Un nuovo fronte per Sacca Fisola

STRUTTURA RETICOLARE DI CONTROVENTO VERTICALE

SEZIONE LONGITUDINALE DEL COMPLESSO A-A

MENSOLOTTO

5550.35

440.66 286.00

B

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

1

MENSOLOTTO

+ 5.35 m

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipico: IPE 450

2

576.50

576.00

3

STRUTTURA IN CALCESTRUZZO A RITMI PENDOLARI

+ 5.50 m (q. f.)

359.59

587.50

580.00

4 VANO SCALA (NUCLEO CONTROVENTANTE)

5 PILASTRO P1 30 x 30 cm (sez variabile)

B

290.35

6 PILASTRO P2 50 x 50 cm (sez variabile)

1200.00 580.00

580.00

7

8

TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 30 x 60 cm

290.00

9

TRAVE RIBASSATA CAVEDI 50 x 60 TECNICI

582.23

569.92

10

556.49

11

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm CAVEDI TECNICI

SOLETTA PIENA TERRAZZA 15 cm

12 TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm (sez variabile)

594.27

1

2 VANO SCALA (LAMA CONTROVENTANTE)

3 SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

PILASTRO P1 45 x 45 cm (sez variabile)

C

C

TRAVE DI BORDO 50 x 40 cm

A

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 450

+ 2.15 m (q. f.)

345.47

+ 2.09 m

CAVEDI TECNICI

D

VANO SCALA IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

+ 2.75 m (q. f.)

+ 2.67 m

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA Profilo tipico: IPE 600

VUOTO SU PIANO TERRA

A

924.87

33 32 31 30 29 28 27 48 47 46 45

VUOTO SU PIANO TERRA

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

B

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

34 33 32 31 30 29 28 27

39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.18 m

+ 4.18 m

+ 0.00 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

- 0.15 m

+ 4.18 m

+ 4.18 m

+ 4.18 m

+ 4.18 m

VANO ASCENSORE IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

4 3

A

2 1

327.99

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

TRAVE SECONDARIA A SBALZO Profilo tipico: IPE 450

345.11

CAVEDI TECNICI

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

VANO ASCENSORE (NUCLEO CONTROVENTANTE)

D

E 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

+ 5.50 m (q. f.)

+ 5.35 m

D F

TRAVE DI BORDO /CORRENTE SUPERIORE RETICOLARE Profilo tipico: IPE 220

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

C

+ 5.05 m (q. f.)

373.68

TRAVE IN RIBASSATA 50 x 50 cm

311.89

195.00

+ 4.93 m MENSOLOTTO

PILASTRO P2 50 x 50 cm (sez variabile)

B

C

4246.01

TRAVE DI BORDO 30 x 40 cm

+ 2.09 m 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

39 38 37 36 35

+ 0.00 m (q. f.)

- 0.12 m

12 11 10 9 8 7 6 5

+ 2.15 m (q. f.)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14

VUOTO SU PIANO TERRA + 0.00 m (q. f.)

- 0.12 m

1

2 3

A

LAMA CONTROVENTANTE spess. 40 cm

2395.65

E

PILASTRO P3 30 x 30 cm 530.00

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

01

+ 2.52 m (q. f.)

+ 2.46 m

F

TRAVE DI BORDO 50 x 40 cm

509.93

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

TRAVE DI BORDO /CORRENTE SUPERIORE RETICOLARE Profilo tipico: IPE 220

TRAVE DI BORDO TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 30 x 60 cm 50 x 24 cm

TRAVE DI BORDO CAVEDI A SBALZO TECNICI 30 x 60 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE RIBASSATA SOLETTA PIENA TERRAZZA A SBALZO 15 cm 50 x 100 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE RIBASSATA TRAVE DI IRRIGIDIMENTO A SBALZO 30 x 60 cm 50 x 100 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE RIBASSATA A SBALZO 50 x 100 cm

VANO ASCENSORE 645.65

G

VUOTO SU PIANO TERRA

B

laboratorio integrato 2 cattedra a a.a. 2015-2016

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

studenti: Myriam Deodati Nicola Piacentini Andrea Zubelli

A

data: 25-07-16

D

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

p. ruggeri a. zarella

PILASTRO Profilo tipico: HEB 400 (sez variabile)

l. boaretto

2

matricola: 284399 284078 284111

PLANIMETRIA GENERALE DEL COMPLESSO PIANTA PIANO PRIMO

10 m

tutor g. marin f. peltrera a. praolini

1

5

fisica tecnica e impianti prof. l. borsoi

0

225.24

meccanica strutturale prof. r. di marco

1100.61

composizione architettonica prof. p.a. val

224.38

PLANIMETRIA STRUTTURALE PIANO PRIMO E SEZIONE LONGITUDINALE tav:

1550.23

509.93

G

PILASTRO Profilo tipico: HEB 300 (sez variabile)

H

C

CAVEDI TECNICI

509.93

tema: progettare tra-sul-nel costruito area: Venezia Sacca Fisola

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA

I 247.84

D TRAVE DI BORDO 25 X 50 TRAVE PRINCIPALE 30 x 50 cm

+ 23.00 m

+ 0.00

+ 22.90 m

+ 22.55 m

+ 22.45 m

PILASTRO Profilo tipico: HEB 400 (sez variabile)

OPERAZIONE DI STERRO

TRAVE PRINCIPALE 40 x 50 cm

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipico: IPE 500

CUSCINETTO FOAN GLAS 10 cm

+ 22.70 m

TRAVE DI BORDO 30 x 24 cm + 17.30 m

TRAVE PRINCIPALE 50 x 60 cm

TRAVE PRINCIPALE 30 x 60 cm

TRAVE PRINCIPALE 50 x 100 cm

CUSCINETTO FOAN GLAS 10 cm

TRAVE PRINCIPALE 50 x 100 cm

TRAVE PRINCIPALE 50 x 100 cm

CORDOLO DI CHIUSURA 30 X 24 cm

TRAVE PRINCIPALE 50 x 100 cm

TRAVE DI BORDO 30 x 24 cm

+ 17.10 m

+ 16.65 m + 15.05 m + 14.78 m + 14.65 m

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

Ecole National Superieure d'Architecture de Paris Val-De-Seine

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 400

+ 23.20 m

STATO DI FATTO

+ 11.40 m

+ 11.20 m

OPERAZIONE DI RIPORTO

+ 11.30 m + 11.18 m

+ 11.40 m

+ 11.27 m

+ 11.25 m + 0.00

+ 11.09 m

+ 11.05m

+ 10.75 m

+ 11.00 m

Escuela Técnica de Arquitectura Universidad e Sevilla

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500 + 7.80 m PALO DI FONDAZIONE D = 40 cm

+ 7.65 m + 7.70 m

+ 7.80 m + 7.68 m

LEGENDA + 7.55 m

ELEMENTI IN CA SEZIONATI

+ 4.30 m + 4.18 m

IGLU DI FONDAZIONE spess. 20 cm

+ 4.27 m

ELEMENTI NON STRUTTURALI SEZIONATI

TERRENO NATURALE DI RIPORTO

14.00 m

STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN SEZIONE

+ 22.23 m

+ 4.09 m

APERTURA - VANO - CAVEDIO AL SOLAIO CONSIDERTO C'

+ 4.05 m

STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN PIANTA

PARATIA STRUTTURALE spess. 100 cm

BASE DI FONDAZIONE IN CALCESTRUZZO

ELEMENTI IN CA SOTTOSTANTI AL SOLAIO CONSIDERATO ELEMENTI DI PROGETTO ARCHITETTONICO STRUTTURE SEZIONATE

+ 0.00 m

- 0.20 m

+ 0.00 m - 0.12 m

STRUTTURE IN PROSPETTO

+ 0.00 m - 0.20 m

INTERASSI STRUTTURALI

0

5

10 m

Università IUAV di Venezia Corso di Laurea magistrale in Architettura Architettura per il Nuovo e l'Antico

ELEMENTI IN ACCIAIO SEZIONATI

02

STUDENTATO E MENSA: PLANIMETRIE E SEZIONE TRASVERSALE tav:

LEGENDA

PLANIMETRIA STRUTTURALE PIANTA PIANO SECONDO

SEZIONE STRUTTURALE B-B

ELEMENTI IN CA SEZIONATI ELEMENTI IN ACCIAIO SEZIONATI ELEMENTI NON STRUTTURALI SEZIONATI

1200.00 + 22.23 m

286.00

587.50

576.50

576.00

580.00

290.35

580.00

580.00

290.00

582.23

569.92

556.49

STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN SEZIONE

data: 25-07-16

5550.35

STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN PIANTA C'

14.00 m

APERTURA - VANO - CAVEDIO AL SOLAIO CONSIDERTO

594.27

ELEMENTI IN CA SOTTOSTANTI AL SOLAIO CONSIDERATO

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

ELEMENTI DI PROGETTO ARCHITETTONICO

3

matricola: 284399 284078 284111

1

STRUTTURE SEZIONATE

PILASTRO P2 30 x 30 cm (sez variabile)

B

TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 30 x 60 cm

TRAVE RIBASSATA CAVEDI 30 x 50 TECNICI

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm CAVEDI TECNICI

SOLETTA PIENA TERRAZZA 15 cm

VANO SCALA (LAMA CONTROVENTANTE)

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm (sez variabile)

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

STRUTTURE IN PROSPETTO

PILASTRO P1 30 x 30 cm (sez variabile)

INTERASSI STRUTTURALI

TRAVE DI BORDO 24 x 90 cm

B

59 58 57 56 55 54 53 52

64 63 62 61 60

+ 7.65 m (q. f.)

65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

59 58 57 56 55 54 53 52

+ 7.80 m (q. f.)

+ 7.80 m (q. f.)

+ 7.68 m

+ 7.68 m

TRAVE DI BORDO 30 x 50 cm

327.99

7.59 m 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

A + 15.05 m

PILASTRO P2 40 x 40 cm (sez variabile)

B

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 (i=50cm)

+ 14.65 m

TRAVE RIBASSATA 40 x 50 cm

311.89

C

CORDOLO IN C.A IN SPESSORE 50 x 24 cm

+ 11.30 m + 11.18 m

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

+ 7.80 m (q. f.)

+ 11.05m

+ 7.68 m

+ 7.80 m (q. f.)

+ 7.68 m

+ 7.80 m (q. f.)

+ 7.80 m (q. f.)

+ 7.68 m

+ 7.68 m

C + 7.80 m + 7.68 m

VANO ASCENSORE (NUCLEO CONTROVENTANTE)

2395.65

E

VUOTO SU PIANO PRIMO + 4.18 m

D + 4.30 m (q. f.)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

+ 4.18 m VUOTO SU PIANO PRIMO

+ 4.30 m (q. f.)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

+ 4.18 m VUOTO SU PIANO PRIMO

+ 4.30 m (q. f.)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

TRAVE DI BORDO CAVEDI A SBALZO TECNICI 25 x 60 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

A: NODO COPERTURA

CAPPA NON STRUTTURALE

PALO DI FONDAZIONE D = 40 cm

530.00

CONTROSOFFITTO NON STRUTTURALE

+ 4.05 m

+ 11.25 m (q. f.)

SCOSSALINA

IGLU DI FONDAZIONE spess. 20 cm

+ 11.13 m

+ 4.18 m VUOTO SU PIANO PRIMO

TRAVE RIBASSATA TRAVE DI IRRIGIDIMENTO A SBALZO 30 x 60 cm 30 x 100 cm

TRAVE RIBASSATA SOLETTA PIENA TERRAZZA TRAVE DI BORDO A SBALZO 15 cm 30 x 100 cm 50 x 24 cm

LAMA CONTROVENTANTE spess. 30 cm + 4.30 m + 4.18 m

CORDOLO DI COPERTURA 40 X 50 cm

BASE DI FONDAZIONE IN TRAVI ROVESCE

F

TRAVE DI BORDO TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 30 x 60 cm 50 x 24 cm

CAPPA COLLABORANTE sp. 4 cm

+ 7.55 m

195.00

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

TRAVETTO 10 x 24 cm (i = 50)

CAVEDI TECNICI

D

+ 4.30 m (q. f.)

