Capitolo 2

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2 Definizione della struttura portante

2.1 Il progetto

Nel presente capitolo si riporta la descrizione generale dell’edificio e dei vari componenti edilizi in

esso presenti (solai, tamponamenti, partizioni interne, ecc.) che gravano sulla struttura portante in

acciaio.

Come descritto nel primo capitolo della seguente Tesi di Laurea, l’edificio è situato nel Comune di

Pisa.

Il lotto di terreno su cui è prevista la realizzazione dell’opera è individuato dalle seguenti coordinate

geografiche: longitudine 10,24° E; latitudine 43,43° N.

La località, dunque, ai sensi del DM 14 gennaio 2008, rientra nella Zona 3, Classe di rugosità del

terreno A, Categoria di esposizione del sito IV, ai fini dell’analisi dell’azione del vento; Zona III per

l’azione della neve. Il clima è temperato e tipicamente mediterraneo senza particolari sbalzi ed

escursioni termiche.

Si intende dunque progettare un nuovo polo universitario che andrà ad ospitare uffici e laboratori.

La configurazione in pianta è compatta e rettangolare, con ingombro planimetrico della struttura

portante in acciaio di 36.70 x 23.80 metri per una complessiva superficie coperta di 873,5 mq e

altezza massima di 11,7 metri.

L’edificio in esame è stato articolato in 3 piani: la struttura è realizzata in acciaio. Il piano terra andrà

ad ospitare i laboratori pertanto avrà un’altezza di 4.2 m, mentre nei due piani superiori verranno

ubicati gli uffici, pertanto l’altezza sarà pari a 3,5 m.

Il telaio principale presenta 7 campate, 5 hanno una lunghezza di 6 metri, mentre le altre due

rispettivamente 4 e 2 metri. Il telaio secondario presenta invece 4 campate che si ripetono per 7 volte

della lunghezza di 6 metri.

Per la struttura di fondazione sono state scelte delle fondazioni continue realizzate mediante travi

rovesce a T sia in senso longitudinale che trasversale. Il solaio controterra è realizzato mediante

casseri modulari in plastica (igloo) posati a secco ed incastrati su piano di appoggio regolare

opportunamente predisposto e con getto di completamento in calcestruzzo.

Per la copertura è stata inserita una copertura piana avente pendenza minima necessaria al deflusso

delle acque. I solai di tutti i piani sono realizzati in lamiera grecata con getto in calcestruzzo.

La progettazione è stata articolata in fasi successive. Partendo dall’analisi dei carichi, condotta in

base alle vigenti normative, mediante l’impiego di schemi statici elementari, sono stati

predimensionati gli elementi strutturali della costruzione.

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effettive sulle varie membrature inserite. Dapprima per la struttura in acciaio, sono state eseguite le

opportune verifiche degli elementi strutturali in relazione a resistenza, deformabilità e stabilità e sono

stati dimensionati e verificati i collegamenti. In seguito, per le fondazioni in il cemento armato sono

state dimensionate e verificate le varie sezioni significative di travi, colonne e fondazioni.

Le norme applicate sono le seguenti:

• D.M. 14/1/2008 – Norme tecniche per le costruzioni

• Circolare n° 617 del 2/2/2009 – Istruzioni applicative del D.M./08

• CNR UNI 10011 – Costruzioni in Acciaio

• EC3 – Progettazione delle strutture in acciaio

2.2 Materiali utilizzati

Per tutti gli elementi si prescrive l’uso di un acciaio S275 con le seguenti caratteristiche:

Per le giunzioni bullonate si prescrive l’utilizzo di bulloni di classe 8.8 ad alta resistenza con tali

caratteristiche:

Per i tirafondi invece si prescrive l’utilizzo di una classe pari a 10.9.

Per la fondazione si prescrive un calcestruzzo C25/30, con le seguenti caratteristiche:

Materiale

Acciaio

S275

f

yk

27,5

KN/cm

2

f

tk

43 KN/cm

2

γ

M 0

1,05

γ

M 1

1,05

γ

M 2

1,25

E

21000

_KN/cm

2

G

8077

_KN/cm

2

8,8

f

yb

64,9

_KN/cm

2

f

tb

80 _KN/cm

2

classe

5,6

f

yb

30 KN/cm

2

f

tb

50 KN/cm

2

classe

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2.3 Tecniche costruttive e materiali impiegati per i componenti edilizi

Di seguito è riportata una descrizione dettagliata dei materiali, già citati nel capitolo precedente,

costituenti i principali elementi costruttivi dell’opera da progettare al fine di determinare i pesi

gravanti sulla struttura portante necessari per eseguire una corretta analisi dei carichi come previsto

dal D.M. 14 Gennaio 2008. L’analisi dei carichi è il primo passo per il calcolo e la verifica della

struttura.

Elementi orizzontali

Solaio

I solai interpiano sono costituiti da una lamiera grecata in acciaio zincato (spessore 1 mm) con soletta

in cls, spessore totale 10 cm. Il peso complessivo della lamiera comprensiva di getto sarà di 1,86

KN/m

2

_.

Materiale

Cls

C 25/30

f

ck

24,9

_N/mm

2

f

cm

32,9

N/mm

2

f

ctm

2,558119

N/mm

2

f

cfm

3,069743

_N/mm

2

f

cd

14,11

_N/mm

2

f

ctk

1,790684

_N/mm

2

f

ctd

1,193789

_N/mm

2

E

cm

35004,92

N/mm

2

ν

0,2

γ

c

1,5

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Figura 8: Particolare solaio interpiano

Elementi verticali

Pareti

Gli elementi di chiusura verticale presenti nell’edificio in esame possono essere così suddivisi:

1 Tamponamento esterno

2 Tamponamento interno

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Figura 9: Particolare parete di tamponamento

E’ stata scelta una parte ventilata della Knauf, con sistema costruttivo a secco.

Tale parete ha delle caratteristiche uniche:

• La parete a giunto chiuso consente di creare una facciata dall’estetica regolare e di proteggere

meglio l’edificio e il materiale isolante.

• La continuità data dal giunto chiuso permette di effettuare anche la finitura con effetto

intonaco tradizionale.

• Rapidità di esecuzione, propria delle costruzioni a secco (non necessita di tabellario).

• Libertà progettuale. Parete continua a giunto chiuso adatta per un’ampia gamma di finiture

e materiali di rivestimento.

• Consente di realizzare anche pareti curve.

• Prestazioni certificate dall’istituto IFT di Rosenheim, ottenute grazie a materiali e sistemi di

qualità.

• Semplicità di posa data dall’assenza di pezzi speciali e dall’interasse dei montanti fino a 1m.

• Durabilità nel tempo, certificata per le lastre Aquapanel®, propria dell’alluminio che

costituisce la struttura portante e determinata per l’isolante dalla protezione dagli agenti

atmosferici.

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2. Partizioni interne

I tramezzi sono stati ipotizzati come pareti leggere tipo Knauf a doppia orditura dello spessore di 25

cm per le pareti divisorie tra i vari laboratori; mentre dello spessore di 15 cm per le altre pareti.

Figura 10: Particolare 3d della partizione interna