07.2017

(11)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

A.3. Relazione tecnica e studio varianti

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(12)

A.3. Relazione tecnica e studio varianti Pag. 1 di 7

Indice

1 Introduzione

1.1 Oggetto e ambito

1.2 Obiettivi progettuali del Committente

2 Studio di varianti

2.1 Variante 1: travi rovesce

2.2 Variante 2: trave parete e trave Vierendeel 2.3 Variante 3: grossa soletta al piano 0 2.4 Variante 4: tiranti diagonali

(13)

1 Introduzione

1.1 Oggetto e ambito

La tesi di Bachelor consiste nella progettazione e nel dimensionamento di una struttura in calcestruzzo armato, con l’applicazione delle conoscenze acquisite da utilizzare in più ambiti.

L’esecuzione del lavoro è mirata all’edificazione Tusculum, il padiglione Domus Hyperion situato ad Arogno in Strada da Pügèrna.

Figura 1: situazione generale con sagoma dell’edificio evidenziata sui mappali 906-1154-1418

1.2 Obiettivi progettuali del Committente

Per la progettazione della seguente struttura il Committente richiede una serie di esigenze da rispettare, spiegate nel seguente sotto capitolo:

1. Dei 6 piani totali (dal -3 al +2) la struttura dovrà avere dal piano -1 al piano +2 un alto grado di flessibilità, poiché ci deve poter essere la possibilità di effettuare una riorganizzazione interna futura nel caso fosse prevista.

2. Conseguente alla prima richiesta, bisogna considerare un carico utile di 300 kg/m2_{sui 4 piani citati}

perché, nonostante per le camere d’ospedale è possibile considerare 200 kg/m2_{, sono presenti dei}

soggiorni, delle zone interne di ritrovo. Dal momento che è possibile una riorganizzazione dei locali, è possibile avere queste zone dovunque, ciò comporta la scelta di utilizzare un carico utile per tutti i piani di 300 kg/m2_.

3. Per il corridoio presente attorno al corpo centrale rigido si considera un carico utile di 400 kg/m2

perché è possibile ci sia un afflusso e un accumulo di persone maggiore.

4. Il corpo centrale rigido dovrà essere facciavista per la parte esterna visibile dal corridoio, mentre all’interno non è richiesto.

5. L’edificio è un’abitazione Minergie, per cui sarà completamente isolato esternamente, anche sotto la platea dove si dovrà fare in modo che il carico non danneggi l’isolamento con un’elevata pressione. 6. Essendo un edificio Minergie sul tetto ci saranno diverse macchine presenti, quindi si ha un tetto

accessibile; ciò comporta la considerazione di un carico utile pari a 300 kg/m2_.

7. Per il piano -3 si deve progettare un cunicolo di passaggio sotterraneo passante sotto la strada, che colleghi il nuovo padiglione Domus Hyperion con il vecchio stabile, situato dalla parte opposta della strada.

(14)

2 Studio di varianti

In base alle richieste del Committente sono state elaborate quattro varianti strutturali, tutte in calcestruzzo armato, mostrate nel seguente capitolo.

I piani -3, -2 e -1 non sono stati modificati, per cui sono gli stessi per tutte le varianti studiate. Per i tre piani si vedano gli allegati 1 e 2.

Dal momento che il corpo centrale rigido e i pilastri posti a circa metà luce tra il seguente corpo e il bordo esterno non sono modificabili, vista la poca possibilità di spostamento dettata dalla particolare forma della struttura, ho lavorato sulla pelle esterna per tutte e quattro le varianti. Nel dettaglio le quattro soluzioni sono state incentrate sul grande sbalzo posto a est della struttura, con differenti soluzioni statiche.

2.1 Variante 1: travi rovesce

Per la prima variante ho analizzato nel dettaglio le esigenze del Committente e ho cercato di elaborare una variante che disponesse della maggior flessibilità possibile.

Per cui ho deciso di prevedere una soletta con solo dei pilastri come elementi portanti, escluso il corpo centrale rigido. Questa scelta permette alla committenza un’alta flessibilità, non solo interna per i locali, ma anche sul lato esterno, poiché in futuro si possono cambiare stanze e aperture senza avere problemi di struttura da modificare.

Figura 2: pianta tipo variante 1

Come si può vedere dalla figura 2 i piani 0, +1 e +2 avranno dei piani molto spogli, con pochi elementi strutturali. Il corpo centrale rigido è composto da pareti in calcestruzzo armato spesse 18 cm, mentre i pilastri utilizzati hanno forma quadrata e di dimensioni 30x30 cm.

Lo sbalzo di 5.35 m a est tra il piano -1 e i tre piani posti sopra è stato risolto con l’utilizzo si travi rovesce in copertura. In pratica sul bordo est delle solette non ci sono dei pilastri ma dei tiranti, che hanno lo scopo di

(15)

sostenere e sospendere i tre piani a sbalzo. I tiranti saranno poi agganciati alle travi rovesce in copertura, che hanno lo scopo di prendere il carico dei tiranti e poi scaricarlo nei pilastri fino alle fondazioni.

In totale ci sono tre travi rovesce: la prima è situata sul bordo a est e ha una lunghezza di 14.40 m; date le elevate dimensioni, per garantirne la rigidezza sarà provvista di un cavo di precompressione al suo interno. La trave rovescia a est, successivamente, scaricherà il carico lateralmente alle due poste a nord e a sud, entrambe con una campata di 7.20 m e uno sbalzo, la prima di circa 6 m mentre la seconda di 5.35 m (la prima ha due pilastri come appoggio, sull’asse G4 e G5; anche la seconda ha due pilastri come appoggi, situati in A’4’ e A’5’; per vedere le viste dello sbalzo si veda l’allegato 3).

Per il resto la struttura ha una discesa carichi lineare; la stabilità orizzontale è garantita dal corpo centrale rigido per ciò che concerne il vento e il sisma per i piani 0, +1 e +2, mentre per i piani inferiori la spinta determinante è data principalmente dal terreno e, per questa, ci sono le pareti a diretto contatto incaricate di riprenderne la spinta (funzionamento di ripresa della spinta delle terre identico per tutte le varianti, visto la scelta di mantenere gli stessi piani).