PIGNATTA IN LATERIZIO 40 x 20 cm

345.11

C

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

+ 14.78 m

p. ruggeri a. zarella

495.30

+ 5.74 m 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

64 63 62 61 60

l. boaretto

+ 5.74 m 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

A

12 11 10 9 8 7 6 5 28 27 26 25

+ 5.80 m (q. f.)

tutor g. marin f. peltrera a. praolini

+ 5.80 m (q. f.)

SOLAIO A SBALZO

TRAVE RIBASSATA A SBALZO 30 x 100 cm

TRAVE DI BORDO 30 x 40 cm

fisica tecnica e impianti prof. l. borsoi

A

studenti: Myriam Deodati Nicola Piacentini Andrea Zubelli

C

PARATIA STRUTTURALE CON CASSERO A PERDERE (PALANCOLA) spess. 100 cm

+ 0.00 m - 0.12 m

meccanica strutturale prof. r. di marco

PILASTRO P1 25 x 25 cm (sez variabile)

ROMPIGOCCIA ANGOLARE

composizione architettonica prof. p.a. val

VANO SCALA (NUCLEO CONTROVENTANTE)

STRUTTURA IN CALCESTRUZZO A RITMI PENDOLARI

ACQUA DI LAGUNA TERRENO NATURALE DI RIPORTO

TRAVE RIBASSATA 40 x 100 cm

VANO ASCENSORE 645.65

FONDALE

ROMPIGOCCIA ANGOLARE

B laboratorio integrato 2 cattedra a a.a. 2015-2016

INFISSO - DOPPIA VETROCAMERA

TRAVE DI BORDO 90 x 24 cm

G

B: NODO SOLAIO-TRAVE PRINCIPALE C A

B

D

C

PAVIMENTAZIONE IN CERAMICA

BLOCCO LATERIZIO PIENO

COLLA ADESIVA INTERCAPEDINE D'ARIA

POLIETILENE RETICOLATO CELENIT

CUSCINETTO DI FOANGLAS

PLANIMETRIA STRUTTURALE PIANTA PIANO PRIMO

SEZIONE STRUTTURALE C-C TRAVE RIBASSATA 50 x 100 cm

2

576.50

576.00

580.00

4

3

5

290.35

6

580.00

580.00

7

8

290.00

9

582.23

569.92

10

556.49

11

12

1

CUSCINETTO DI CELENIT

594.27

2

A

3

B

D

C

E

F

CAPPA IN C.A H 4 cm INTONACO DI CALCE E CEMENTO

G

ISOLANTE ASCUSTICO

VANO SCALA (NUCLEO CONTROVENTANTE)

PILASTRO P1 30 x 30 cm (sez variabile)

B

PILASTRO P2 50 x 50 cm (sez variabile)

TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 30 x 60 cm

TRAVE RIBASSATA CAVEDI 50 x 50 TECNICI

SOLAIO IN LATEROCEMENTO SOLETTA PIENA TERRAZZA H 20 + 4 cm CAVEDI TECNICI 15 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm (sez variabile)

VANO SCALA (LAMA CONTROVENTANTE)

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

PILASTRO P1 45 x 45 cm (sez variabile)

TRAVE RIBASSATA 50 x 50 cm

C

C: NODO SOLAIO-CORDOLO

TRAVE DI BORDO 30 x 40 cm

A

495.30

VUOTO SU PIANO TERRA

B

+ 2.15 m (q. f.)

+ 2.15 m (q. f.)

+ 2.09 m

+ 2.09 m

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

39 38 37 36 35

B

34 33 32 31 30 29 28 27

+ 0.00 m (q. f.)

- 0.12 m

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.18 m

+ 4.18 m

A

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

+ 21.98 m TRAVE DI BORDO 30 x 50 cm

327.99

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.30 m (q. f.)

+ 4.18 m

+ 4.18 m

+ 4.18 m

+ 4.18 m

CAPPA NON STRUTTURALE

+ 17.08 m

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

C

+ 17.20 m

CORDOLO IN C.A 90 x 24 cm

+ 16.95 m

TRAVE RIBASSATA 50 x 50 cm

479.91

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14

VUOTO SU PIANO TERRA + 0.00 m (q. f.)

- 0.12 m

1

CAVEDI TECNICI

CORDOLO IN C.A 50 x 24 cm

VANO ASCENSORE (NUCLEO CONTROVENTANTE)

PIGNATTA IN LATERIZIO 40 x 20 cm

195.00

+ 4.93 m

2395.65

E

LAMA CONTROVENTANTE spess. 40 cm

+ 11.25 m + 11.13 m

PILASTRO P3 30 x 30 cm

+ 10.80 m

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 cm

TRAVE DI BORDO TRAVE DI IRRIGIDIMENTO 40 x 60 cm 50 x 24 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE RIBASSATA TRAVE DI IRRIGIDIMENTO A SBALZO 40 x 60 cm 50 x 100 cm

TRAVE DI BORDO 50 x 24 cm

TRAVE RIBASSATA A SBALZO 50 x 100 cm

CORDOLO IN C.A IN SPESSORE 50 x 24 cm

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

BLOCCO LATERIZIO PIENO

CORDOLO IN C.A H 50 x 24 cm

PIGNATTA H 20 cm

PANNELLO CARTONGESSO

CAPPA IN C.A H 4 cm

BARRIERA AL VAPORE BITUMINOSA

INTONACO DI CALCE E CEMENTO

MALTA DI CEMENTO

ISOLANTE ACUSTICO BLOCCO LATERIZIO PIENO

D: NODO FONDAZIONE MAGRONE PLINTO DI FONDAZIONE PALO DI FONDAZIONE PILASTRO 40 X 40 GIUNTO DI DILATAZIONE BARRIERA VAPORE SOLETTA IN C.A

FONDALE

+ 2.52 m (q. f.)

ACQUA DI LAGUNA

F TRAVE RIBASSATA SOLETTA PIENA TERRAZZA A SBALZO 15 cm 50 x 100 cm

SOLAIO IN LATEROCEMENTO H 20 + 4 (i=50cm)

TRAVETTO 10 x 24 cm (i = 50)

530.00

+ 2.46 m

TRAVE DI BORDO CAVEDI A SBALZO TECNICI 30 x 60 cm

POLIETILENE RETICOLATO CELENIT

INTONACO DI CALCE E CEMENTO

345.11

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

COLLA ADESIVA

CUSCINETTO CELENIT

TRAVE RIBASSATA 50 x 50 cm

311.89

+ 5.05 m (q. f.)

D

CAPPA COLLABORANTE sp. 4 cm

PILASTRO P2 50 x 50 cm (sez variabile)

B

D

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

ISOLANTE DI POLISTIRENE ESPANSO

PANNELLO FOANGLAS

C

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

PAVIMENTAZIONE IN CERAMICA

+ 22.23 m

+ 22.85 m

484.70

+ 4.30 m (q. f.)

+ 22.10 m

VESPAIO - IGLU 20 H cm

+ 4.93 m + 5.05 m

DOPPIA ALTEZZA SU PIANO TERRA

+ 4.80 m 645.65

VUOTO SU PIANO TERRA

MASSETTO LEGGERO PAVIMENTAZIONE

TRAVE DI BORDO 50 x 40 cm

VANO ASCENSORE

CONTROSOFFITTO NON STRUTTURALE

PALO DI FONDAZIONE D = 40 cm

IGLU DI FONDAZIONE spess. 20 cm

B

BASE DI FONDAZIONE IN TRAVI ROVESCE

G

C

D

+ 0.00 m - 0.12 m

PARATIA STRUTTURALE CON CASSERO A PERDERE (PALANCOLA) spess. 100 cm TERRENO NATURALE DI RIPORTO

0

0

5

10 m

Ecole National Superieure d'Architecture de Paris Val-De-Seine

STRUTTURA IN CALCESTRUZZO A RITMI PENDOLARI

Escuela Técnica de Arquitectura Universidad e Sevilla

1

587.50

0

1

2.5

5

10 m

Università IUAV di Venezia Corso di Laurea magistrale in Architettura Architettura per il Nuovo e l'Antico

286.00

PIGNATTA H 20 cm

INTONACO DI CALCE E CEMENTO

1200.00

tema: progettare tra-sul-nel costruito area: Venezia Sacca Fisola

5550.35

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

ELEMENTI IN CA SEZIONATI

STRUTTURA RETICOLARE DI CONTROVENTO VERTICALE

ELEMENTI IN ACCIAIO SEZIONATI

D

MENSOLOTTO

ELEMENTI NON STRUTTURALI SEZIONATI 14.00 m

+ 22.23 m

A

A

STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN PIANTA STRUTTURA PORTANTE QUOTA ALTIMETRICA IN SEZIONE APERTURA - VANO - CAVEDIO AL SOLAIO CONSIDERTO ELEMENTI IN CA SOTTOSTANTI AL SOLAIO CONSIDERATO

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA Profilo tipico: IPE 550

440.66

ELEMENTI DI PROGETTO ARCHITETTONICO

440.66

matricola: 284399 284078 284111

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

STRUTTURE SEZIONATE STRUTTURE IN PROSPETTO INTERASSI STRUTTURALI

3

C

2

345.47

4

+ 2.67 m

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA Profilo tipico: IPE 600

924.87

33 32 31 30 29 28 27 48 47 46 45

VUOTO SU PIANO TERRA

D

VANO SCALA IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

+ 2.75 m (q. f.)

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

55 54 53 52 51 50 49 70 69 68 67

924.87

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA Profilo tipico: IPE 600

+ 0.00 m (q. f.)

3

5

+ 5.62 m

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

3

+ 5.70 m (q. f.)

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

NODO R.2

NODO R.1 1

PILASTRO HEB 300 CON PIASTRA SALDATA 2 cm

4

BULLONI DI COLLEGAMENTO PILASTRO - DIAGONALE

1

PILASTRO HEB 300 CON PIASTRA PIANA SALDATA

4

SQUADRETTE BULLONATE TRAVE - PILASTRO

2

SQUADRETTE BULLONATE TRAVE - PILASTRO

5

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO PIANO SALDATO 2 cm D = 40 cm

2

TRAVE DI BORDO / CORRENTE SUPERIORE SAGOMATO IPE 220

5

BULLONI DI ANCORAGGIO PILASTRO - DIAGONALI

3

TRAVE DI BORDO / CORRENTE SUPERIORE SAGOMATO IPE 220

A: NODO PRINCIPALE-SECONDARIA

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

3

+ 11.40 m (q. f.)

373.68

+ 11.25 m

3

3

3

F

TRAVE DI BORDO /CORRENTE SUPERIORE RETICOLARE Profilo tipico: IPE 450 SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

F

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 450

4 5

D

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

509.93

6

1

5

1

G

5

5 + 5.50 m (q. f.)

6

NODO R.3

NODO R.4

+ 5.35 m

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 600

509.93

509.93

PILASTRO Profilo tipico: HEB 240 (sez variabile)

PILASTRO Profilo tipico: HEB 400 (sez variabile) B

1

PILASTRO HEB 300 CON PIASTRA SALDATA 2 cm

4

BULLONI DI COLLEGAMENTO PILASTRO - DIAGONALI

2

SQUADRETTE BULLONATE TRAVE - PILASTRO

5

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO ANGOLARE A L SALDATO 2 cm D = 40 cm

3

H

H

TRAVE DI BORDO / CORRENTE SUPERIORE SAGOMATO IPE 220

6

PILONE IN CALCESTRUZZO D = 150 cm

1

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO ANGOLARE A L SALDATO 2 cm D = 40 cm CORRENTE INFERIORE TUBOLARE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

2 3

BULLONI DI COLLEGAMENTO DIAGONALE-DIAGONALE

4

ANGOLARE BULLONATO

5

PIATTO IMBULLONATO

6

TIRAFONDI

7

PIASTRA IMBULLONATA

NODO R.5

A 509.93

509.93

1 1

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA

E

3

1

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

2

CORRENTE INFERIORE TUBOLARE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

3

DOPPIO COPRIGIUNTO ESTERNO TERMINALE IMBULLONATO

4

GIUNTURE BULLONATE DI UNIONE COPRIGIUNTODIAGONALE-CORRENTE

I

I

2

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500

IL CORRENTE SUPERIORE DELLA TRAVE E' SAGOMATO. IL TRASFERIMENTO DEGLI SFORZI TANGENZIALI DI TAGLIO AVVIENE TRAMITE UNA SQADRETTA BULLONATA.

