domenica 9 giugno 2013
EdS - Prima Prova: Dimensionamento Strutturale
Abbiamo illustrato il processo logico e creativo che si nasconde dietro un progetto attraverso gli schemi; siamo quindi passati al confronto con indici e zonizzazione; abbiamo disegnato piante, prospetti, sezioni e una fantastica vista tridimensionale e magari abbiamo anche scritto un trattato sull'architettura contemporanea nella relazione tecnica. Ma c'è ancora una domanda alla quale non possiamo sottrarci per la prima prova dell'esame di stato:
'Architè, ma si regge?'.
MVRDV - Balancing Barn
Il dimensionamento strutturale è sicuramente la parte che più cruccia i candidati (e gli architetti in genere) e più interessa gli esaminatori: non c'è niente di meglio di un bel pilastro mancante per giustificare un'ironica risatina sotto i baffi e una sonora bocciatura.
Ma veniamo subito al dunque. Acciaio, cemento armato, legno, cartone pressato o cannucce per bibite? A quale materiale affidare la nostra struttura? La risposta è molto semplice: il materiale che conosciamo meglio.
Tuttavia volendoci sbilanciare, possiamo affermare che il materiale più versatile da usare (almeno per quanto riguarda l'EdS) è il cemento armato.
Possiamo preferirlo ad altri materiali per tre motivi:
- il predimensionamento è immediato da eseguire;
- non dobbiamo preoccuparci troppo delle grandi luci;
- i dettagli sono più 'standardizzati' e facili da disegnare,
Parlando di c.a. facciamo riferimento al D.M. INFRASTRUTTURE, 14/01/2008, celeberrimo decreto che permise il passaggio dalle tensioni ammissibili agli stati limite e al corrispondente Eurocodice, l'Eurocodice 2.
Naturalmente durante la prova pratica non potremo e non dovremo presentare un vero e proprio calcolo strutturale, impensabile in sole 8 ore, ma piuttosto un predimensionamento strutturale che possa dare un'idea di massima però plausibile di quella che sarà la struttura vera e propria.
Procediamo con ordine.
Procediamo con ordine.
Solaio
Il solaio ha un comportamento differente nelle due direzioni perché la rigidezza della struttura nella direzione di tessitura dei travetti è molto superiore rispetto a quella ortogonale. In pratica possiamo affermare che il solaio è una piastra ortotropa. La tipologia che andremmo ad adoperare è quella di solaio misto in cemento armato gettato in opera e blocchi di alleggerimento in laterizio.
In pratica un solaio di questo genere pesa circa 3 KN/mq.
In pratica un solaio di questo genere pesa circa 3 KN/mq.
Il predimensionamento proposto dal D.M. 2008 è riportato in tabella.
Altezza
solaio h
|
h = min (12
cm; Lmax/25)
|
Altezza
soletta s
|
S ≤ 4 cm
|
Interasse
travetto i
|
i ≤ 15 s
|
Larghezza
travetto b
|
b = min (1/8
i; 8 cm)
|
Dimensione
pignatta
|
hp ≥
12 cm
bp ≤ 52
cm
|
Travi
Il predimensionamento dipende dalla luce e dalla funzione che le travi devono svolgere ovvero dai carichi da portare e dalle esigenze architettoniche.
Al di là della tipologia strutturale, le travi si possono anche dividere in travi emergenti, cioè che emergono dal solaio o travi a spessore, cioè spesse tanto quanto il solaio.
Per la tipologia delle travi emergenti, la cui larghezza B è stata assunta convenzionalmente pari alla larghezza della tamponatura esterna oppure alla base dei pilastri, per predimensionare l'altezza H, ci si può riferire al criterio H = L / 10 con L = luce della trave maggiore.
Per le travi a spessore con altezza pari a quella del solaio vicino, la larghezza è grossolanamente pari a B = L / 6.
Al di là della tipologia strutturale, le travi si possono anche dividere in travi emergenti, cioè che emergono dal solaio o travi a spessore, cioè spesse tanto quanto il solaio.
Per la tipologia delle travi emergenti, la cui larghezza B è stata assunta convenzionalmente pari alla larghezza della tamponatura esterna oppure alla base dei pilastri, per predimensionare l'altezza H, ci si può riferire al criterio H = L / 10 con L = luce della trave maggiore.
Per le travi a spessore con altezza pari a quella del solaio vicino, la larghezza è grossolanamente pari a B = L / 6.
Pilastri
Il
predimensionamento dei pilastri appare più complicato.
In
teoria dovremmo usare il metodo delle aree di influenza e valutare
il peso sia del contributo dei carichi permanenti che di quelli variabili
per calcolare l'area minima del pilastro soggetto a compressione semplice
amplificata leggermente.
La formula suggerita dalla normativa italiana è
Ap =
N / 0,8 fcd
con Ap =
Area minima pilastro; N = Sforzo Normale e fcd =
Resistenza Cilindrica del cls.
Una buona idea potrebbe essere quella
di calcolare già a casa il peso a metro quadro di un solaio finito e poi
utilizzarlo durante l'EdS per calcolare l'area minima del pilastro più
sollecitato con il metodo delle aree di influenza.
Oltre la normativa e i calcoli è bene sapere qualche dimensione - tipo dei principali elementi strutturali a cui fare riferimento in caso di 'panico portante':
- Il classico solaio 20+4 ha un interasse di 50 cm con travetti di 10 cm e pignatte di 40 cm;
- Le travi spessore per luci fino a 5 m sono alte circa 20 cm e larghe dai 100 ai 120 cm e sono armate con 14/20 ferri longitudinali ф18 o ф20 e staffe ф 8/10 ogni 15/20 cm;
- Le travi emergenti per luci fino a 6 sono alte circa 50 cm e larghe dai 30/40 cm e sono armate con 10/12 ferri longitudinali ф18 o ф20 e staffe ф 8/10 ogni 15/20 cm;
- I pilastri hanno solitamente la base di 40 x 40 cm se sono quadrati o 30 x 50 se sono rettangolari con armatura di 6/8 ф 18 o ф 20 e staffe ф 10 ogni 15/20 cm.
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ottimo! bello schema riassuntivo.. grazie!
RispondiEliminaLe travi emergenti per luci tra 6 e 12 metri che dimensioni hanno?
RispondiEliminaConsiglio personale: ciò non basta... Tutto va giustificato, mentre qui mi sembra tutto tabellato. Esempio: come giustifichi quelle armature? ... Per passare le prove scritte ciò non basta.
RispondiEliminaNon basterà per fare la struttura nella vita vera ma....all'esame di stato basta e come, fidati!
EliminaCiao! Tutto questo è sufficiente per superare l'esame di stato?
RispondiElimina