2.2 Variante 2: travi parete

Per la seconda variante ho pensato una pelle più rigida rispetto alla prima, per cui in questo caso ci sono delle pareti (spessore 25 cm) su tutto il perimetro come si può vedere dalla figura 3.

In questo caso lo sbalzo è stato risolto con un sistema differente rispetto alla prima variante: a nord e a sud si è pensato di avere delle travi pareti che, tramite bielle compresse, portano il carico nella parete sottostante al piano -1 e, contemporaneamente, la trazione è ripresa tramite tiranti nelle solette, per poi finire nel corpo centrale rigido (le due viste sono visibili all’allegato 4).

Anche in questo caso la discesa carichi verticale avviene in modo lineare eccetto lo sbalzo; per la stabilità orizzontale dei piani superiori, in questo caso, ci sono molte più pareti in tutte le direzioni, che hanno anche un’inerzia maggiore e possono quindi tranquillamente riprendere gli sforzi di vento o sisma.

(16)

2.3 Variante 3: grossa soletta al piano 0

Per la terza variante ho sviluppato una soluzione intermedia alle due precedenti, in cui ci fosse flessibilità di spazi per la pelle esterna, ma anche rigidezza statica per le zone dello sbalzo. Di conseguenza, come si può vedere dalla figura 4, ci sono dei pilastri (30x30 cm) nella parte centrale delle facciate nord e sud, ma le facciate est e ovest dispongono di pareti (d = 25 cm), elementi più rigidi rispetto ai pilastri.

In questo caso la soluzione statica adottata per il grande sbalzo a ovest è stata quella di prevedere una soletta molto spessa al piano 0, in modo da compensare la luce 5.35 m (si veda l’allegato 5).

La discesa carichi verticale è lineare in ogni zona e, nella parte dello sbalzo, il carico agente è portato in fondazione grazie appunto alla grossa soletta, che lavorando a flessione riesce a riprendere gli sforzi generati.

La stabilità orizzontale dei piani superiori è data dalle multiple pareti presenti, in particolare dal corpo rigido centrale.

Tuttavia, in base ad una breve analisi, lo spessore di soletta, nella zona dello sbalzo, necessario al funzionamento della seguente struttura risulta essere troppo grande e sicuramente eccessivo. Di

conseguenza, anche se costruttivamente fattibile, questa variante nella decisione avrà una considerazione negativa e si propenderà a sceglierne un’altra.

(17)

2.4 Variante 4: tiranti diagonali

Per l’ultima variante ho sviluppato una struttura che garantisse anch’essa molta flessibilità, come dato dalla prima e più della seconda e della terza, anche se, tuttavia, i tiranti diagonali inseriti comportano un fastidio per delle eventuali aperture.

Gli elementi portanti presenti anche qui sono dei pilastri (30x30 cm) e le uniche pareti (d = 18 cm) sono quelle del corpo centrale rigido, visibili alla figura 5, che hanno lo scopo di garantire la stabilità orizzontale come per la variante 1. Come si può vedere dall’allegato 6 ci saranno due tiranti per ogni piano a sbalzo.

(18)

3 Definizione dei criteri di valutazione e scelta

Per la scelta della variante sono presi in considerazione diversi criteri e, in base alle esigenze del Committente, ognuno ha una certa importanza.

Nel dettaglio si considerano la flessibilità della struttura, la difficoltà di esecuzione, il fattore estetico, i tempi e i costi della variante (considerati unitamente).

_ Flessibilità: 35% 1 = poca flessibilità 5 = molta flessibilità _ Esecuzione: 20% 1 = esecuzione difficile 5 = esecuzione facile

_ Estetica: 20% 1 = poco piacevole 5 = molto gradevole

_ Tempi e costi: 25% 1 = costosa + troppo tempo 5 = economica + tempistiche corte Per il criterio di flessibilità si dà peso particolare alla struttura esterna ai bordi; di base sono tutte molto flessibili all’interno.

Per l’esecuzione si prende soprattutto in considerazione la difficoltà di casseratura, più aspetti particolari. Per l’estetica di base si dà peso al fatto che non ci siano elementi che alterino l’aspetto estetico.

Per i tempi e i costi, ovviamente, si guarda che la variante strutturale non comporti eccessivi compromessi a livello di costo (materiali e quantità, difficoltà d’esecuzione) e nemmeno a livello di tempistica (eccessivo allungamento dei lavori).

Tabella dei valori per le varianti:

Flessibilità Esecuzione Estetica Tempi e costi

Variante 1 5 4 4 4

Variante 2 4 4 5 4

Variante 3 4 4 2 4

Variante 4 4 5 3 5

Tabella finale di valutazione:

Flessibilità Esecuzione Estetica Tempi e costi Totale

Variante 1 5*0.35 4*0.20 4*0.20 4*0.25 4.35/5.00

Variante 2 4*0.35 4*0.20 5*0.20 4*0.25 4.20/5.00

Variante 3 4*0.35 4*0.20 2*0.20 4*0.25 3.60/5.00

Variante 4 4*0.35 5*0.20 3*0.20 5*0.25 4.25/5.00

In base alle valutazioni di ogni variante, legate all’importanza di ogni criterio considerato, la soluzione migliore risulta essere la variante 1, in particolar modo per l’altissima flessibilità, richiesta chiave del

Committente; dunque questa sarà la variante strutturale utilizzata per il padiglione Domus Hyperion, in cui si otterrà un edificio sospeso grazie all’utilizzo di tiranti e travi rovesce.