CAVEDI TECNICI

CAVEDI TECNICI

247.84

TRAVE PRINCIPALE IPE 600

B: NODO PRINCIPALE-COLONNA

7

VUOTO SU PIANO PRIMO

TRAVI DI CONTORNO DELL' APERTURA Profilo tipico: IPE 600

G

N.B.

SQUADRETTA BULLONATA

509.93

3

TRAVE DI BORDO /CORRENTE SUPERIORE RETICOLARE Profilo tipico: IPE 220

TRAVE SECONDARIA IPE 450

SEZIONE LONGITUDINALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

+ 5.35 m

2

2

TRAVE SECONDARIA A SBALZO Profilo tipico: IPE 450

+ 5.50 m (q. f.)

373.68

SEZIONE LONGITUDINALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

4246.01

MENSOLOTTO

VISTA SUPERIORE

4246.01

2

E

SEZIONE TRASVERSALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

TRAVE SECONDARIA A SBALZO Profilo tipico: IPE 450

E

247.84

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 500

2

TRAVE PRINCIPALE IPE 600

SQUADRETTA BULLONATA

VISTA SUPERIORE

MENSOLOTTO

VANO ASCENSORE IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

SEZIONE TRASVERSALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

- 0.15 m VANO ASCENSORE IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

tutor g. marin f. peltrera a. praolini

D

VANO SCALA IN CALCSTRUZZO (NUCLEO CONTROVENTANTE)

5

l. boaretto

CAVEDI TECNICI

CAVEDI TECNICI

p. ruggeri a. zarella

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 450

345.47

2

+ 5.35 m

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipico: IPE 450

fisica tecnica e impianti prof. l. borsoi

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 450

+ 11.25 m

VUOTO SU PIANO PRIMO + 5.50 m (q. f.)

C

4

composizione architettonica prof. p.a. val

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipico: IPE 450

359.59

MENSOLOTTO

+ 5.35 m

1

1 + 11.40 m (q. f.)

+ 5.50 m (q. f.)

359.59

MENSOLOTTO

B

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

laboratorio integrato 2 cattedra a a.a. 2015-2016

B

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

studenti: Myriam Deodati Nicola Piacentini Andrea Zubelli

2

TRAVE PRINCIPALE IPE 600

TRAVE PRINCIPALE IPE 600

N.B. IL CORRENTE SUPERIORE DELLE TRAVE E' SAGOMATO. IL TRASFERIMENTO DEGLI SFORZI TANGENZIALI DI TAGLIO AVVIENE TRAMITE UNA SQADRETTA BULLONATA.

COLONNA P5 HEB 240

C: NODO COLONNA-FONDAZIONE nodo colonna-colonna

nodo colonna-fondazione

COLONNA GENERICA HEB 240

B

D

C

E

F

G

2 NODO R.6

1

1

I

H

2

6

1

DIAGONALE TUBOLARE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

2

CORRENTE INFERIORE CON PIATTO SALDATO DI ANCORAGGIO D = 40 cm

3

PONTILE MOBILE

4

SPONDA IN ACCIAIO 2 cm

5

RULLO DI SCIVOLAMENTO

6

ANELLO DI ACCIAIO TRAPEZOIDALE

7

GIUNZIONE METALLICA PONTILE-ANELLO

8

PILONE IN CALCESTRUZZO D = 150 cm

7 5

+ 23.20 m

4

TRAVE DI BODO Profilo tipo: IPE 550

+ 23.05 m

8

TIRAFONDI DI ANCORAGGIO

+ 22.45 m

STRUTTURA RETICOLARE DI CONTROVENTO VERTICALE

TRAVE SECONDARIA Profilo tipo: IPE 450

CONTROPARETE PER ALLOCAZIONE DEGLI IMPIANTI

3

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipo: IPE 550

TRAVE DI CONTORNO DELLA APERTURA

+ 17.30 m

TRIPLA ALTEZZA SU PIANO TERRA

+ 16.55 m

PIASTRA METALLICA DI COLLEGAMENTO PILONE-DIAGONALI-CORRENTI

DOPPIO COPRIGIUNTO ESTERNO TERMINALE IMBULLONATO

CONTROSOFFITTO NON STRUTTURALE

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipo: IPE 550

PIASTRA SALDATA

DOPPIO PIASTRA IMBULLONATA

BASE DI FONDAZIONE

COLONNA GENERICA HEB 240 COLONNA GENERICA HEB 300

F: SOLAIO IN ACCIAIO CON SOLETTA COLLABORANTE

+ 17.15 m

TRAVE SECONDARIA Profilo tipo: IPE 550

D: SOLUZIONE DI CONTINUITA' TRAVE - TRAVE

TRAVE PRINCIPALE IPE 550

PAVIMENTO IN CERAMICA, sp. 15.00 mm SOTTOFONDO ALLEGGERITO, sp. 80.00 mm

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

SOLETTA IN CLS ARMATO, sp. 45.00 cm COPRIGIUNTO IMBULLONATO VISTA SUPERIORE

TRAVE PRINCIPALE Profilo tipo: IPE 550 TRAVE DI BORDO Profilo tipo: IPE 500

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 450

TRAVE SECONDARIA IN ACCIAIO (Profilo tipo: IPE)

E: SOLUZIONE DI CONTINUITA' TRAVE - COLONNA

600.0

MASSETTO NON STRUTTURALE

TRAVE SECONDARIA (CONTINUA) IPE 450

SOLAIO IN LAMIERA GRECATA E SOLETTA COLLABORANTE H 45 + 55 cm

CONTROSOFFITTO NON STRUTTURALE + 5.50 m

+ 4.65 m

STRUTTURA RETICOLARE PROFILO TUBOLARE D = 40 cm

R.3

R.2

R.1

BASE DI FONDAZIONE

1500.0

TRAVE PRINCIPALE IN ACCIAIO (Profilo tipo: IPE)

TRAVE PRINCIPALE / CORRENTE SUPERIORE RETICOLARE Profilo tipo: IPE 600

+ 5.35 m

PALO DI FONDAZIONE D = 40 cm R.5

R.5

TIRANTE IN ACCIAIO CON PERNO ALLA LAMIERA

PILONE DI SCARICO D = 1.50 cm

- 0.15 m

0

5

SQUADRETTA BULLONATA

PIASTRA DI IRRIGIDENTO

STRUTTURA METALLICA SECONDARIA

R.6 + 0.00 m

SQUADRETTA BULLONATA

650.0

STRUTTURA RETICOLARE CORRENTE INFERIORE D = 40 cm

R.4

IL CORRENTE SUPERIORE DELLA TRAVE E' SAGOMATO. IL TRASFERIMENTO DELLE FORZE DI COMPRESSIONE DEL CORRENTE INFERIORE DELLA MEDESIMA AVVIENE PER CONTATTO INTERCALANDO UNA PIASTRA SALDATA ALLE TRAVI SECONDARIE E SUCCESSIVAMENTE IMBULLONATI ALLA TRAVE. IL COLLEGAMENTO FRA LE ANIME E' GARANTITO DA UNA SQUADRETTA IMBULLONATA ALLE STESSE E ALL'ANIMA DELLA TRAVE PRINCIPALE.

SEZIONE LONGITUDINALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

+ 11.75 m

N.B.

CONTROSOFFITTO IN CARTONGESSO, sp. 13.00 mm

10 m

0

0.5

1m

VISTA SUPERIORE

+ 11.40 m + 11.25 m

TRAVE SECONDARIA (CONTINUA) IPE 450 PIASTRA DI COLLEGAMENTO IMBULLONATA

LAMIERA GRECATA (8 mm), altezza 55.00 mm

TRAVE DI CONTORNO DELLA APERTURA Profilo tipico: IPE 600

TRAVE SECONDARIA Profilo tipico: IPE 450

ACQUA

SQUADRETTE BULLONATE

SEZIONE TRASVERSALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

TRAVE DI BORDO/ CORRENTE RETICOLARE DI CONTROVENTO Profilo tipico: IPE 550

COLONNA GENERICA HEB 300

COLONNA GENERICA HEB 240

SEZIONE TRASVERSALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

SEZIONE LONGITUDINALE D-D

A

D

1

2

4

SEZIONE LONGITUDINALE ALL'ORDITURA DEL SOLAIO

D

1

meccanica strutturale prof. r. di marco

D

MENSOLOTTO

PILASTRO Profilo tipico: HEB 400 (sez variabile)

tema: progettare tra-sul-nel costruito area: Venezia Sacca Fisola

STRUTTURA RETICOLARE DI CONTROVENTO VERTICALE

LEGENDA

STRUTTURA RETICOLARE

225.24

Ecole National Superieure d'Architecture de Paris Val-De-Seine

TRAVE DI BORDO Profilo tipico: IPE 550

1100.61

Escuela Técnica de Arquitectura Universidad e Sevilla

PILASTRO Profilo tipico: HEB 400 (sez variabile)

224.38

data: 25-07-16

PLANIMETRIA STRUTTURALE PIANTA PIANO SECONDO

225.24

COLONNA HEB 300

0

TRAVE PRINCIPALE IPE 550

N.B.: IL TRASFERIMENTO DELLE FORZE DI COMPRESSIONE FRA LE DUE TRAVI AVVIENE MEDIANTE L'INTERPOSIZIONE DI UNA PIASTRA INTERMEDIA DI IRRIGIDIMENTO, SALDATA ALL'ANIMA DELLA COLONNA. IL COLLEGAMENTO DEI TRAVERSI SUPERIORI DELLE TRAVI A QUELLI DEL PILASTRO AVVIENE PER MEZZO DI SQUADRETTE BULLONATE. IL TRASFERIMENTO DELLO SFORZO TANGENZIALE DI TAGLIO DALLA TRAVE PRINCIPALE AL PILASTRO AVVIENE MEDIATE UNA SQUADRETTA BULLONATA.

1m

1.5 m

Università IUAV di Venezia Corso di Laurea magistrale in Architettura Architettura per il Nuovo e l'Antico

1100.61

224.41

03

1550.23

C'

PLANIMETRIA STRUTTURALE PIANTA PIANO PRIMO

BIBLIOTECA: PLANIMETRIE E SEZIONE TRASVERSALE tav:

1550.23

UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA Dipartimento di Architettura, Costruzione e Conservazione Corso di Laurea Magistrale in Architettura per il Nuovo e l’Antico LABORATORIO DI PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA 2 FISICA TECNICA E IMPIANTI

RELAZIONE SPECIALISTICA IMPIANTI TECNOLOGICI

Prof.:

Lamberto Borsoi

Collaboratori:

Angelo Zarrella Paolo Zarrella Studenti: Nicola Piacentini

Matr. 284078

Andrea Zubelli

Matr. 284111

Myriam Deodati

Matr. 284399

Anno Accademico 2015 - 2016

Sommario 1

OGGETTO DELL’INTERVENTO ................................................................................................ 2

2

REQUISITI DI RISPONDENZA ALLE NORME .......................................................................... 2

3

DATI DI PROGETTO ................................................................................................................... 2

4

INTERVENTO .............................................................................................................................. 3 4.1. Biblioteca ................................................................................................................................................ 3 4.2. Residenze per studenti ........................................................................................................................... 4 4.3. Mensa .................................................................................................................................................... 5

5

ELEMENTI DELL’IMPIANTO...................................................................................................... 6 5.1. Centrale Termica/Frigorifera................................................................................................................... 6 5.2. Modulo di trattamento Aria ..................................................................................................................... 6 5.3. Impianto distribuzione Aria ..................................................................................................................... 6 5.4. Ventilazione naturale dei corridoi e spazi comuni ................................................................................... 6 5.5. Impianto a Ventilconvettori ..................................................................................................................... 7 5.6. Acqua calda sanitaria ............................................................................................................................. 7 5.7. Caratteristiche termofisiche .................................................................................................................... 7 5.7.1. Mensa-studentato ...................................................................................................................... 8 5.7.2. Mensa-biblioteca ....................................................................................................................... 9 5.7.3. Studentato ................................................................................................................................. 9 5.7.4. Biblioteca ................................................................................................................................... 9

