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STUDIO TECNICO Dott. Mag. Ing. Luigi Antonio Canale
Via Veneto 2/c – 36015 - SCHIO (VI)


Progetto:
Collaudo statico di edificio in muratura portante e cemento armato ad uso scolastico ubicato in provincia di Vicenza.

Note:
DETTAGLI
Oggetto della progettazione è la verifica statica di edificio esistente in muratura portante e cemento armato ad uso scolastico costruito negli anni ’50 e successivamente ampliato negli anni ’70.
Il lavoro si è sviluppato secondo le seguenti fasi:

Fase 1: raccolta dati relativi all’opera (progetti, strutture, materiali, varianti, localizzazione).
Fase 2: schematizzazione dell’opera in ambiente grafico tramite programma di disegno tecnico.
Fase 3: scelta del materiale costituente l’edificio esistente e definizione del relativo livello di conoscenza.
Fase 4: creazione del modello strutturale.
Fase 5: analisi sismica dell’edificio.
Fase 6: interpretazione dei risultati.
Fase 7: redazione della relazione tecnica di collaudo.

Dimensioni: circa 51 x 33 m
Altezza massima: 7,5 m circa
Materiali utilizzati: muratura a mattoni semipieni e malta cementizia.

NOTE DI INTERESSE PER I PROGETTISTI
In fase di progettazione, tra i problemi riscontrati e da segnalare si cita la definizione delle caratteristiche tecnico-meccaniche dei materiali dell’edificio esistente che talvolta risultano poco conosciuti. Queste ultime in particolare risultano influenzare in maniera determinante i risultati della simulazione e devono pertanto essere valutate con quanta più accuratezza possibile.
Altro problema riscontrato riguarda la definizione del grado d’incastro relativo ai setti murari in corrispondenza dei diversi solai. In progetti di cui non si conoscono i dettagli costruttivi scelte di questo genere richiedono una certa esperienza relativa alle tecniche costruttive più diffuse.

Programmi utilizzati:
TRAVILOG TITANIUM 2 – Modulo MURATURE

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DESCRIZIONE DEL PROGETTO E DEL CONTESTO

DESCRIZIONE GENERALE DELL’EDIFICIO

L’edificio adibito a scuola primaria, localizzato in provincia di Vicenza, è costituito dalle seguenti porzioni:
- Edificio principale: conforme al progetto originale del 1949, a forma di “L” con dimensioni indicative in pianta di 50,50 x 34,20 m sviluppato su due piani fuori terra oltre ad uno seminterrato;
- Ampliamento: connesso all’edifico principale, eseguito nell’anno 1977, con corpo a pianta rettangolare di dimensioni indicative di 23,20 x 15 m sviluppato anch’esso su due piani fuori terra ed un piano seminterrato.

Per tutte le strutture è stato previsto l’impiego di calcestruzzo di classe 300 kg/cm2 e barre in acciaio FeB32k ed FeB44k.

DESCRIZIONE STRUTTURALE DELL’EDIFICIO

Dal punto di vista strutturale l’edificio risulta così realizzato:
  • Murature fuori terra di tipo ordinario in laterizio portante spessore 50 cm;
  • Strutture di fondazione continue in cemento armato;
  • Pilastri a sezione quadrata 40 x 40 cm in cemento armato per corpi in elevazione realizzati a sostegno delle travi in spessore di solaio;
  • Interrati realizzati con murature in c.a. spessore 60 cm;
  • Solai in c.a. e laterizio gettati in opera spessore 34 cm;
  • Copertura realizzata in c.a. e laterizio gettata in opera spessore 30 cm;
  • Scala interna in cemento armato.

Modello 3D dell'edificio


DESCRIZIONE DEL PROGETTO E DEL CONTESTO

Lo studio progettuale dell’edificio si è articolato secondo le fasi dettagliate nel seguito.

FASE 1: RACCOLTA DEI DATI CARATTERISTICI DELL’OPERA

Nell’analisi statica di edifici di questo tipo (datati e spesso scarni da un punto di vista documentale) risulta molto importante reperire quanto più materiale informativo possibile in riferimento a progetti architettonici, strutturali, particolari costruttivi, varianti eseguite negli anni, tipologia di materiali impiegati…

Per il progetto in studio è stata acquisita la seguente documentazione di progetto:
  • Elaborati grafici progetto dell’anno 1949 (solo documentazione architettonica limitata a: pianta seminterrato, prospetti, pianta fondazioni, pianta piano rialzato);
  • Verbale prove di carico in data 31/08/1951;
  • Elaborati grafici in data 1977 relativi ad un ampliamento (elaborati architettonici ed in parte strutturali);
  • Agibilità rilasciata in data 9/11/1977;
  • Collaudo statico data 9/11/1977 (relativo al primo stralcio);
  • Collaudo statico data 08/11/1978 (relativo al secondo stralcio);
  • Elaborato con planimetria in scala 1:200 redatto in data novembre 2008.
E’ stato effettuato anche un sopralluogo per verificare lo stato di conservazione dell’edificio; la struttura è risultata in buono stato: non erano presenti lesioni evidenti né sulle murature né sui solai.

A completamento della documentazione di progetto, il progettista collaudatore ha richiesto una prova di carico sul solaio ai fini della valutazione reale delle capacità portante della struttura. Come da verbale relativo alle prove di carico, i solai sono risultati idonei a sopportare i carichi di esercizio previsti dal progetto.