(19)

B C E D 3 4 3' 2' C' D' B' 2 D' B C E D 3 4 3' 2' C' D' B' 2 D'

Pianta piano -3 1:100

Pianta piano -2 1:100

(20)

4' B C A E D 3 4 5 6 3' 5' 2' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D'

Pianta piano -1 1:200

Allegato 2:

(21)

5' 6' 4' 5 6 4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D' 4

Vista sud sbalzo 1:200

Vista nord sbalzo 1:200

Pianta tipo variante 1 1:200

535 535 Tirante Trave rovescia 606 Parapetto Filo terreno Parapetto Trave rovescia 1341 720 Filo terreno Tiranti Tiranti Tirante A' B' C' D' 1440

Vista ovest trave rovescia 1:100

Tirante

Trave rovescia

Cavo di precompressione

540 377 523

(22)

4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D' _4' _5' _6' 5 6 4

Pianta tipo variante 2 1:200

_{Vista sud sbalzo 1:200}

Vista nord sbalzo 1:200

Filo terreno Filo terreno Trave parete 520 591 Trave parete

Allegato 4:

(23)

4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D' _4' _5' _6' 5 6 4

Pianta tipo variante 3 1:200

_{Vista sud sbalzo 1:200}

Vista nord sbalzo 1:200

Filo terreno Filo terreno Solettone Solettone 520 591

Allegato 5:

(24)

A 5' 6' 4' 5 6 4' B E C 5 6 D 3 4 D' 6' 3' 5' B' 2' A' C' 4 1' 1 G F 2 D'

Vista sud sbalzo 1:200

Vista nord sbalzo 1:200

Pianta tipo variante 4 1:200

535 Filo terreno Filo terreno Tirante Tirante 535 606

Allegato 6:

(25)

SUPSI

Bachelor in

INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

A.5. Relazione tecnica sulle prescrizioni di protezione antincendio

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(26)

A.5. Relazione tecnica sulle prescrizioni di protezione antincendio Pagina 1 di 2

A)

Distanze di sicurezza e accessibilità dei pompieri

A1) Definizione del tipo di edificio in base all’altezza

Secondo le definizioni date, la struttura in oggetto ha un totale di 6 piani, di cui due interrati e 4 fuori terra. In base all’articolo 13 della norma di protezione antincendio (NA) l’edificio ha un’altezza di circa 13.5 metri e risulta essere un fabbricato di altezza media (≤ 30 metri).

A2) Verifica delle distanze tra gli edifici, presenti sul sedime o all’esterno dello stesso

Nelle vicinanze della costruzione non sono presenti edifici particolarmente vicini, per cui si rispettano le indicazioni citate negli articoli 28, 29 e 30 della NA.

A3) Verifica della possibilità di accesso da parte dei pompieri

Il Corpo Pompieri di Melide è il centro più vicino alla struttura ed è distante circa 8.5 km, il che richiede un tempo necessario di tratta stimabile tra i 10 e i 15 minuti massimo.

L’edificio è situato in Strada da Pügèrna ed è raggiungibile dai pompieri senza problemi.

B)

Edificio

B1) Definizione della tipologia dell’edificio, sulla base delle richieste di progetto

In base all’articolo 13 della NA l’edificio è definito come attività d’alloggio tipo “a”, nel dettaglio una cosa di cura che ospita permanentemente più di venti persone

C)

Vie di fuga

C1) Verifica del numero delle uscite di sicurezza (porte, scale, …), delle distanze dalle vie di fuga, delle larghezze di scale e vie di fuga, …

Per ciò che riguarda tutti i locali dell’edificio, hanno una porta che funge da via di fuga orizzontale; tutte le porte hanno una larghezza di 100 cm, 90 cm minimo per alcune, e un’altezza di 210 cm, che rispettano i requisiti richiesti di 90 cm, rispettivamente 210 cm. Queste vie di fuga orizzontali, come previsto dalla norma, conducono alla via di fuga verticale, che presenta una cosiddetta chiusura tagliafuoco.

La struttura non possiede piani con una superficie maggiore ai 900 m2_{o dei locali con una concentrazione di}

persone maggiore a 100 unità, quindi non sono obbligatorie due vie di fuga verticali. La via di fuga verticale è garantita dal

corpo centrale rigido in calcestruzzo armato, posto al centro dei piani; la scala presente ha una larghezza che supera il metro e trenta e garantisce la larghezza minima richiesta di 1.2 m.

Le vie di figa orizzontali rispettano la lunghezza complessiva massima di 35 metri; la distanza maggiore raggiunta è di 30 metri, come raffigurato a fianco.

(27)

A.5. Relazione tecnica sulle prescrizioni di protezione antincendio Pagina 2 di 2

D)

Parti della costruzione

D1) Conformità delle parti della costruzione alle esigenze imposte dalla tipologia dell’edificio. Verifica della resistenza al fuoco della struttura portante: pareti, copertura, solette.

L’edificio è un fabbricato di altezza media, quindi la struttura portante deve garantire una resistenza al fuoco R60. Nel dettaglio solette, pareti e coperture fungono anche da elementi componenti i compartimenti tagliafuoco: infatti, rispettivamente, le solette rispettano il requisito REI 60 e le pareti EI 60.

Inoltre l’edificio rispetta la classe RF3 per le finiture e la classe RF2 per l’involucro. D2) Definizione dei compartimenti tagliafuoco e della loro resistenza al fuoco

I compartimenti tagliafuoco sono rappresentati da ogni singola stanza presente su ogni piano (pareti in cartongesso) e dal corpo centrale in calcestruzzo armato. La resistenza al fuoco è garantita siccome hanno una classe RF1.

E)

Materiali da costruzione combustibili

E1) Verifica delle caratteristiche di combustibilità (partecipazione al fuoco) dei materiali utilizzati nei locali e nelle vie di fuga: pareti, pavimenti, soffitti, copertura, ecc.

I materiali utilizzati nei locali sono il calcestruzzo e il cartongesso e come pavimento il parquet. Questi elementi possiedono una classe di resistenza al fuoco che rispetta le direttive antincendio 14-15.

F)

Impianti tecnici

F1) Verifica della resistenza del locale in cui è inserito l’impianto di riscaldamento

In base ai requisiti richiesti dalla direttiva antincendio sugli impianti tecnici il locale ha una resistenza al fuoco di EI 60 e le porte EI 30, siccome la potenza termica nominale è superiore ai 70 kW.

[Dalla direttiva antincendio sugli impianti termotecnici]

F2) Verifica della resistenza al fuoco dei vani ascensori (porte, …)

Gli ascensori sono collocati all’interno del vano, che ha come resistenza al fuoco lo stesso valore della struttura portante, EI 60. La porta è composta da materiale incombustibile, come la cabina: i rivestimenti di pavimento, soffitto e pareti sono fatti con materiali con indice di combustibilità di 5.2.