6

CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE ............................................................................ 10 6.1. Manutenibilità ....................................................................................................................................... 10 6.2. Microclima ............................................................................................................................................ 11 6.3. Risparmio energetico ........................................................................................................................... 11 6.4. Isolamento acustico .............................................................................................................................. 11

7

DIMENDIONAMENTO IMPIANTO IDRICO-SANITARIO ......................................................... 12

8

DIMENSIONAMENTO UNITA’ DI TERMOVENTILAZIONE..................................................... 14 8.1. Biblioteca .............................................................................................................................................. 14 8.2. Mensa .................................................................................................................................................. 16

9

DIMENSIONAMENTO UNITA’ A VENTILAZIONE PRIMARIA ................................................ 18 9.1. Zona svago (PT)................................................................................................................................... 18 9.2. Zona camere (P1-P2-P3) ..................................................................................................................... 18

10

DIMENSIONAMENTO MACCHINA TERMICA ......................................................................... 19

11

VALUTAZIONI ANTINCENDIO ................................................................................................. 20

Allegato A: Scheda tecnica Pompa di Calore ........................................................................................ 21 Allegato B: Scheda tecnica UTA ad aria primaria ................................................................................. 23 Allegato C: Scheda tecnica UTA a tutta aria ......................................................................................... 25 Allegato D: Scheda tecnica vetri e serramenti ....................................................................................... 27

1. OGGETTO DELL’INTEVENTO La presente relazione contiene la descrizione delle scelte tecniche adottate per la realizzazione degli impianti di Ventilazione, Climatizzazione e Idrico-Sanitari del nuovo Studentato del Comune di Venezia, il cui insediamento è previsto sull’isola di Sacca Fisola.

2. REQUISITI DI RISPONDENZA ALLE NORME Antincendio D.M. del 09.03.2007: “Prestazione di resistenza al fuoco delle costruzioni nella attività soggette al controllo del Corpo nazionale dei vigili del fuoco”; D.M. del 09.04.1994: “Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la costruzione e l’esercizio delle attività ricettive turistico-alberghiere”; D.P.R. n. 51 del 01.08.2011: “Regolamento recante semplificazione della disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione degli incendi” D.M. del 10.11.1983: “Termini, definizioni generali e simboli grafici di prevenzione incendi”; D.M. del 10.03.1998: “Criteri di sicurezza antincendio e per la gestione dell’emergenza nei luoghi di lavoro ”; Requisiti igienico-sanitari UNI EN 10339:1995: “Impianti aeraulici ai fini di benessere”; Dimensionamenti e criteri impiantistici UNI 9182 del 2008: “Impianti di alimentazione e distribuzione d’acqua fredda e calda: criteri di progettazione, collaudo e gestione.”

UNI EN 12056-2 del 2001: “Sistemi di scarico funzionanti a gravità all’interno degli edifici: impianti per acqua reflue, progettazione e calcolo.”

Requisiti termofisici D.I. del 26/06/2015: “Adeguamento del decreto del Ministro dello sviluppo economico, 26 giugno 2009 - Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici”; D.P.R. n. 412, art. 30, del 26.08.1993: “Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia;

3. DATI DI PROGETTO Le condizioni di progetto prese come riferimento per il dimensionamento dell’impianto di climatizzazione sono le seguenti: Temperatura esterna invernale Umidità Relativa

-5 °C 90 %

Temperatura interna invernale Umidità Relativa

20 °C 40 %

Temperatura esterna estiva Umidità Relativa

34 °C 50 %

2

Temperatura interna estiva Umidità Relativa

26 °C 50 %

Aria esterna di rinnovo (Mensa) Aria esterna di rinnovo (Biblioteca)

2700 mc/h 4700 mc/h  

Aria di rinnovo nei servizi igienici (ventilazione continua) Affollamento massimo contemporaneo

bagni di camere 4 vol/h bagni pubblici 8 vol/h

320 persone*

*I dati si riferiscono al complesso nel suo insieme (biblioteca, mensa, residenze)

4. INTERVENTO La progettazione impiantistica è stata elaborata nella ricerca delle migliori condizioni ambientali, intese come parametri complessivi nei quali svolgersi l’attività, considerando gli aspetti su cui possono incidere gli impianti.

Si sono adottate le soluzioni impiantistiche che consentono una economicità gestionale, intesa come perseguimento dei minimi livelli di spesa necessari per un utilizzo completo degli impianti al massimo delle loro prestazioni, adottando soluzioni che consentono di prevede una gestione impiantistica controllata dai competenti operatori, ma esercitabile in modo automatizzato.

Nella determinazione della dotazione impiantistica con la quale servire l’edificio, si è fatto riferimento ai seguenti criteri di progettazione: manutenibilità microclima risparmio energetico ottimizzazione dei costi Le scelte progettuali sono state avanzate dopo attente valutazioni incrociate riguardanti: periodo di utilizzo disponibilità economica requisiti termo-acustici interni necessità di rapida messa a regime Le scelte sono state ponderate su varie tipologie di impianti, considerando per ciascuna i punti di forza e di debolezza, in particolare: Impianti di termoventilazione a tutta aria Impianti di ventilazione ad aria primaria (ed eventuale sistema di climatizzazione aggiuntivo) Ventilconvettori Pannelli radianti Radiatori 4.1. Biblioteca Considerata l’attività da svolgere all’interno del complesso della biblioteca, si è optato per l’utilizzo di un impianto a tutta aria. La biblioteca infatti, essendo un complesso di natura pubblica dedita allo studio,alla lettura e alla consultazione, necessitava di un assortimento impiantistico completo, ovvero di un sistema di riscaldamento, raffrescamento e ventilazione. L’impianto di raffrescamento è stato pensato per sopperire i carichi termici durante il periodo estivo, in quanto la biblioteca è stata pensata come un edificio indipendente dallo studentato e quindi autonomo dal punto di vista funzionale e conseguentemente anche impiantistico. Il periodo di utilizzo della stessa è molto ampio, in quanto riguarda sostanzialmente tutto l’arco della giornata (mattino, pomeriggio e sera), ad esclusione delle ore notturne. L'edificio, essendo pubblico e autonomo dal punto di vista impiantistico, risulta esserequello con ha la maggiore possibilità di investimento 3

economicoall'interno del nuovo complesso. Per l’attività svoltasi all’interno, i requisiti acustici sono piuttosto elevati ed era quindi necessario un impianto abbastanza silenzioso, tuttavia la questione più importante è stata ritenuta la alta velocità di messa a regime.

La tecnologia a pannelli radianti è stata ritenuta non idonea, in virtù dell’elevato tempo necessario alla messa a regime dell’impianto per garantire le giuste condizioni di comfort, nonostante l’ottima inerzia termica garantita e il basso impatto acustico. In caso di pannelli a pavimento un altro problema che sarebbe potuto insorgere è quello legato al disconfort degli arti inferiori, data la lunga permanenza degli occupanti in posizione seduta.

La tecnologia inerente al radiatore è stata ritenuta non idonea principalmente a causa: della scarsa diffusione di calore e la sua conseguente necessità di averne in quantità elevata (stratificazione dell’aria calda), viste le dimensione dell’ambiente e la sua elasticità di occupazione, e dell’elevata inerzia termica della ghisa, che comporta alti tempi di messa a regime.

La tecnologia a ventilconvettori, abbinata a impianti di ventilazione ad aria primaria, risultava idonea dal punto di vista economico e acustico; tuttavia si è preferito optare per l’utilizzo di un sistema a tutta aria.

La scelta progettuale è stata dettata dalla sezione dell’edificio e dalla volumetria dello stesso. Vista l'articolazione dell'edificio con cavedi, doppie e triple altezze, è sembrato sconveniente adottare dei ventilconvettori che, per principio di funzionamento, porterebbero ad una risalita naturale dell’aria calda verso i cavedi e le doppie altezze, rendendo necessario il posizionamento di una alto numero di apparecchi per la climatizzazione efficace di tutti gli ambienti. L’aria calda, che tenderebbe a salire dalla base dell’apparecchio verso l'alto, genererebbe una stratificazione di aria calda nella parte sommitale dell’ambiente lasciando scoperta invece quella inferiore, in cui è richiesto il comfort, data le attività e la posizione degli occupanti. La scelta finale è quindi ricaduta su un impianto a tutta aria che grazie alla sua tecnologia era in grado di sopperire in maniera più convincente a tutte le problematiche esposte.

4.2. Residenze per studenti Le residenze per studenti sono composte da due nuclei funzionali ben distinti. Il piano terra ospita la reception e le sale svago, mentre ai piani superiori sono previste 33 camere singole e 9 camere doppie, per un totale di 51 studenti. La soluzione impiantistica ha quindi dovuto necessariamente trovare ragione nella differente necessità delle due zone. Il piano terra, composto da piccoli padiglioni vetrati contenenti le zone svago, è stato pensato come spazio ricreativo, quindi con necessità di riscaldamento e ricambio dell’aria funzionante fino all’orario serale. Per i piani superiori invece, è evidente che la dotazione impiantistica è stata pensata come funzionante 24 ore su 24.

In entrambi i casi, la ventilazione è stata considerata come un elemento imprescindibile, principalmente per la questione energetica: garantendo un controllo meccanico della ventilazione, si sono evitate le dispersioni termiche causate dalla continua apertura delle finestre, che durante il periodo invernale avrebbero portato ad una perdita di carico termico, mentre in estate ad un surriscaldamento indesiderato dei locali. L’extra-costo dell’impianto di ventilazione è quindi giustificato alla luce del risparmio energetico garantito dalla ventilazione controllata.

Essendo alloggi destinati studenti, il primo criterio che è stato seguito per le scelte in campo impiantistico è stato quello dell’economicità;pertanto il sistema a tutta aria è stato fin da subito considerato non idoneo.

Il posizionamento di ventilconvettori a soffitto, abbinati ad un sistema di ventilazione primaria, è sembrata la soluzione più appropriata. In primo luogo per quanto concerne l’economicità degli apparecchi e in secondo luogo per la rapida messa a regime. Si è valutato infatti che alloggi di questo tipo comportano un’occupazione estremamente varia, in quanto gli occupanti (studenti) potrebbero necessariamente aver bisogno degli ambienti anche solo durante le ore notturne o comunque per un arco di tempo, in giornata,molto limitato.

Pertanto la scelta dei pannelli radianti è stata esclusa, così come la possibilità di installare radiatori. Inoltre, la soluzione dei ventilconvettori, che è stata fatta, garantisce anche un notevole comfort dal punto di vista acustico.

Le condizioni interne, soprattutto per quanto riguarda la ventilazione, risultano estremamente differenti per le due zone (piano terra - piani superiori), si è pertanto scelto di adoperare due macchine termiche a portata e dimensioni differenti.

4

La zona di interstiziale, presente al piano terra, essendo una area si passaggio, è stata pensata come un'area sprovvista della dotazione impiantistica, in cui la ventilazione è garantita in modo naturale mediante delle apposite aperture automatiche posizionate nella parte sommitale delle vetrate. Questa scelta è dovuta alla scarsa occupazione della stessa sia in termini di affollamento che in termini di tempo e all’enorme dispersione che sarebbe causata dal fronte continuo vetrato presente su tutta la facciata nord. Un’ eventuale dotazione di impianto di climatizzazione avrebbe quindi comportato più dispersioni che benefici, sia in termini di comfort che in termini economici.

