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STATICA: MATERIALI & STRUTTURE
Le strutture hanno tendenza ad oscillare. Il tempo impiegato per compiere un'oscillazione completa è chiamato "periodo proprio" della struttura. Il più lungo periodo posseduto da una struttura è chiamato "periodo fondamentale"(0.2 sec. per edifici bassi e rigidi, fino a più di 6 sec. per quelli alti e flessibili). Il periodo fondamentale, T(in sec.), di una struttura è un parametro di grande importanza per definirne il comp 626c23g ortamento sotto carichi dinamici.
Edifici in muratura: T=0.06 h/ L . h/(2L+h)
edifici con controventi formati da pareti in c.a.: T=0.08 h/ L . h/(2L+h)
edifici intelaiati in c.a.: T=0.09 h/ L
edifici intelaiati in acciaio: T=0.08 h/L
Deformazione assiale (contraz. dilataz.): e Dl / l e < Dl < l
Deformazione tangenziale o di scorrimento (angolo g g = u / d
Il legame tra gli "sforzi assiali" s e "deformazioni assiali" e si determina con prove sperimentali :
nel primo tratto, per s < ss il legame è lineare: s = E e E = s e
E modulo di elasticità o di Young del materiale: è lo sforzo s che produce e = l, cioè che raddoppia la lunghezza dell'oggetto in prova. (Nella prog. Delle costruz. civili si vuole che lo sforzo e la deformazione in ogni punto della struttura assumano valori appartenenti al "campo elastico").
Nel primo tratto del legame tra "sforzi e deformazioni tangenziali" t: t = G g
G prende il nome di modulo di elasticità tangenziale del materiale, G è lo sforzo t che produrrebbe nel corpo una deformazione di scorrimento g di 1 radiante.
E e G hanno dimensioni FL-2 , ad esempio Kgf/mm2 , MN/m2 , MPa , ecc. (1 MPa = 10 Kgf/cm2 )
Tra i due moduli E e G di elasticità sussiste la semplice relazione: G= E / 2(1+u
con u "coefficiente di Poisson" legato alla contrazione trasversale
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Acciai |
E = 21000 Kg / mm2 |
G = 8300 Kg / mm2 |
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Ottone |
E = 9700 Kg / mm2 |
G = 3600 Kg / mm2 |
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Bronzo |
E = 11000 Kg /mm2 |
G = 4500 Kg / mm2 |
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Acciaio |
u |
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Cls. Armato |
u |
Per la maggior parte dei materiali usati in ingegneria: 1/4 < u <
s 1: Acciaio al Nichel
Kgf / mm2 2:
Acciaio Inox
3: Lega Titanio
4: Lega leggere Al
5: Ottone ricotto
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1 |
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5 |
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TIPO di LEGA |
sR Kg/ mm2 |
sS Kg/ mm2 |
DL% |
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Aluman (incrudito) |
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Avional (bonificato) |
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Ergal (bonificato) |
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TIPO di LEGNO |
// alle fibre |
alle fibre |
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sRt |
t |
E |
g |
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Kg/ cm2 |
Kg/ cm2 |
Kg/ cm2 |
Kg/cm2 |
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noce |
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betulla |
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abete douglas |
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spruce |
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tiglio |
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Acciai usati nelle costr .civili a trazione. Valori ammissibili sam di sforzo.
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Acciaio Fe 360 |
sam = 1600 Kgf/ cm2 |
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Acciaio Fe 430 |
sam = 1900 Kgf/ cm2 |
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Acciaio Fe 510 |
sam = 2400 Kgf/ cm2 |
Calcestruzzo, resistente a compressione con comportamento fragile, la fase elastica si conclude con la rottura. Valore medio del modulo elastico E =300000 Kgf/ cm2.
Classi di cls. impiegato nelle costruzioni:
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"scadente" |
sam = 70 Kgf/ cm2 |
sRott = 250 Kgf/ cm2 |
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"medio" |
sam 100 Kgf/ cm2 |
sRott = 300Kgf/ cm2 |
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"alto" |
sam 140 Kgf/ cm2 |
sRott = 500 Kgf/ cm2 |
Nel progetto preliminare delle fondazioni è necessario valutare i valori di portanza ammissibili del terreno su cui si andrà a costruire. Fare un sopralluogo per determinare il tipo di terreno e la profondità della falda freatica, mediante trivellazione.
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TIPO di TERRENO |
PORTANZA (Kgf/ m2 ) |
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Roccia dura (graniti, dionite, basalto, gneiss) |
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Roccia media durezza (argillo-scisto) |
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Roccia sedimentaria (argillite dura, arenaria, siltite, calcare) |
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Ghiaia, ghiaia + sabbia |
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Sabbia, coarse, sabbia + ghiaia |
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Sabbia da fine a media |
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Sabbia fine |
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Argilla inorganica, sabbiosa e limosa |
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Limo inorganico, sabbioso o argilloso |
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Ridurre del 50% se sotto la falda freatica.