[Dalla direttiva antincendio sugli impianti ascensori]

G)

Evacuazione di fumo e calore

G1) Verifica della possibilità di uscita dei fumi dalle trombe scale e dai locali con grande concentrazione di persone, …

L’evacuazione di fumo e calore è garantita in ogni locale dello stabile grazie all’aerazione controllata, caratteristica degli edifici Minergie; in casi particolari sono comunque presenti numerose aperture che garantiscono l’uscita di fumo e calore.

(28)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

Fase B – Progetto definitivo

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(29)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

B.1. Base di progetto

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(30)

B.1. Base di progetto Pag. 1 di 6

Indice

1 Premessa

2 Concetto strutturale

2.1 Sistema strutturale 2.2 Materiali

3 Azioni sulla struttura

3.1 Carichi verticali (pesi propri, pesi permanenti e carichi utili) 3.2 Carichi orizzontali (vento)

3.3 Incendio

4 Situazioni di rischio

4.1 Situazioni di carico 4.2 Provvedimenti 4.3 Rischi accettati

5 Esigenze funzionali

5.1 Durabilità 5.2 Deformazioni ammissibili 5.3 Isolazione termica dell’edificio

6 Caratteristiche del terreno

7 Tipologia d’intervento e fasi di progetto

7.1 Fasi di lavoro principali

7.2 Fasi di esecuzione particolari 7.3 Disarmo struttura portante

(31)

1 Premessa

Lo scopo del seguente documento è mostrare le basi necessarie al dimensionamento della struttura portante.

Il genere di utilizzazione e le esigenze fissate per la struttura nella “Convenzione di utilizzazione” sono le basi del documento “Basi di progetto”.

2 Concetto strutturale

2.1 Sistema strutturale

L’edificio è progettato in calcestruzzo armato e avrà un isolamento esterno che lo ricoprirà completamente, caratteristica degli edifici Minergie.

La struttura portante è composta da solette spesse 28 cm, appoggiate principalmente su pilastri (30x30 cm) e, solo al centro, da pareti in calcestruzzo armato (d = 18 cm), componenti del corpo rigido centrale della struttura. Questa struttura si trova dal piano 0 fino al piano +2. Inoltre, a ovest, c’è un grande sbalzo sporgente: per la seguente situazione si è risolto il sistema con l’installazione di tiranti, che sospendono il carico fino a portarlo in copertura; in cima ci sono delle travi rovesce precompresse (spessore travi di 50 cm e altezza massima raggiunta di 1.5 m), che riprendono il carico e lo scaricano a terra attraverso i pilastri su cui poggiano.

Al piano -1 la struttura rimane invariata al centro, con pilastri e corpo rigido centrale che continuano

l’andamento dei piani soprastanti; la differenza è data dalla pelle esterna, composta da pareti in calcestruzzo armato (d = 25 cm). Questa scelta è stata fatta perché a nord c’è la spinta delle terre che deve essere ripresa e, per il resto, per dare una rigidità alla base della struttura.

I piani -1 e -2 sono completamente interrati e hanno conseguentemente tutte pareti piene in calcestruzzo armato (d = 25 cm).

La discesa carichi risulta essere lineare, eccezion fatta per lo sbalzo, dove il carico è in un primo momento sospeso e portato fino alle travi in copertura e, solo in un secondo momento, arriva alle fondazioni. Le platee hanno uno spessore compreso tra 30 e 40 cm; il plinto e la banchina più profondi raggiungono i 60 cm. La stabilità orizzontale dell’edificio è garantita dal corpo centrale rigido per i piani 0, +1 e +2 dove le azioni destabilizzanti sono il sisma e il vento; mentre ai piani inferiori la spinta principale è data dal terreno e ci sono diverse pareti perimetrali con grande inerzia che aiutano quelle centrali con le spinte orizzontali.

(32)

Figura 2: sezione longitudinale

2.2 Materiali

- Calcestruzzo utilizzato

• Intera struttura C25/30, CPN B (fcd = 16.5 N/mm2)

• Pilastri prefabbricati C80/95 (pilastri ORSO-B Aschwanden) - Acciaio d’armatura:

• B500B - Tiranti d’acciaio:

• Sistema Ancon Corrfix (fy = 700 N/mm2, fu = 900 N/mm2)

3 Azioni sulla struttura

3.1 Carichi verticali (pesi propri, pesi permanenti e carichi utili)

Di seguito sono elencati i carichi utilizzati per la verifica della sicurezza strutturale. Copertura:

Soletta in calcestruzzo armato d = 28 cm g = 7.00 kN/m2

Pesi permanenti (ghiaia, isolazione, betoncino, soffitto ribassato) qperm = 1.775 kN/m2

Carico utile (neve) qk = 3.14 kN/m2

Carico utile (categoria A2 – balconi, SIA 261) qk = 3.00 kN/m2

Soletta tipo:

Pesi permanenti (parquet, isolazione, betoncino, soffitto ribassato e tavolati) qperm = 3.80 kN/m2

Carico utile (categoria C1 – superfici con tavoli e sedie, SIA 261) qk = 3.00 kN/m2

Carico utile (categoria A3 – scale, SIA 261) qk = 4.00 kN/m2

Soletta sopra piano -3 (differenza di carico utile, per il resto identica alla soletta tipo):

Pesi permanenti (parquet, isolazione, betoncino, e tavolati) qperm = 3.00 kN/m2

Carico utile (deposito – secondo indicazione Committente) qk = 5.00 kN/m2

(33)

Platee:

Soletta in calcestruzzo armato d = 30÷40 cm g = 7.50÷10.00 kN/m2

Pesi permanenti (parquet, isolazione, betoncino, e tavolati) qperm = 3.00 kN/m2

Carico utile (categoria C1 – superfici con tavoli e sedie, SIA 261) qk = 3.00 kN/m2

Carico utile (categoria A3 – scale, SIA 261) qk = 4.00 kN/m2

3.2 Carichi orizzontali (vento)

Il vento è l’unico carico orizzontale preso in considerazione in questa fase di progetto.

Vento agente su entrambe le facciate qk = 1.0 kN/m2

La stabilità orizzontale è garantita dal corpo centrale rigido per i piani 0, +1 e +2, mentre per quelli inferiori ci sono in aggiunta le pareti perimetrali.

L’azione del sisma non è stata considerata nella parte iniziale di progetto e sarà ripresa nella fase di dimensionamento definitivo.