4.3. Mensa Per quanto riguarda la mensa, la scelta è stata quella di dotarla di un impianto a tutta aria.

La scelta è stata ponderata in virtù delle necessità legate all’utilizzo delle cucine, che comportano un elevato tasso di ricambio orario, e dalla necessità di impostare un sistema impiantistico autonomo dagli alloggi adiacenti. Non avendo particolari requisiti acustici di messa a regime ed essendo un edificio con interpiani elevati, si sono scartate le opzioni relative ai ventilconvettori e ai radiatori a parete. Al posto dei pannelli radianti si è preferito un sistema di termoventilazione in grado di fornire in maniera più pratica e diretta i requisiti microclimatici interni, anche in virtù di una disponibilità economica maggiore rispetto alla condizione degli alloggi.

Le scelte sono state riassunte nella tabella seguente.

DESTINAZIONE D'USO

PIANO

H

V

UTILIZZO

A M

P

S

BIBLIOTECA

0 - 1 -2 -3

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

MENSA

0 - 1 -2 - 3

*

*

STUDENTATO

0

*

*

STUDENTATO

1 -2 3

*

€ N

B

M A

B

*

*

*

*

*

M= utilizzato la mattina (08.00 - 13.00) P= utilizzato al pomeiggio (13.00 -19.00) S= utilizzato la sera (19.00 - 00.00) N= utilizzato di notte (00.00 - 08.00) B= bassa disponibilità economica / bassa tolleranza al rumore M= discreta disponibilità economica / media tolleranza al rumore A= alta disponibilità economica / alta tolleranza al rumore L= non necessità di rapida messa a regime M= necessita di una messa a regime mediamente rapida A= necessita di rapida messa a regime TA= Impianti di termoventilazione a tutta aria AP= impianti di ventilazione ad aria primaria FC= Fan Coil o ventilconvettori PR= pannelli radianti RA= radiatori 5

A

TA AP FC PR RA

REGIME L

M

V

* *

dove, H= necessità di impianto di riscaldamento (Heating) V= necessità di impianto di ventilazione controllata (Ventilation) A= necessità di impianto di raffrescamento (Air Condition)

M

* * *

MESSA A

RUMORE

X

*

X

* *

X

X

X

X

5. ELEMENTI DELL’IMPIANTO 5.1. Centrale Termica/Frigorifera La produzione di calore necessario per il riscaldamento dei locali relativi al corpo centrale del complesso, ovvero le residenze per studenti e la zona svago (circa 30 kW alle condizioni di progetto), viene affidata a una Pompa di Calore Acqua-Acqua. L’unità, alimentata elettricamente, viene posizionata all’interno del locale tecnico posto in copertura.

La scelta della Pompa di Calore Acqua-Acqua nasce da une serie di considerazionie precisamente: -Risparmio costi di gestione dal 30% al 70% -Riduzione delle emissioni di CO2 -Facile abbinamento ad eventuali impianti fotovoltaici, installabili in copertura -Unica macchina per riscaldare, condizionare e produrre acqua calda -Realizzate e progettate in Italia -Alta disponibilità di acqua nelle vicinanze La macchina termica sarà posizionata all’interno dell’apposito vano in copertura, di adeguate dimensioni. Il vano sarà privo di aperture, tuttavia la ventilazione sarà garantita mediante apposite griglie collocate nella parete del vano stesso.

5.2. Modulo di trattamento aria Sono presenti quattro unità di trattamento aria con sezione di recupero di calore. Le unità, presenti nella biblioteca, nella mensa e nel corpo degli alloggi, saranno posizionate in appositi locali dedicati, posti in copertura agli edifici di pertinenza. Ogni unità è dotata di una batteria di post-riscaldamento e una sezione di recupero calore (scambiatore ad alto rendimento). Per ottenere un miglior livello di qualità dell’aria sono previsti filtri ad alta efficienza.

5.3. Impianto distribuzione Aria Questo impianto ha origine dal Modulo di Trattamento Aria posto in copertura e si distribuirà nel controsoffitto dei locali interessati e lungo le contropareti appositamente studiate per consentire l’alloggiamento dei canali.

La distribuzione di mandata, ripresa, espulsione e aspirazione dell’aria è affidata ad una canalizzazione di forma rettangolare, che si colloca lungo i percorsi indicati negli elaborati grafici. Per agevolare una corretta distribuzione dell’aria e al tempo stesso per ventilare i servizi igienici, è stata prevista l’estrazione dell’aria viziata da ogni blocco bagni. L’aria viziata viene espulsa tramite valvole regolabili, collegate ad apposita condotta, ed avviene sempre in copertura attraverso l’Unità di Trattamento Aria nel caso del corpo degli alloggi, mentre per la mensa e la biblioteca si è stato necessario il posizionamento di apposite colonne di espulsione, sfocianti sempre in copertura.

Il sistema di ventilazione adottato per il sistema di scarico è a ventilazione secondaria, ovvero con il posizionamento di un'apposita colonna di ventilazione parallela a quella di scarico, sfociante in copertura ai lati del corridoio, intercettando le colonne di scarico di tutte le unità WC. Le cappe delle cucine relative agli alloggi sono state posizionate in modo tale da essere inglobate in apposite contropareti, sfocianti anche queste in copertura, mentre la cappa adibita alla mensa terminerà il percorso di espulsione alla quota dell’intradosso del solaio del piano primo verso la laguna (lato ovest).

5.4. Ventilazione naturale dei corridoi e spazi comuni 6

I corridoi del corpo centrale e gli spazi comuni al piano terra avranno una ventilazione naturale, mediante l’apertura automatica delle finestre e delle griglie. L’apertura di questi sistemi verrà comandata per mezzo di sensori di umidità e temperatura relativa, posizionati in ambiente e in grado di trasmettere le informazioni al sistema.

5.5. Impianto a Ventilconvettori Si prevede, per gli alloggi, un circuito realizzato con mobiletti interni a soffitto, posizionati all'ingresso per il controllo della temperatura ambiente in inverno. Ogni mobiletto è comandato da una sonda di temperatura posta all’interno delle stanze.

La rete di ventilconvettori ha origine dalla Unità Esterna di Pompa di Calore per scendere poi lungo il cavedio verticale dedicato e proseguire parallelamente al corridoio per allacciare infine ogni singola unità interna.

Si dovrà realizzare una adeguata rete di scarico condensa che, dai singoli mobiletti, dovrà scaricare nelle reti dei servizi igienici.

5.6. Acqua calda sanitaria La produzione dell’acqua calda sanitaria è sempre affidata alla pompa di calore utilizzata per la climatizzazione degli ambienti e viene accumulata nel bollitore posto in copertura. Nell’edificio è stata prevista inoltre una rete di ricircolo dell’acqua calda ad uso sanitario. L’anello di ricircolo si chiude sull'adiacente rete di distribuzione dell'acqua calda in prossimità del punto di fuoriuscita di ogni apparecchio utilizzatore. L’impiego del circuito di ricircolo consente di evitare il funzionamento ad intermittenza e, di conseguenza, consente di incrementare in maniera significativa il rendimento degli stessi nonché garantirne un migliore funzionamento.

Il funzionamento intermittente comporta infatti:   

bassi rendimenti maggiori consumi una maggiore usura

I principali vantaggi sono quindi:  

risparmio energetico dovuto al maggiore rendimento del funzionamento continuo prolungato minori consumi in funzionamento costante

5.7. Caratteristiche termofisiche Per rientrare dei parametri stabiliti dal Decr. Interm. 26/06/2015 (“Requisiti Minimi”) è necessario che le strutture abbiano determinate caratteristiche termofisiche.

Si riportano di seguito i valori di trasmittanza termica della normativa vigente, essendo l’area di Venezia appartenente alla zona climatica E: Pareti opache (W/m2K) 0.30

Copertura (W/m2K) 0.26

Pavimento su terra (W/m2K) 0.31

Vetro + Serramento (W/m2K) 1.90

Da una prima analisi annuale su regime dinamico, eseguita con il software EnergyPlus, è stato possibile ottenere i valori di dispersione termica globali dei tre complessi edilizi, a carico quindi dei relativi sistemi impiantistici: 7

Edificio Biblioteca Mensa Zona svago Alloggi

Potenza termica per dispersioni invernali (kcal/h) 24178.17 20601.54 1978.00 21500.00

Potenza termica per dispersioni estive (frig/h) 2700.00 1600.00 26.00 2579.00

I valori di trasmittanza delle pareti sono stati impostati secondo la normativa vigente, prediligendo il posizionamento dello strato isolante lungo il lato interno del pacchetto murario per gli edifici pubblici (biblioteca e mensa), in modo tale da garantire l’ottimizzazione della messa a regime del sistema impiantistico evitando quindi soluzioni eccessivamente inerziali. Soluzione opposta invece si è adottata per il corpo centrale del complesso, prediligendo lo schema massa / isolante / massa, in grado di fornire valori di sfasamento e inerzia termica adeguati all’attività prettamente residenziale da svolgere all’interno del suddetto edificio.

Per quanto riguarda le vetrate, si è optato per tripli vetri basso emissivi, in modo tale da limitare il più possibile la grande dispersione termica che si verifica sulle facciate nord, vista la presenza di ampie aperture vetrate.

Di seguito viene riportata una tabella con un confronto tra i valori prestazionali prescritti e quelli adottati: VALORI DA NORMATIVA STRUTTURA U (W/m2K) Parete esterna 0.30 Copertura 0.26 Pavimento su terra 0.31 Superfici vetrate 1.90

STRUTTURA Parete esterna Copertura Pavimento su terra Superfici vetrate

BEST CASE U (W/m2K) 0.27 0.23 0.28 1.40

Si riportano di seguito i pacchetti tecnologici utilizzati.

5.7.1. Mensa-studentato Chiusura orizzontale (sopra-sotto) Strato

Descrizione materiale

1

Pavimentazione in ceramica Colla adesiva Polietilene reticolato Celenit Massetto porta impianti Solaio in laterocemento (20+4) Isolante temico in lana di roccia con rivestimento verniciato

2 3 4 5 6

ρ (kg/m3) 1800

s (cm) 1.50

λ (W/mk) 0.55

c (J/KgK) 1000

2000 500

0.50 2

0.83 0.06

1300 1810

1000 1280

8 24

0.38 0.80

1000 1000

100

8

0.35

1030

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.28 Spessore totale (cm) = 45.00 Sfasamento (h) = 15.83

8

Chiusura orizzontale superiore (interno-esterno) Strato

Descrizione materiale

1 2

Termointonaco Solaio in laterocemento (20+5) Calcestruzzo di argilla espansa Barriera al vapore Pannello isolante Stiferite Strato di protezione dei carichi in cls Impermeabilizzazione Malta di sottofondo Pavimentazione in laterizio

3 4 5 6 7 8 9

ρ (kg/m3) 150 1280

s (cm) 2 25

λ (W/mk) 0.058 0.723

c (J/KgK) 1005 1000

1600

4

0.648

880

725 36

0.2 8

0.133 0.024

2100 1453

2200

5

1.28

880

1200 2000 1800

0.1 2 1.5

0.17 1.40 0.55

920 840 1000

ρ (kg/m3) 900 20

s (cm) 1 12

λ (W/mk) 0.250 0.033

c (J/KgK) 1000 1400

1600

2

0.900

1000

1800 1800 1600

12 0.50 12 1.50

0.700 0.700 0.900

850 850 1000

ρ (kg/m3) 1600

s (cm) 1.50

λ (W/mk) 0.900

c (J/KgK) 1000

775 20

8 10

0.350 0.035

850 1450

765 1600

20 1.50

0.500 0.900

850 1000

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.23 Spessore totale (cm) = 47.80 Sfasamento (h) = 15.43 5.7.2. Mensa-biblioteca Chiusura verticale (interno-esterno) Strato

Descrizione materiale

1 2

Pannelli di cartongesso Isolante in polistirene espanso Intonaco di calce e cemento Blocco di laterizio pieno Malta di cemento Blocco di laterizio pieno Intonaco di calce e cemento

3 4 5 6 7

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.27 Spessore totale (cm) = 42.50 Sfasamento (h) = 11.37 5.7.3. Studentato Chiusura verticale (interno-esterno) Strato

Descrizione materiale

1 2

Rasatura di gesso Intonaco di calce e cemento Blocco di laterizio forato Foglio in PVC Isolante in polistirene espanso Collante Blocco in laterizio forato Intonaco di calce e