Il progettista ha ritenuto di non eseguire prove sui materiali in quanto gli stessi presentavano adeguate condizioni di affidabilità.

File .dxf di un impalcato FASE 2: SCHEMATIZZAZIONE DELL’OPERA IN AMBIENTE CAD

Si è scelto di modellare l’opera tramite programma di disegno tecnico in modo da facilitare la successiva fase di modellazione all’interno dell’ambiente di calcolo del software TRAVILOG TITANIUM 2 Modulo MURATURE. In particolare si è sfruttata la funzione di riconoscimento automatico della posizione e sezione dei pilastri.


FASE 3: SCELTA DEL MATERIALE COSTITUENTE L’EDIFICIO

A seguito della analisi preliminari condotte si è stabilito di assegnare i seguenti materiali:
- Muratura doppio UNI, classificato come muratura a mattoni semipieni e malta cementizia, con livello di conoscenza LC1 (Basso) per i setti resistenti
- Calcestruzzo armato Rck 25 e Feb32K per il telaio pilastri-travi

pdf Scarica il file pdf delle Proprietà dei Materiali >


FASE 4: CREAZIONE DEL MODELLO STRUTTURALE

La struttura è stata modellata nell’area di disegno del Modulo MURATURE ed è costituita dai seguenti elementi:
  1. Muri di lunghezza variabile e con materiale classificato come muratura a mattoni semipieni e malta cementizia;
  2. Aperture (porte e finestre) ubicate come da progetto.
  3. Solai di piano di geometria e orditura variabile. L’analisi dei carichi associata è la seguente:
    • Peso proprio (permanente): 260 daN/m2;
    • Pavimento in piastrelle (permanente): 120 daN/m2;
    • Intonaco civile (permanente): 30 daN/m2;
    • Sovraccarico accidentale (accidentale categoria C): 300 daN/m2 (ambienti suscettibili di affollamento);
  4. Solai di copertura. L’analisi dei carichi associata è la seguente:
    • Peso proprio (permanente): 260 daN/m2;
    • Tegole e coppi (permanente): 80 daN/m2;
    • Isolante (permanente): 15 daN/m2;
    • Neve (accidentale): 130 daN/m2 (Carichi da neve);
  5. Travi di dimensione 30×70 cm in cemento armato.
  6. Pilastri di sezione variabile in cemento armato.
La resistenza sismica dell’edificio è stata attribuita agli elementi in muratura portante, mentre le strutture in cemento armato hanno ricoperto la sola funzione di distribuzione dei carichi sulle murature.
Modello 3D dell'edificio
Modello in pianta del pianoterra
 

FASE 5: ANALISI SISMICA DELL’EDIFICIO

In prima analisi sono stati identificati i setti resistenti.

E’ stata eseguita un’analisi sismica di tipo elastico lineare allo stato limite ultimo (SLV) tramite il metodo dei setti resistenti.
L'analisi statica lineare è consistita nella definizione ed applicazione di forze statiche equivalenti alle forze di inerzia indotte dall'azione sismica ad ogni piano, nell’ipotesi rigorosa di struttura a piani rigidi.

Si sono adottate le seguenti ipotesi di calcolo:

  • Normativa di riferimento: NTC 2008;
  • Altitudine del sito: circa 250 m.s.l.m;
  • Regolarità: regolare in pianta e in altezza;
  • Classe d’uso: IV;
  • Vita nominale: 50 anni;
  • Tipo di muratura: ordinario;
  • Zona sismica del sito: 3;
  • Categoria del suolo: B.
Modello 3D dei setti resistenti
Modello in pianta dei setti resistenti


Si sono inoltre assunti i seguenti parametri relativi allo SPETTRO SISMICO (stato limite ultimo: SLV):

TR 949 anni;
Parametri del reticolo sismico: Accelerazione di riferimento ag = 0,206 s
  Fattore di accelerazione orizzontale massima su suolo A F0 = 2,40 s
Periodo caratteristico dello spettro Tc* = 0,28 s
Parametri dello spettro sismico: Coefficiente correttivo stratigrafico e topografico S = 1,20 s
Periodi di oscillazione caratteristici: TB = 0,13 s TC = 0,40 s TD = 2,16 s
Risposta sismica dell’edificio: Sd = 0,168 s

FASE 6: RISULTATI E REDAZIONE DEI DOCUMENTI TECNICI

Con il calcolo si sono determinate le sollecitazioni agenti su ciascun setto e sono state condotte tutte le verifiche di legge.
La verifica è stata svolta con l’applicazione delle NTC 14/01/2008 che risultano particolarmente penalizzanti ai fini della verifica di edifici di vecchia realizzazione. E’ stata redatta la Relazione di verifica dell’edificio nella quale risulta la compatibilità dello stesso alle NTC 2008 e qualifica l’edificio come idoneo in classe IV.
E’ però emerso che alcuni setti murari risultano non verificati, ma si tratta di setti sottoposti a condizioni di carico particolari e che comunque anche in caso di cedimento non comprometterebbero la stabilità dell’intero sistema edilizio.
E’ stata infine redatta la Relazione tecnica di Collaudo attestante l’idoneità statica dell’edificio.

pdf Scarica il file pdf della Relazione di Verifica >
pdf Scarica il file pdf della Relazione di Collaudo >
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