Per i piani -3, -2 e -1 la spinta determinante risulta essere quella del terreno, ma gli elementi principali dimensionati sono altri per cui lo studio di questa è previsto eventualmente in una fase successiva.

3.3 Incendio

Tutti gli elementi strutturali previsti rispettano i requisiti di copriferro e dimensioni minime secondo la tabella 15 della norma SIA 262 per la classe di resistenza minima R60.

4 Situazioni di rischio

4.1 Situazioni di carico

È stata analizzata nel dettaglio la struttura e le situazioni di rischio considerate sono le seguenti. _ Situazione di carico 1: neve (SL2) [per soletta di copertura]

- Azione preponderante: neve

- Azioni permanenti: peso proprio e pesi permanenti - Azione concomitante: carico utile copertura

_ Situazione di carico 2: carico utile (SL2) [per tutte le altre solette] - Azione preponderante: carico utile solette

- Azioni permanenti: peso proprio e pesi permanenti _ Situazione di carico 3: travi rovesce (SL2)

- Azione preponderante: carico utile delle solette - Azioni permanenti: peso proprio e pesi permanenti - Azione concomitante: neve

- Azione concomitante: carico utile copertura

Eccetto per la copertura, dove il carico principale è dato dalla neve, per tutti gli altri elementi dell’edificio il carico determinante risulta essere il carico utile.

4.2 Provvedimenti

I provvedimenti attuati per garantire la sicurezza strutturale sono un dimensionamento adeguato in base allo state limite ultimo di tipo 2 a cui andranno ad aggiungersi misure di controllo durante l’utilizzazione.

L’azione del sisma non è stata presa in considerazione inizialmente e sarà trattata in una fase più dettagliata successiva.

4.3 Rischi accettati

(34)

5 Esigenze funzionali

5.1 Durabilità

La durabilità è un’esigenza concernente il tipo di calcestruzzo usato. È stato scelto di utilizzare un calcestruzzo CPN B per l’intera struttura. Nel dettaglio la scelta di questo calcestruzzo è adatta per ogni elemento, siccome nessuno di questi è a contatto diretto con l’aria esterna ed è quindi ben protetto. Conseguenti provvedimenti e ipotesi di calcolo:

- Classe di resistenza: C25/30

- Classi d’esposizione considerate: XC3 - Diametro massimo degli aggregati 32 mm - Classe dei cloruri Cl 0.10

- Classe di consistenza: C3

- Copriferro generale utilizzato 30 mm, con eventuali eccezioni

- Caratteristica del calcestruzzo di non essere impermeabile, secondo SIA 262/1

5.2 Deformazioni ammissibili

Di seguito sono elencate le deformazioni ammissibili, riguardanti le solette in calcestruzzo armato, definite per i carichi utili secondo norma SIA 260:

- con elementi fragili: w < L/500 (caso raro) - con elementi duttili: w < L/350 (caso frequente)

5.3 Isolazione termica dell’edificio

L’edificio è isolato esternamente con un cappotto di rivestimento, che è presente ovunque, anche sotto la platea, particolarità dell’edificio essendo Minergie. Non sono stati risolti particolari ponti termici, perché la struttura non ha elementi sporgenti dalle solette.

6 Caratteristiche del terreno

Tutte le informazioni riguardanti le caratteristiche nel terreno sono presenti nell’indagine geologica, allegata all’incarto del progetto.

Si considera che il terreno sia composto da roccia non particolarmente buona, con un angolo d’attrito interno φ = 35°, un peso specifico γ = 22 kN/m3_{e una tensione limite di dimensionamento di 0.5 N/mm}2_{, utilizzata}

per il dimensionamento delle fondazioni.

7 Tipologia d’intervento e fasi di progetto

7.1 Fasi di lavoro principali

Le fasi principali di lavoro sono le seguenti:

- Esecuzione dello scavo generale, con scavo a tappe della parte centrale con realizzazione di pareti spruzzate in calcestruzzo.

- Insieme a quello generale, scavare metà cunicolo e procedere con la realizzazione dell’opera in calcestruzzo armato.

- Scavo dell’altra metà, concludendo infine il passaggio tra i due stabili Tusculum. - Esecuzione della platea.

(35)

7.2 Fasi di esecuzione particolari

_ Per il cunicolo passante sotto la strada si esegue metà scavo e si lascia metà carreggiata agibile al traffico. In seguito si realizza la parte in calcestruzzo e si riempie, permettendo il passaggio sull’altro lato alle vetture; ciò permette di realizzare l’altra parte del cunicolo, arrivando a collegare la vecchia casa anziani Tusculum alla nuova.

_ Le esecuzioni di tutte le solette avvengono con l’utilizzo di puntelli e, ad ogni soletta, saranno tolti quando saranno messi i successivi per la soletta due piani soprastanti.

_ Per la parte dello sbalzo a ovest i puntelli saranno installati e rimarranno fino a che non saranno realizzate le travi rovesce in copertura. Solo dopo che quest’ultime saranno funzionanti si procederà a rimuovere i puntelli di sostegno.

7.3 Disarmo struttura portante

In generale tutte le solette, le elevazioni interne e i pilastri potranno essere disarmati dopo 5 giorni.

8 Firma

(36)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

B.2. Predimensionamento strutturale

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D'

Copertura - soletta sopra piano +2 1:100

A = 2.66 m² A = 12.22 m² A = 6.99 m² A = 29.14 m² A = 14.59 m² A = 46.58 m² A = 16.92 m² A = 36.51 m² A = 18.28 m² A = 44.08 m² A = 7.45 m² A = 12.33m² A = 12.98m² A = 35.40 m² A = 27.78 m² A = 34.23 m² A = 34.17 m² A = 37.19 m² A = 47.89 m² A = 48.00 m² A = 36.58 m² A = 36.58m² A = 43.28 m² A = 16.20 m² A = 16.20 m² A = 15.49 m² A = 18.23 m² A = 21.42 m² A = 16.72 m² A = 7.00 m² A = 7.02 m² A = 8.25 m² A = 10.61 m² 139.0 kN 230.1 kN 242.2 kN 822.5 kN 637.6 kN 694.0 kN 893.6 kN 895.7 kN 682.6 kN 682.6 kN 807.6 kN 315.7 kN 681.3 kN 272.2 kN 869.2 kN 130.4 kN 543.8 kN 228.0 kN 289.0 kN 302.3 kN 302.3 kN 65.75 kN/m 53.24 kN/m 66.75 kN/m 341.1 kN 49.64 kN +4081.4 kN -1409.0 kN -1048.6 kN +3487.2 kN