3 4 5 6 7 8

9

cemento

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.26 Spessore totale (cm) = 42.10 Sfasamento (h) = 12.27 5.7.4. Biblioteca Chiusura orizzontale superiore (interno-esterno) Strato

Descrizione materiale

1 2 3 4

Termointonaco Pannello di cartongesso Trave portante in acciaio Soletta collaborante in cls e lamiera grecata Calcestruzzo di argilla espansa Barriera al vapore Pannello isolante Stiferite Strato di protezione dei carichi in cls Impermeabilizzazione Malta di sottofondo Pavimentazione in laterizio

5 6 7 8 9 10 11

ρ (kg/m3) 150 900 7800 2300

s (cm) 2 1 60 10

λ (W/mk) 0.058 0.250 500.00 1.800

c (J/KgK) 1005 1000 450 1000

1600

4

0.648

880

725 36

0.2 8

0.133 0.024

2100 1453

2200

5

1.28

880

1200 2000 1800

0.1 2 1.5

0.17 1.40 0.55

920 840 1000

ρ (kg/m3) 1800

s (cm) 1.50

λ (W/mk) 0.55

c (J/KgK) 1000

2000 500

0.50 2

0.83 0.06

1300 1810

1000 2300

8 10

0.38 1.800

1000 1000

7800 100

60 8

500.00 0.35

450 1030

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.25 Spessore totale (cm) = 108.90 Sfasamento (h) = 12.75 Chiusura orizzontale (sopra-sotto) Strato

Descrizione materiale

1

Pavimentazione in ceramica Colla adesiva Polietilene reticolato Celenit Massetto porta impianti Soletta collaborante in cls e lamiera grecata Trave portante in acciaio Isolante termico in lana di roccia con rivestimento verniciato

2 3 4 5 6 7

Trasmittanza termica U (W/m2K) = 0.27 Spessore totale (cm) = 106.00 Sfasamento (h) = 14.89

10

6. CRITERI GENERALE DI PROGETTAZIONE La progettazione impiantistica è stata elaborata nella ricerca delle migliori condizioni ambientali, intese come parametri complessivi nei quali svolgersi l’attività, considerando gli aspetti su cui possono incidere gli impianti.

Si sono adottate le soluzioni impiantistiche che consentono una economicità gestionale, intesa come perseguimento dei minimi livelli di spesa necessari per un utilizzo completo degli impianti al massimo delle loro prestazioni, adottando soluzioni che consentono di prevede una gestione impiantistica controllata dai competenti operatori, ma esercitabile in modo automatizzato.

Nella determinazione della dotazione impiantistica con la quale servire l’edificio, si è fatto riferimento ai seguenti criteri di progettazione: 6.1. Manutenibilità Si considera come indice di benessere la scelta impiantistica finalizzata alla massima ergonomia possibile per le attività di gestione e manutenzione impiantistica.

Questo sia in forma diretta (gli utenti potranno svolgere le loro attività di alloggio e studio nelle migliori condizioni) sia intendendo che questa impostazione faccia derivare maggior benessere ai fruitoti delle prestazioni impiantistiche in termini di maggior accessibilità.

Sono quindi state fatte le seguenti scelte:     

definizione di percorsi di tubazioni e canali in zone di completa e continua accessibilità (soprattutto a soffitto di corridoi, in cavedi dedicati, in centrali tecnologiche e di trattamento aria); scelta di sistemi di occultamento (controsoffitto e contropareti) di tipo amovibile con facilità; previsione di massima accessibilità alle parti importanti delle macchine; facilità di accesso a componenti interni agli ambienti (unità fan coil, apparecchi sanitari...); mantenimento di spazi di rispetto per tutte le apparecchiature che lo richiedono

In generale, verranno adottate soluzioni di dislocazione impiantistica che incentivano l’esecuzione delle operazioni di controllo e di ripristino, favorendo la facile accessibilità ed ispezionabilità.

6.2. Microclima E’ stato scelto un impianto di riscaldamento differenziato a seconda delle esigenze da soddisfare per i differenti edifici del complesso. Per gli alloggi, la scelta di una tipologia a ventilconvettori ha garantito ottime tempistiche in materia di messa a regime negli ambienti, oltre a garantirne la silenziosità degli stessi. Negli edifici a carattere pubblico invece, si è privilegiato un sistema a termoventilazione in grado di soddisfare al meglio i requisiti richiesti dall’utenza in merito alle destinazioni funzionali e all’ingente volume dell’edificato, anche alla luce di una maggiore praticità della soluzione e alla maggiore disponibilità economica.

6.3. Risparmio energetico Per conseguire obiettivi di risparmio energetico verranno messe in atto le seguenti misure:  si provvederà a recuperare le energie dissipate; in particolare, sull’aria in espulsione dall’impianto di climatizzazione della biblioteca e della mensa è stato previsto di installare un recuperatore di calore con il 70% di recupero;  si provvederà a limitare le dispersioni termiche delle superfici trasparenti, adottando delle soluzioni basso emissive per i serramenti posti a nord;  si provvederà a massimizzare il guadagno solare, ponendo vetrate ad alto fattore solare per i lucernari in copertura e per le facciate ad est e ad ovest; 11

  

gli spazi s comunii e di passagggio saranno esenti da veentilazione meeccanica, onnde evitare ulteriori spreechi energetiici dovuti alloo sfavorevolee orientamentto del compleesso; tuttii gli ambienti (ad eccezionne di quelli comuni) sarannno trattati coon ventilazione meccanicca conntrollata, al finne di limitare le dispersionni termiche per p ventilazione e limitare il consumo energetico, e sopprattutto nellee stagioni invernali; si provvederà p a garantire un adeguata inerzia termicaa alle pareti opache o degli alloggi, in modo m tale da manntenere sottoo tempistichee ragionevoli la fuoriuscitaa del calore im mmagazzinaato dall’edificio durante le ore estive. Verràà garantito innfatti un adegguato sfasam mento: l’onda termica che colpirà le paareti irragggiate durante le ore caldde impiegherrà un tempo sufficienteme s ente lungo peer entrare e surriscaldare s l’am mbiente, temppo che conseentirà alla tem mperatura essterna di abbassarsi, duraante le ore seerali e nottturne, indicenndo l’onda teermica ad invvertire il motoo e tornare veerso l’esternoo dell’edificio;

6.4. Isolameento Acusticco Anche per l’’inquinamentto da rumoree saranno preevisti sistemi di abbattimeento sia versoo l’esterno chhe verso l’interno, meediante:     

iisolamenti apppropriati delle canalizzazzioni d’aria coon utilizzo di attenuatori aacustici; s sistemi di ancoraggio e supporto che limitino le vibbrazioni; b basamenti deelle macchinee realizzati inn modo oppoortuno onde ridurre r la trassmissione deelle v vibrazioni; i isolamento a acustico dellee tubazioni di scarico postte nei cavedi presenti neggli alloggi; i isolamento a acustico tramite apposito materiale fonno isolante sootto lo strato di massetto all’interno d solai dei piani, in particolare dal piiano terra ai piani superioori del corpo ddegli alloggi. dei

7. DIM MENSIONE EMENTO IM MPIANTO IDRICO-SA ANITARIO Per la deterrminazione deelle portate massime m conntemporanee del corpo ceentrale degli aalloggi, neceessarie per il dimensionamento delle reti r di distribuuzione acquaa fredda e caalda, si è seguito il metodoo di calcolo delle d Unità di Carico (U UC) relativamente a utenzze degli edificci adibiti ad abitazioni, a racccomandato dall’Ente Nazzionale Italiano di Unificazioni U deelle Norme UNI U 9182. p in conssiderazione risultano i segguenti: I parametri presi

12

Dalla tabellla della portaata massima possiamo riccavare in basse alle unità di carico la pportata (l/s) di d ogni tratto considerato:

Portata singole appareecchiature: Apparrecchi Lavvabo Biddet Vaso a cassetta Vassca Docccia Lavabiaancheria Lavello di d cucina Lavaapiatti

Portaata in l/s 0 0.10 0 0.10 0 0.10 0 0.20 0 0.15 0 0.10 0 0.20 0 0.10

Si è proceduti a calcolarre la portata da d assegnaree per ogni traatto di tubazione, calcolanndo le UC chhe ogni trattoo a alimenterà coon il procedim mento di som mmatoria dei valori v parzialli.

BAGNO A Appareccchi Lavabo o Vaso a casssetta Vasca Bidet TOTALE UC U

UNITA' DI D CARICO Acqua calda 0 0.75 3 1.5 0 0.75 6

13

Acqua fredda A 0.75 1.5 0.75 3

Totale 1 3 2 1 7

UNITA' DI CARICO

CUCINA Apparecchi Lavello Lavapiatti TOTALE UC

Acqua calda 1.5 2 3.5

BAGNO B Apparecchi Lavabo Vaso a cassetta TOTALE UC

Acqua calda 0.75 3 3.75

Acqua fredda 1.5 1.5

Totale 2 2 4

UNITA' DI CARICO Acqua fredda 0.75 0.75

Totale 1 3 4

Il bagno A, è presente in quantità massima pari a 13 volte, la cucina è presente al massimo 3 volte a piano mentre il bagno B è presente al più 2 volte a piano.

In condizione più sfavorevole, si avrà: Unità di carico tot.: 7x13 + 4x3 + 4x2 = 111 UC Come si vede dalla tab. soprastante, a 111 UC corrisponde una tubazione di diametro 2” (120 UC), ad una velocità di 1.65 m/s.

La colonna principale, collegata alla centrale idrica, dalla quale partono le diramazioni destinate ai vari piani, avrà una dimensione pari a: Unità di carico: 111 x 3 piani = 333 UC quindi 2”1/2, ad una velocità di 2.1 m/s.

8. DIMENSIONEMENTO UNITA’ DI TERMOVENTILAZIONE Si procede al dimensionamento dell’ Unità di Trattamento Aria dell’edificio della biblioteca e della mensa, a fine di verificare l’effettivo ingombro della stessa e la sua possibilità di stallo all’interno dei locali previsti in copertura.

8.1. Biblioteca Edificio

Biblioteca

n. persone

n.piani

Tasso di ricambio orario (m3/h)

Sup. lorda di pavimento (m2)

Volume (m3)

220

4

0.011

480

7680

Tipologia di impianto proposta: TERMOVENTILAZIONE A TUTTA ARIA a) Calcolo portata aria esterna di rinnovo Q= 0.011 m3/h x 220 persone x 3600 = 8712.00 m3/h b) Calcolo potenza termica invernale P = Q x ρ x Cp x (T i - T e) 14

Potenza termica per dispersioni invernali (kcal/h) 24178.17

Potenza termica per dispersioni estive (frig/h) 2700.00

P inv= 8712 x 1.205 x 0.24 x (20- (-5)) = 62987.00 kcal/h c) Calcolo Potenza frigorifera P = Q x ρ x (J e - J i) P est = 8712 x 1.205 x (18.5-10.1) = 89.232.00 frig/h d) Calcolo portate tutta aria in regime invernale ΔT = 14 °C P = Q x ρ x Cp x (T imm - T inv) Q = P / (ρ x Cp x (T imm - T inv)) Q1 = 24178.17/ (1.205 x 0.24 x 14) = 5969.92 m3/h e) Calcolo portate tutta aria in regime estivo ΔT = 11 °C P = Q x ρ x Cp x (T e - T imm) Q = P / (ρ x Cp x (T e - T imm)) Q2 = 2700 / (1.205 x 0.24 x 14) = 848.00 m3/h f) calcolo condotte Impostata una velocità pari a 5m/s, si ha A=Q/v A = 5969.92 / (5 x 3600) = 0.33 m2 Si opta per condotte di forma rettangolare, di altezza massima 0.50 m e collocati nel controsoffitto. Si avrà pertanto: Dim. condotte principali: 0.50 m x 0.70 m = 0.35 m2 Per i canali secondari, si è proceduto a definirne la quantità e successivamente a relativa portata. Quindi si è determinata l’area di ciascun canale.

Anche in questo caso, l’altezza massima è stata mantenuta a 0.50 m, la forma è stata mantenuta rettangolare.