Potenze indicative di pali gettati in opera:
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mm |
Carico max (t) |
Lungh.Max (m) |
mm |
Carico max (t) |
Lungh. Max (m) |
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CENNI ALLA ORGANIZZAZIONE DEL CANTIERE, AGLI
ELABORATI PROGETTUALI, ALLA NORMATIVA EUROPEA
Nello schema in Fig. 20 un piano temporale di sviluppo del cantiere per un edificio multipiano a telaio del tipo esaminato nel presente capitolo.
Esaminiamo ora la consistenza degli elaborati progettuali per i tre diversi livelli:
Progetto preliminare (p.p.)
Progetto definitivo (p.d.)
Progetto esecutivo (p.e.)
Progetto preliminare
a. Architettonico:
le piante dei vari livelli (1:100), con le quote planimetriche ed
altimetriche e delle strutture portanti.
Almeno due sezioni, trasversale e longitudinale (1:100), con la misura
delle altezze nette dei singoli
piani, spessore solai e altezza totale dell'edificio.
b. Strutturale:
elaborati grafici (di tipo strutturale) atti ad illustrare il progetto strutturale nei suoi aspetti fondamentali, in particolare per le fondazioni, con l'indicazione delle dimensioni previste dei singoli elementi in modo da poterne determinare i costi.
Documentazione indispensabile:
piante dei vari livelli (almeno 1:100 e 1:50)
almeno due sezioni (1:100 e 1:50)
dimensionamento di massima delle strutture
i calcoli devono condurre a un dimensionamento quasi definitivo, in modo che poi, nell'esecutivo, non si abbiano apprezzabili differenze.
Progetto definitivo
a) Relazione
b) Relazione geologica, geotecnica, idrogeologica, idraulica
c) Eventuali relazioni specialistiche
d) Rilievi plano-altimetrici e studio di inserimento urbanistico dell'opera
e) Elaborati grafici
f) Studio d'impatto ambientale ove previsto dalle vigenti norme, ovvero studio di inserimento ambientale
g) Calcoli preliminari delle strutture e degli impianti
h) Disciplinare descrittivo degli elementi prestazionali, tecnici ed economici
i) Stima sommaria dei lavori
j) Quadro economico
Progetto esecutivo
a) Relazione generale
b) Relazione geologica, geotecnica, idrogeologica, idraulica
c) Eventuali relazioni specialistiche
d) Elaborati grafici comprensivi di quelli delle strutture, degli impianti e di ripristino ambientale
e) Calcolo delle strutture e degli impianti
f) Elenco prezzi unitari ed eventuali analisi
g) Piano particellare di esproprio
h) Computo metrico estimativo e quadro economico
i) Capitolato speciale d'appalto
j) Piano di manutenzione dell'opera
Con specifico riferimento al progetto delle strutture:
elaborati grafici
Di tutte le strutture (1:50)
di tutti i particolari costruttivi atti ad individuare le modalità esecutive e di dettaglio (1:20)
elaborati atti a definire le caratteristiche dimensionali e prestazionali dei componenti prefabbricati e i criteri del loro assemblaggio
i calcoli esecutivi devono consentire la definizione e il dimensionamento delle strutture in ogni loro aspetto, identificando ogni elemento per forma, tipologia, qualità e dimensione, in modo che sia possibile un'esatta valutazione quantitativa ed economica ed escludere la necessità di variazione in caso di esecuzione
la progettazione va effettuata unitamente a quella delle opere civili e impianti allo scopo di prevedere esattamente ingombri, passaggi, attraversamenti, sedi (fori), ecc. (anche al fine di stimare il costo della realizzazione)
i calcoli di strutture con l'utilizzo di programmi informatici vanno accompagnati da una relazione che ne illustri completamente criteri e modalità per una lettura agevole e verificabilità:
il progetto delle strutture comprende
elaborati grafici di insieme, scala non inferiore a 1:50 e dettagli in scala non inferiore a 1:10; per la strutture in c.a. e c.a.p. : tutti i fori d'armatura indicati singolarmente, con le misure parziali, le sezioni, nonché i tracciati quotati delle armature da precompressione,
la relazione di calcolo comprende:
le norme di riferimento
qualità e caratteristiche dei materiali
analisi dei carichi
verifiche statiche
nelle strutture che si identificano con l'intera opera, il progetto esecutivo dev'essere completo dei particolari esecutivi di tutte le opere integrative.
GLI EUROCODICI:
- Eurocodice 1
Azioni sulle strutture
- Eurocodice 2
Calcestruzzo, calcestruzzo armato, calcestruzzo armato precompresso
- Eurocodice 3
Strutture in acciaio
- Eurocodice 4
Strutture composte in acciaio e calcestruzzo
- Eurocodice 5
Strutture in legno
- Eurocodice 6
Strutture in muratura
- Eurocodice 7
Ingegneria delle fondazioni e geotecnica
- Eurocodice 8
Strutture in zone sismiche
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