Soletta sopra piano +1 1:100

A = 2.66 m² A = 12.22 m² A = 6.99 m² A = 29.14 m² A = 14.59 m² A = 46.58 m² A = 16.92 m² A = 36.51 m² A = 18.28 m² A = 44.08 m² A = 7.45 m² A = 12.33m² A = 12.98m² A = 35.40 m² A = 10.56 m² A = 34.17 m² A = 37.19 m² A = 47.89 m² A = 48.00 m² A = 36.58m² A = 43.28 m² A = 16.20 m² A = 15.49 m² A = 18.23 m² A = 21.42 m² A = 16.72 m² A = 7.00 m² A = 7.02 m² A = 8.25 m² A = 10.61 m² A = 15.03 m² A = 11.23 m² A = 5.02 m² A = 15.12 m² A = 8.56 m² 281.1 kN (+142.1 kN) 465.4 kN (+235.3 kN) 489.9 kN (+247.7 kN) 1665.6 kN (+843.1 kN) 1291.2 kN (+653.6 kN) 1405.7 kN (+711.7 kN) 1808.2 kN (+914.6 kN) 1811.5 kN (+915.8 kN) 1382.2 kN (+699.6 kN) 1633.4 kN (+825.8 kN) 638.5 kN (+322.8 kN) 1381.1 kN (+699.8 kN) 550.6 kN (+278.4 kN) 1757.9 kN (+888.7 kN) 263.8 kN (+133.4 kN) 1099.8 kN (+556.0 kN) 461.2 kN (+233.2 kN) 584.5 kN (+295.5 kN) 611.4 kN (+309.1 kN) 689.9 kN (+348.8 kN) 100.4 kN (+50.75 kN) A = 16.20 m² 611.4 kN (+309.1 kN) A = 36.58m² 1382.1kN (+699.5 kN) A = 16.20 m² -628.4 kN (-214.2 kN) -280.9 kN (-95.8 kN) -601.8 kN (-201.5 kN) -435.0 kN (-163.3 kN) 4368 kN (+286.6 kN) -733.6 kN (+675.4 kN) -739.5 kN (+309.1 kN) 3775.7 kN (+288.5 kN) 4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D'

Tesi di Bachelor

Giugno – SettembreAnno accademico 2016 – 2017

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

Studente: Andrea Muoio Curricolo di studio: Ingegneria Civile Indirizzo: Edilizia Docente responsabile: Ing. Alessandro Bonalumi

Discesa carichi:

solette sopra +2 e +1

B.2.

Formato: Scala: Formato: 45 x 105 1:100 Luglio 2017

MODIFICHE: OSSERVAZIONI DATA:

A B C D

(79)

Soletta sopra piano 0 1:100

A = 12.55 m² A = 41.82 m² A = 4.92 m² A = 17.54 m² A = 13.73 m² A = 26.18 m² A = 18.28 m² A = 44.08 m² A = 7.45 m² A = 12.33m² A = 12.98m² A = 35.40 m² A = 34.17 m² A = 37.19 m² A = 47.89 m² A = 48.00 m² A = 36.58 m² A = 36.58m² A = 38.01 m² A = 16.20 m² A = 16.20 m² A = 16.90 m² A = 18.23 m² A = 21.42 m² A = 16.40 m² A = 5.29 m² A = 7.02 m² A = 8.25 m² A = 10.61 m² A = 15.03 m² A = 21.26 m² A = 19.84 m² 423.2 kN (+142.1 kN) 700.7 kN (+235.3 kN) 737.6 kN (+247.7 kN) 2508.6 kN (+843.1 kN) 1944.8 kN (+653.6 kN) 2117.4 kN (+711.7 kN) 2722.8 kN (+914.6 kN) 2727.3 kN (+915.8 kN) 2081.8 kN (+699.6 kN) 2358.6 kN (+725.2 kN) 900.5 kN (+262.0 kN) 1883.1 kN (+502.0 kN) 644.5 kN (+93.9 kN) 1852.4 kN (+488.8 kN) 907.0 kN (+322.5 kN) 1229.6 kN (+309.1 kN) 1038.7 kN (+348.8 kN) 920.5 kN (+309.1 kN) 2081.6 kN (+699.5 kN) 2028.3 kN (+270.7 kN) 801.1 kN (+239.5 kN) 439.6 kN 121.7 kN/m A = 10.56 m² A = 11.23 m² A = 5.02 m² A = 8.56 m² -414.2 kN (-214.2 kN) -185.1 kN (-95.8 kN) -400.3 kN (-201.5 kN) -271.7 kN (-163.3 kN) 4654.6 kN (+286.6 kN) -58.2 kN (+675.4 kN) A = 16.20 m² -430.4 kN (+309.1 kN) A = 15.12 m² 4064.2 kN (+288.5 kN) 4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D' A = 33.14 m² 70.8 kN/m

Soletta sopra piano -1 1:100

A = 5.68 m² A = 10.42 m² A = 4.68 m² -108.4 kN -198.8 kN A = 10.48 m² -200.0 kN -89.3 kN A = 19.36 m² 3092.2 kN (+369.4 kN) A = 12.34 m² 4890.0 kN (+235.4 kN) A = 30.59 m² 107.5 kN/m A = 50.05 m² +126.1 kN/m +1266.9 kN/m +831.7 kN/m +616.6 kN/m A = 36.76 m² 2783.0 kN (+701.4 kN) A = 36.68 m² 2781.7 kN (+699.9 kN) A = 27.93 m² 2891.5 kN (+532.9 kN) A = 15.30 m² 2320.2 kN (+291.9 kN) A = 10.29 m² 635.9 kN (+196.3 kN) A = 8.05 m² -182.1 kN/m (+153.6 kN) A = 8.05 m² +116.4 kN/m A = 8.05 m² 813.7 kN/m (+116.4 kN/m) A = 8.05 m² +116.4 kN/m A = 8.05 m² 1047.9 kN/m (+116.4 kN/m) A = 8.53 m² +484.5kN/m (+162.8 kN) A = 18.99 m² 362.3 kN A = 13.42 m² 516.6 kN/m (+41.0 kN/m) A = 14.53 m² 302.7 kN/m (+40.5 kN/m) A = 7.27 m² -114.2 kN/m (+34.2 kN/m) A = 30.56 m² 134.6 kN/m (+74.6 kN/m) A = 5.03 m² 145.4 kN/m (+32.0 kN/m) 4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D'

Tesi di Bachelor

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

Discesa carichi:

solette sopra 0 e -1

B.2.