Q’=5970/4 = 1492.50 m3/h per piano Q=1492.50/5 = 746.25 m3/h per condotta Quantità Condotte secondarie

2

Portata per piano (m3/h a piano) 1492.50

Impostata una velocità pari a 2m/s, si ha A=Q/v A = 746.25/ (2 x 3600) = 0.10 m2 quindi, 15

Portata per condotta (m3/h a condotta) 746.25

Dim. condotte secondarie: 0.30 m x 0.40 m = 0.12 m2 Alla luce di quanto è stato riportato sopra, la consultazione di opportune schede tecniche ha consentito di definire le dimensioni dell’ UTA in funzione alla portata di progetto.

Ne risulta che a macchina avrà dimensioni pari a: Dimensioni UTA= 3.45 m x h 2.02 m x 5.05 m 8.2. Mensa Edificio

Mensa

n. persone

n.piani

Tasso di ricambio orario (m3/h)

Sup. lorda di pavimento (m2)

Volume (m3)

60*

4

0.011

288

4680

*si è tenuto conto del numero massimo di studenti, maggiorato di un 20%

Tipologia di impianto proposta: TERMOVENTILAZIONE A TUTTA ARIA a) Calcolo portata aria esterna di rinnovo Q= 0.011 m3/h x 60 persone x 3600 = 2376.00 m3/h b) Calcolo potenza termica invernale P = Q x ρ x Cp x (T i - T e) P inv= 8712 x 1.205 x 0.24 x (20- (-5)) = 17178.00 kcal/h c) Calcolo potenza frigorifera P = Q x ρ x (J e - J i) P est = 8712 x 1.205 x (18.5-10.1) = 24050.00 frig/h d) Calcolo portate tutta aria in regime invernale ΔT = 14 °C P = Q x ρ x Cp x (T imm - T inv) Q = P / (ρ x Cp x (T imm - T inv)) Q1 = 20601.54/ (1.205 x 0.24 x 14) = 5086.80 m3/h e) Calcolo portate tutta aria in regime estivo ΔT = 11 °C P = Q x ρ x Cp x (T e - T imm) Q = P / (ρ x Cp x (T e - T imm)) Q2 = 1600 / (1.205 x 0.24 x 14) = 503.00 m3/h 16

Potenza termica per dispersioni invernali (kcal/h) 20601.54

Potenza termica per dispersioni estive (frig/h) 1600.00

f) calcolo condotte Impostata una velocità pari a 5m/s, si ha A=Q/v A = 5086.80 / (5 x 3600) = 0.28 m2 Si opta per condotte di forma rettangolare, di altezza massima 0.50 m e collocati nel controsoffitto. Si avrà pertanto: Dim. condotte principali: 0.50 m x 0.60 m = 0.30 m2 Per i canali secondari, si è proceduto a definirne la quantità e successivamente a relativa portata. Quindi si è determinata l’area di ciascun canale.

Anche in questo caso, l’altezza massima è stata mantenuta a 0.50 m, la forma è stata mantenuta rettangolare.

Q’=5086.40/4 = 1271.60 m3/h per piano Q=1271.60/3 = 423.86 m3/h per condotta Quantità Condotte secondarie

3

Portata per piano (m3/h a piano) 1271.60

Portata per condotta (m3/h a condotta) 423.86

Impostata una velocità pari a 2m/s, si ha A=Q/v A = 423.86/ (2 x 3600) = 0.05 m2 quindi, Dim. condotte secondarie: 0.30 m x 0.30 m = 0.09 m2 Alla luce di quanto sopra, la consultazione di opportune schede tecniche ha consentito di definire le dimensioni dell’ UTA in funzione alla portata di progetto.

Ne risulta che a macchina avrà dimensioni pari a: Dimensioni UTA= 3.45 m x h 2.02 m x 5.05 m

9) DIMENSIONAMENTO UNITA’ A VENTILAZIONE PRIMARIA Si procede al medesimo calcolo per l’edificio centrale riservato agli alloggi. Il calcolo è stato eseguito separatamente per la zona svago al piano terra e per i piani superiori degli alloggi, avendo richieste funzionali ed esigenze differenti.

9.1. Zona svago (PT) Edificio Studentato

n. persone

n.piani

40*

1

Tasso di ricambio orario (m3/h) 0.011

*si è tenuto conto del numero massimo di occupanti, maggiorato di un 20%

17

Sup. lorda di pavimento (m2) 330

Volume (m3) 1320

Tipologia di impianto proposta: VENTILAZIONE AD ARIA PRIMARIA + VENTILCONVETTORI a) Calcolo portata aria esterna di rinnovo Q= 0.011 m3/h x 40 persone x 3600 = 1584.00 m3/h b) calcolo condotte Impostata una velocità pari a 5m/s, si ha A=Q/v A = 1584 / (5 x 3600) = 0.09 m2 Si opta per condotte di forma rettangolare, di altezza massima 0.50 m e collocati nel controsoffitto. Si avrà pertanto: Dim. condotte principali: 0.30 m x 0.40 = 0.12 m2 Per i canali secondari, si è proceduto a definirne la quantità e successivamente la relativa portata. Quindi si è determinata l’area di ciascun canale.

Anche in questo caso, l’altezza massima è stata mantenuta a 0.50 m di forma rettangolare.

Q’=(1584 / 3) / 4 = 132 m3/h per condotta Impostata una velocità pari a 2m/s, si ha A=Q/v A = 132 / (2 x 3600) = 0.02 m2 quindi, Dim. condotte secondarie: 0.30 m x 0.30 m = 0.09 m2 Alla luce di quanto sopra, la consultazione di opportune schede tecniche ha consentito di definire le dimensioni dell’ UTA in funzione alla portata di progetto.

Ne risulta che a macchina avrà dimensioni pari a: Dimensioni UTA= 4.55 m x h 1.60 m x 1.30 m 9.2. Zona camere (P1 - P2 - P3) Edificio Studentato

n. persone

n.piani

50

3

Tasso di ricambio orario (m3/h) 0.011

Sup. lorda di pavimento (m2) 729

Volume (m3) 6556

Tipologia di impianto proposta: VENTILAZIONE AD ARIA PRIMARIA + VENTILCONVETTORI a) Calcolo portata aria esterna di rinnovo Q= 0.011 m3/h x 50 persone x 3600 = 1980.00 m3/h b) calcolo condotte 18

Impostata una velocità pari a 5m/s, si ha A=Q/v A = 1980 / (5 x 3600) = 0.11 m2 Si opta per condotte di forma rettangolare, di altezza massima 0.50 m e collocati nel controsoffitto. Si avrà pertanto: Dim. condotte principali: 0.30 m x 0.40 = 0.12 m2 Per i canali secondari, si è proceduto a definirne la quantità e successivamente a relativa portata. Quindi si è determinata l’area di ciascun canale.

Anche in questo caso, l’altezza massima è stata mantenuta a 0.50 m, la forma è stata mantenuta rettangolare.

Q’=1980/3 = 660 m3/h per piano Q=660/16 (n camere a piano) = 41.25 m3/h per piano Tuttavia, essendo la ventilazione meccanica dei servizi è stata affidata all’impianto di ventilazione. Si riportano in seguito i valori di portata dei canali di espulsione dell’aria dei servizi.

Vano Bagno

Volume (m3) 12.60

Ricambi orari (vol/h) 8

Portata di rinnovo (m3/h) 100.80 m3

essendo la portata dei servizi maggiore della portata sostenuta da ciascuna condotta, si dimensiona la stessa sulla portata di espulsione dell’aria viziata dai servizi.

Impostata una velocità pari a 2m/s, si ha A=Q/v A = 142.05 / (2 x 3600) = 0.02 m2 quindi, Dim. condotte secondarie: 0.20 m x 0.20 m = 0.04 m2 Alla luce di quanto sopra, la consultazione di opportune schede tecniche ha consentito di definire le dimensioni dell’ UTA in funzione alla portata di progetto.

Ne risulta che a macchina avrà dimensioni pari a: Dimensioni UTA= 4.55 m x h 1.60 m x 1.30 m

10) DIMENSIONAMENTO MACCHINA TERMICA Si procede al calcolo dell’ingombro effettivo della macchina termica (Pompa di Calore) incaricata alla climatizzazione del corpo centrale degli alloggi.

Si è proceduto a calcolare dapprima le dispersioni delle varie camere in relazione al differente orientamento, attraverso il motore di calcolo in regime dinamico EnergyPlus, e successivamente, mediante consultazione di apposite schede tecniche, si è ricavato la dimensione della pompa di calore corrispondente.

Si è potuto quindi verificare l’effettiva possibilità di ingombro della stessa all’interno della centrale termica posta in copertura. Si riportano i valori finali ottenuti dalla simulazione.

19

Zona Zona svago Camere singole lato nord Camere singole lato sud Camere doppie lato nord Camere doppie lato sud

Dispersioni termiche estive (kW) 0.03 0.75 1.03 0.22 0.20

Dispersioni termiche invernali (kW) 11.50 8.90 11.25 2.58 3.16

Potenza termica per dispersioni invernali: 38.00 kW Potenza termica per carichi estivi: 3 kW Si è optato quindi per una Pompa di Calore di dimensioni 2.35 m x h 1.70 m x 0.78 m

11) VALUTAZIONI ANTINCENDIO Le valutazioni antincendio sono state fatte alla luce del D.P.R. n. 51 del 01.08.2011, verificando innanzitutto la presenza delle attività di progetto nell’elenco delle attività soggette a controllo da parte dei Vigili del Fuoco. La biblioteca è risultata non presente all’interno dell’elenco stabilito nel decreto, pertanto non si sono adottate particolari condizioni, se non quella di mantenere le aperture delle porte verso le vie di esodo, in modo da facilitarne l’apertura in caso di pericolo.

Il complesso dello studentato (corpo centrale e mensa) è stato assimilato a una struttura alberghiera, in quanto costituita principalmente da camere con reception e spazi comuni.

Pertanto, sulla base del D.M. del 09.04.1994, si è provveduto alle seguenti accortezze progettuali, considerando la capacità superiore a 25 posti letto:              

l’edificio è stato mantenuto separato dalla biblioteca (attività non pertinente) mediante una porta a tagliafuoco di vetro scorrevole REI 90; gli accessi all’area sono stati mantenuti di larghezza superiore ai 3.50 m, precisamente il passaggio di accesso risulta essere di 5.10 m; sono state previste due uscite di sicurezza, poste ai due lati corti dell’edificio in modo tale da essere ragionevolmente contrapposte; essendo l’altezza antincendio pari a 11.50 m, le strutture avranno R 60 mentre quelle separanti avranno REI 60; le scale e gli ascensori sono di tipo protetto con camino di ventilazione, essendo l’edificio inferiore ai 6 piani fuori terra; le rampe hanno larghezza pari a 1.20 m con alzate pari a 17 cm e pedate 30 cm; le larghezze delle vie d’uscite sono state mantenute di 1.20 m (2 moduli),due per piano, in modo tale da garantire la capacità di deflusso a tutti i piani (affollamento massimo per piano pari a 50 persone); le aperture delle porte di uscita lungo le vie di esodo sono state poste verso lo spazio sicuro esterno a semplice spinta; la distanza fra i vani scali, e quindi fra e uscite di sicurezza, è pari a 40 m; il corridoio, essendo di lunghezza superiore a 15 m e più precisamente di 40 m, è stato dotato di uscite verso l’esterno e di aperture vetrate; il corridoio di distribuzione agli alloggi è stato mantenuto su una larghezza pari a 2.00; l’edificio è stato dotato di 3 estintori, collocati a ciascun piano dell’edificio, distribuiti sul corridoio in modo da consentire l’intervento in tutte le zone dello stesso, facilmente accessibili e visibili; sono stati posizionati 2 naspi DN20, in corrispondenza delle via d’uscita, con tubazione semirigida di lunghezza pari a 20 m, tali da ricoprire tutta la l'estensione del corridoio; sono stati posizionati dei rilevatori di fumo in quantità pari a 1 per camera e in quantità pari a 3 lungo il corridoio, a una distanza pari a 10 m.