A B C D

(80)

SUPSI

Bachelor in INGEGNERIA CIVILE

Anno accademico: 2016/2017

TESI DI BACHELOR

Edificazione Tusculum

Padiglione Domus Hyperion

Progetto ad Arogno

B.3. Piani definitivi

Studente:

Andrea Muoio

Docente responsabile:

Alessandro Bonalumi

Commissione di tesi:

Cristina Zanini Barzaghi

Gianfranco Sciarini

Giovanni Stoffel

(81)

1275 3:1

A

B

874

C

60

C

60 60 212 368 316 1018 370.5 177 316 1172

-0.95

-4.11

-9.78

-0.95

-4.11

5:1 5:1 5:1 5:1 5:1 3:2 5:1 5:1 5:1 3:2 3:2

-4.11

60 370 310 611 3:2

B

368 220 70 60 242 60 269 1046.5

-4.11

60

Pianta scavo 1:100

286

-4.11

-0.95

3:1

-0.95

177 113 3:1 26

-10.56

-4.11

494 117 26 528 106 26 60 20 292 546 60 113 113 113 113 177 5:1 26 700 1164.5 471.5

-4.11

89 60 60 60 180 180 60 759 280 20

-4.11

611 105 105 180 363 720 720 535 187 190 540 20 211 498 232 377 188 94 357 453 97 720 377 107 406 260 260 926 260 436 368 3:2

Pianta dettagliata del cunicolo di collegamento visibile a fianco

793 60

D

E

Banchina di fondazione quota -4.11 Plinti di fondazione quota -4.11 60 60 60 60 60 374 359.5 4' 2' B F C 1' 3' 3 E 2 1 A 4 A' 5' 6 G 6' D C' B' D' 5 -12.50 / +617.00 m.s.m. -9.78 -7.91 -5.91 -0.95 374 60 232

Sezione A-A 1:100

Sagoma edificio

Profilo terreno esistente

-0.50

con vista parete chiodata a ovest

60

1577 Bordo plinto sull'asse B

+1.50 +0.50 -2.50 -4.50 -3.50 +4.50 +3.90 +4.50 +3.55 -5.50

B

C

D

E

Bordo plinto sull'asse E

Ancoraggio temporaneo attivo Y1860S7-12,9 1 trefolo; protezione contro la corrosione livello 2 (SIA 267); L = 7.00 m -10.56 Tubi di drenaggio PVC DN 110

F

-9.10 Profilo di scavo 720 540 180 190 5:1 116 103 3:2 136 80 883 150 154 739 176 84 200 84 730 200 116 180 567 64 152 217 103 200 187 100 200 200 200 133 180 200 100 200 67 80 200 200 155 180 68 -1.75 -3.30 -5.10 -7.10 60 -4.11 -2.75 26 26 60 167 316 155 200 200 211 150 100 200 200 200 100 180 180 689 404 232 11 191 883 316 30 30 30 30 30 30

Ancoraggio temporaneo passivo tipo Swiss Gewi Ø20; protezione contro la corrosione livello 2 (SIA 267); L = 4.00 m 178.5 10.0° 80 120 51 149 133 _10.0° 10.0° 10.0° 10.0°

Ancoraggio temporaneo passivo tipo Swiss Gewi Ø20; protezione contro la corrosione livello 2 (SIA 267); L = 4.85 m

20

Quota fondo scavo

Sezione B-B 1:100

Profilo terreno esistente

Sagoma edificio e scala esterna

-0.02 -4.11 358 variabile variabile -6.50 / +623.00 m.s.m. variabile -4.50 +0.10 +4.05 +3.50 +2.05 +1.50 +0.50 -0.50 -1.50 -2.50 -3.10 -3.50 -5.50 -6.00 +1.00 +1.50 +0.50

F

G

E

D

C

B

Profilo di scavo 540 545 190 180 720

La quota di scavo equivale alla quota più bassa del plinto più profondo 378 3:2 3:2 3:2 3:2 3:2 9%

-9.06

-9.78

60 461 282.5 197.25 393 80 441 282.5 232 240 406 240 243 243

Pianta scavo cunicolo 1:100

3 2

325.8 42.2 428.8 7.2

60

60 149.2°

Linea divisoria indicativa delle tappe di scavo del cunicolo 368 406 260

-9.78

260 926 3:2 60 286 60

(prima tappa a nord, seconda a sud)

Collegamento con vecchia edificazione Tusculum

243 243

Tesi di Bachelor

Anno accademico 2016 – 2017

Giugno – Settembre

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

1) Piante e sezioni

di scavo

B.3.

Formato: Scala: Formato: 60 x 126 1:100 Giugno 2017

A B C D

Prima tappa di scavo Seconda tappa di scavo

Assi di tracciamento Terza tappa di scavo

Quarta tappa di scavo Quinta tappa di scavo Fasi di scavo per la realizzazione della parete chiodata:

Legenda:

Parete chiodata Sagoma dell'edificio

CALCESTRUZZO ARMATO

(Seconda la norma SIA 262, edizione 2003)

I) QUALITÀ CALCESTRUZZO ARMATO: CALCESTRUZZO:

Acciaio B500B

Gunite permanente Classe di resistenza: C25/30 Classe di esposizione: XF1

Classe di contenuto in cloruri: Cl 0,2 Classe di consistenza: F3/F4

Valore nominale del grano massimo: Dmax = 8 mm

-ARMATURA:

-COPERTURA DEI FERRI:

-LISTA FERRI No. xx LISTA RETI No. xx (ancoraggi permanenti)

30 mm

Ancoraggi temporanei

(82)

-12.50 / +617.00 m.s.m. var.

Sezione C-C 1:100

-1.20 -0.40 _-0.50 -1.50 -2.50 -3.50 -4.50 -3.70 -2.70 -2.50 -1.70 793 -0.70 -0.90 -1.00

Profilo terreno esistente Sagoma edificio

-4.11

3'

4'

2'

con vista parete chiodata a sud

Profilo di scavo

720 720

-4.11

La quota di scavo equivale alla quota più bassa del plinto più profondo

var. var. 60 152 180 155 80 50 200 150 200 50 181 50 217 200 150 567 60.5 50 100 100 -5.61 -7.61 -9.78 var. var. 150 65 115 85 70 5:1 5:1 30 30 -4.91 -6.46 -8.26 Tubi di drenaggio PVC DN 110 Ancoraggi temporanei;

protezione contro la corrosione livello 2 (SIA 267); Inclinazione 10° rispetto asse orizzontale;

Prima fila: L = 7.00 m (attivo Y1860S7-12,9) Seconda fila: L = 6.40 m (passivo Ø20) Terza fila: L= 5.70 m (passivo Ø20)

137 13 99 20 5:1 200 200 180 145 55 200 55 39

Vista D-D 1:100

150 200 217 81 80 155 180 152 567 139 61 47 63 137 121.5 -9.78 -8.26 -6.46 -4.91 -4.11 -9.78 -7.61 -5.61 -4.11 30 30 610.96 310 921 -12.50 / +617.00 m.s.m. Tubi di drenaggio PVC DN 110 144 166 34 80 120 20

Dettaglio tipo testa ancoraggi 1:20

Barra d'ancoraggio temporanea tipo Swiss Gewi Ø20 Acciaio B500B

Guaina nervata in plastica (45mm/55mm)

20

Piastra 200.200.10 mm Dado

Malta d'iniezione tra guaina e barra d'ancoraggio

68 200 80 155 180 200 200 68 883 -1.75 -3.30 -5.10 -7.10 -9.78 -0.95 -9.10 200 874 370 1244 180 155 50 180 200 200 200 103 40 200 200 37.4 100 100 100 100 47 116 180 177.5 113.5 44.5 100 97.5 155.5 86.5 222.5 162.6 102.5 171 111 51 65.5 114 34 30 30 30 30 -4.75 -6.75 -8.75 5:1 -2.75 -12.50 / +617.00 m.s.m. 5:1

Vista E-E 1:100

Tubi di drenaggio PVC DN 110 20

Tesi di Bachelor

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

2) Sezione di scavo,

viste e dettaglio

testa ancoraggio

B.3.

Formato: Scala: Formato: 45 x 84 1:100/20 Giugno 2017

A B C D

Prima tappa di scavo Seconda tappa di scavo

Assi di tracciamento Terza tappa di scavo

Quarta tappa di scavo Quinta tappa di scavo Fasi di scavo per la realizzazione della parete chiodata:

Legenda:

Parete chiodata Sagoma dell'edificio

CALCESTRUZZO ARMATO

Acciaio B500B

Gunite permanente Classe di resistenza: C25/30 Classe di esposizione: XF1

-ARMATURA:

-LISTA FERRI No. xx LISTA RETI No. xx (ancoraggi permanenti)

30 mm

Ancoraggi temporanei

(83)

4' B A C E D 3 4 5 6 3' 5' 2' 6' C' A' D' B' 1 F 1' G 2 D'

Soletta sopra piano +1 1:100

550 471 720 720 598 720 720 720 522 653 93 93 226 657 720 720 720 720 520 15 525 377 519 15 264 15 11 530 370 720 720 720 471 550 15 18 304 18 292 18 130 108 130 78 100 100 100 100 640 18 111 18 110 745 100 150 100 31 18 137 18 137 516 48 151 179 20 516 28 107 20 220 18 220 18 223 18 18 135 18 377 18 45 18 15 8.5 Q. sup. +6.63 Q. inf. +6.35 s = 28 cm Pilastri prefabbricati Orso-B Aschwanden, 300x300 mm

Muri esterni corpo rigido facciavista

Tiranti Ancon Corrfix 40 mm, fy = 600 N/mm² 4391 1440 3082.5 15 3443 25 60.0° 120.0° 90.0°

A

15 15 525 RRX 180.180-6.3 S355 RRX 180.180-6.3 S355

B

2 3 1 2' 3' 4' 5' 6'

Sezione A-A 1:100

720 720 535 720 565 471 272.5 25 272.5 25 288 28 327 28 292 28 292 28 690 30 690 30 690 30 520 30 30 520 30 45

Pilastri prefabbricati Orso-B Aschwanden, 300x300 mm

Tiranti Ancon Corrfix 40 mm, fy = 600 N/mm² 230 40 +6.63 +3.43 -0.12 -3.28 +9.83 -6.255 -9.23 30 30 60 355 30 352.5 30 260 30 559.5 150 20 25 +11.05

Dettaglio pilastro più caricato 1:10

8 Ø 22 xx x pz. Ø 8/15 xx staffe 2 pz. passo 30 xx ganci 30 30 x pz. Ø 10/15 xx staffe 8+8 Ø 12/15 xx 2 Ø 12 xx 6 Ø 30 xx 1 Ø 26 xx 4 Ø 10 xx Tabella di sospensione

1. Prima si posano le staffe della trave, POS. xx. 2. Poi si posano i ferri longitudinali Ø 30 e 26, POS. xx. 3. Infine si posano i ferri Ø 12 della soletta, POS. xx,

che appoggiano sui ferri longitudinali Ø 30 e 26, POS. xx.

x pz. Ø 12/15 xx

Dettaglio tipo sospensione travi rovesce 1:20

Tesi di Bachelor

Dipartimento ambiente costruzioni e design

DACD

COMUNE di AROGNO

PADIGLIONE DOMUS HYPERION

MAPPALI 906-1154-1418

3) Piani definitivi

B.3.

A B C D

CALCESTRUZZO ARMATO

Acciaio B500B

CPN B (secondo la norma SIA 262) Classe di resistenza: C25/30 Classe di esposizione: XF1

-ARMATURA:

-LISTA FERRI No. xx