20

Allegato A: Scheda tecnica Pompa di Calore

21Â

EWYQ-BAW*

Capacità Frigorifera Nominale Capacità Frigorifera Massima Capacità Termica Nominale Capacità Termica Massima Campo di modulazione Potenza assorbita Nominale/Raffr.

EER EER (18/23°C) ESEER COP COP (35/30°C) Livello di pressione sonora a 1 m Livello di potenza sonora raffr. (nom) tipo Compressore numero tipo Compressore numero Numero circuiti frigoriferi Ventilatori:numero Portata aria nominale Gas refrigerante Alimentazione elettrica Attacchi idraulici Portata acqua nominale Perdita di carico nominale unità

kW kW kW kW % kW

016

021

025

N/P 17,4/16,6 20,6/19,8 16,2/17,0 19,4/20,2

N/P 21,7/20,7 25,7/24,7 20,3/21,3 24,3/25,3

N/P 25,8/24,7 30,6/29,5 24,6/25,7 29,4/30,5

5,6/5,80 3,11/2,86 4,77/4,31 4,33/4,21 2,93/2,97 3,81/3,82

7,25/7,59 2,99/2,73 4,16/3,72 4,08/4,18 2,86/2,86 3,51/3,48

dBA dBA

032

040

N/P N/P 32,3/30,9 43,4/41,5 38,3/36,9 51,4/49,5 30,7/32,1 40,6/42,5 36,7/38,1 48,6/50,5 25~120 9,29/9,74 13/13,5 14,7/15,4 2,78/2,54 2,48/2,29 2,95/2,69 3,66/3,30 3,48/3,15 4,17/3,74 3,85/4,04 3,39/3,62 4,19/4,24 2,76/2,75 2,90/2,89 3,51/3,48 3,75/3,68 3,56/3,54 63,70 63,50 64,00 80,0 81,0 Compressore Scroll, ermetico Inverter

61,70 78,0

050

064

N/P 51,8/49,7 61,4/59,3 49/51,1 58,6/60,7

N/P 64,5/62,3 76,5/74,3 61,5/63,7 73,5/75,7

18,8/19,7 2,76/2,52 3,7/3,34 3,96/4,12 2,78/2,76 3,58/3,50 66,00

26,4/27,4 2,44/2,27 3,47/3,18 3,64/3,78 2,97/2,94 3,87/3,77 65,60 83,0

1

2 Compressore Scroll ermetico on/off 1 2 1 1 2 11.100 13.980 22.200 R-410A 400/50/3 1” 1/4"(femmina) 2"(femmina) 1,00 1,20 1,50 2,00 2,40 66,00 92,00 106,00 53,00 71,00

0 num. num. m3/h

10.260

V/Hz/Ph pollici litri/sec kPa

0,80 44,00

08b

4 4 27.960

3,02 67,00

08b Area di messa a regime

lato quadro elettrico

* 08b: Funzionamento LWE fino a -10°C e controllo condensazione fino a -15°C aria esterna Grandezze A B C A1 A2 B1 B2 Peso Kg Peso ordine di marcia

016 1371 774 1684 500 300 100 500 264 267

021 1371 774 1684 500 300 100 500 317 320

025 1371 774 1684 500 300 100 500 317 320

032 1684 774 1684 500 300 100 500 397 401

24

040 2358 780 1684 500 300 100 500 571 577

050 2358 780 1684 500 300 100 500 571 577

064 2980 780 1684 500 300 100 500 730 738

Allegato B: Scheda tecnica UTA ad aria primaria

23Â

CONFIGURAZIONI PRINCIPALI UNITA’ DI TRATTAMENTO ARIA PRIMARIA CON RECUPERO DI CALORE E UMIDIFICAZIONE A VAPORE Unità configurata per il trattamento dell’aria di rinnovo degli ambienti, completa di sezione di recupero di calore; questa esecuzione comprende: ventilatore di estrazione, recuperatore a flussi incrociati con serranda di presa aria esterna, serranda di espulsione, serranda di by-pass per il free-cooling, pre-filtri piani eff. G4 in mandata ed espul sione, filtri a tasche flosce eff. F8, batteria di riscaldamento, batteria di raffreddamento, sezione predisposta per  umidificazione a vapore, ventilatore di mandata.









        

  

DIMENSIONI

                                  

                                  













                                                                                                                                                                                                         *La lunghezza della AHU nell’esecuzione in linea è data dalla somma di L1 ed L2. **L3  = incremento di lunghezza sezione di recupero per inserimento serranda di by-pass di ricircolo nell’esecuzione sovrapposta.

Allegato C: Scheda tecnica UTA a tutta aria

25

UNITA’ A TUTT’ARIA CON SEZIONE FREE-COOLING E POST-RISCALDAMENTO Unità configurata per il trattamento di impianti a tutt’aria completa di sezione free-cooling con terna di serrande; questa esecuzione comprende: ventilatore di ripresa, sezione free-cooling con serranda di presa aria esterna, serranda di espulsione e serranda di ricircolo dimensionate per la portata totale, pre-filtri piani eff. G4, filtri a tasche flosce eff. F8, batteria di riscaldamento, batteria di raffreddamento, batteria di post-riscaldamento  e ventilatore di mandata. 







       





 

 











                                

                                

                                

                                

                                

                                

                                



*L1 = Lunghezza UTA sovrapposta   **L2 = Lunghezza UTA in linea



DIMENSIONI



Allegato D: Scheda tecnica vetri e serramenti

27Â Â

Brochure informativa Il vetro ed il serramento > funzionalitĂ > esecuzioni > caratteristiche > indicazioni di impiego > pulizia

Porte, finestre e persiane

1

Isolamento termico: Una tematica che merita un occhio di riguardo

L’aumento dei costi energetici, le elevate emissioni di CO2 e la crescente presenza di polveri sottili nell’aria ci impongono di riservare maggiore attenzione alla problematica del risparmio energetico. Gran parte dei consumi di energia viene assorbita dalle necessità di riscaldamento di appartamenti, uffici ed edifici pubblici. Uno dei provvedimenti più efficaci per ridurre in maniera incisiva lo spreco di risorse è quello di limitare le perdite di caloríe dovute ad un isolamento non ottimale o addirittura insufficiente.

Nell’ottica di operare un taglio agli sprechi di energia, i serramenti esterni ed in particolar modo i vetri rivestono un ruolo

di primo ordine, costituendo essi ancor oggi l’elemento più debole di una facciata e presentando, d’altro canto, le maggiori potenzialità per raggiungere margini di risparmio di tutto rispetto. Un vetro bassoemissivo, che sia conforme alle esigenze attuali di mercato, deve essere in grado di assolvere ad una serie di funzionalità che vanno ben oltre il mero valore isolante: ol­ tre a garantire un buon isolamento termico, deve altresì risultare idoneo ad assicurare un’elevata trasmittanza dell’energia solare dall’esterno verso l’interno nonché consentire un’ottima trasmissione luminosa al fine di sfruttare in modo ottimale la luce naturale.

Questi presupposti ci fanno capire che un vetro isolante basso-emissivo di ultima generazione costituisce una componente architettonica di elevata qualità, di grande pregio e ricca di prestazioni funzionali.

Il vetro camera basso-emissivo a 2 lastre, pellicolato su un lato e riempito con gas argon, al giorno d’oggi costituisce lo standard FINSTRAL.

Per incrementare ulteriormente le prestazioni termoisolanti, sono disponibili specia­li vetri a tre lastre, dotati di due lastre pellicolate.

valore Ug = 1,1 W/m2K valore g = 62% valoreτv = 80%

Per ottimizzare il valore Ug è indispensabile che l’intercapedine fra i vetri sia sufficientemente ampia: un’intercapedine trop-

po stretta incide negativamente sul valore isolante del serramento. Per l’impiego di un triplo vetro, è consigliata un’intercapedine di almeno 10-12 mm.

Anche nei vetri tripli i vetricamera sono riempiti con argon. FINSTRAL non ha in programma vetri riempiti con krypton.

I vetri basso-emissivi di Finstral: Informare con trasparenza

Ug = 1,1 W/m2K 24 mm / 28 mm / 30 mm

pellicola basso-emissiva riempimento con argon distanziali isolanti di serie con vetri tripli valore Ug = 0,7/0,6 W/m2K valore g = 50% valore Tv = 72% distanziali vetro in alluminio forniti di serie (in alternativa sono disponibili anche distanziali vetro isolanti ad elevato isolamento termico) doppia sigillatura

2

Ug = 0,6 W/m2K 36 mm / 40 mm / 46 mm

Isolamento termico del vetro valore dell’energia penetrata all’interno (valore g)

riflessione dell’energia solare

valore dell’energia penetrata all’interno (valore g)

riflessione dell’energia solare

riflessione calore

riflessione calore

trasmittanza termica (valore Ug)

trasmittanza termica (valore Ug) impianto di riscaldamento

Terminologia tecnica relativa all’isola­mento termico di vetri e finestre Valore Ug: Valore di trasmittanza termica conforme alla norma UNI EN 673 e UNI EN ISO 10077-1 espressa in W/m2K Questo valore indica la dispersione di energia espressa in Watt per m2 di superficie vetrata, considerata una differenza di temperatura di 1° Kelvin tra l’ambiente interno e quello esterno.

Quanto più basso questo valore, tanto più elevato l’isolamento termico.

impianto di riscaldamento

Valoreτv: Trasmissione luminosa del vetro espressa in % secondo UNI EN 410 Questo valore viene determinato dalla quantità di luce che penetra il vetro dall’esterno verso l’interno. Esprime pertanto il coefficiente di luminosità del vetro. Il valore, che di norma dovrebbe essere il più alto possibile, viene determinato dalla composizione chimica e dallo spessore della lastra, nonché soprattutto dal tipo di pellicola con cui è trattato il vetro.

Quanto più alto è il valore, tanto più luminosi sono gli ambienti.

Valore g: Valore dell’energia penetrata all’interno conforme alla norma UNI EN 410 espressa in % Questa percentuale indica la quantità di energia a cui è esposto il lato esterno del vetro, penetrata all’interno dell’ambiente. Quanto più alto è questo valore, tanto più alto è il ri­ scaldamento dovuto all’energia solare. Soprattutto in inverno e nelle stagioni intermedie è importante che venga raggiunto un valore alto, mentre in estate, con finestre di ampie dimensioni oppure in aree molto esposte al sole, ciò potrebbe comportare un surriscaldamento degli ambienti interni. In questi casi può risultare utile l‘abbinamento di speciali vetri riflettenti o di dispositivi oscuranti orientabili.

Quadro riassuntivo dei valori di isolamento termico del vetro in conformità con UNI EN 673 e UNI EN 410 Per i doppi vetri l’intercapedine dovrebbe avere uno spessore ideale fra i 16 ed i 20 mm. Spessori minori peggiorano sensibilmente le prestazioni isolanti, mentre spessori più larghi non implicano maggiori vantaggi, anzi vanno a peggiorare il valore Ug, comportando, invece, a causa dei maggiori volumi nell’intercapedine, un’ulteriore distorsione dei vetri in caso di cambiamenti dei rapporti della pressione dell’aria. Il valore limite di trasmittanza termica si aggira oggi intorno a 1,1 W/m²K di valore Ug. Utilizzabile per: struttura vetro e denominazione

spessore riemp. in- valore Ug

valore g

tercapedine

%

totale

W/m2K

τv

Classic-

Nova-

KV

%

line Plus

line

KAV

•

• •

• •

Plus Valor 4:-20-4

28 mm

argon

1,1

62

80

Plus Valor 8/9-14-:4

28 mm

argon

1,1

58

77

Plus Valor 4:-20-6

30 mm

argon

1,1

59

79

Plus Valor 4:-18-8

30 mm

argon

1,1

58

79

Plus Valor 8/9-18-:4

30 mm

argon

1,1

58

77

Plus Valor 8/9:-18-8/9

36 mm

argon

1,1

54

75

• • • •

HST

Alu A78

Alu

Young-line

A78 - B

• • • •

• • • •

•

•

•

•

•

•

•

•

• • •

Per i tripli vetri l’intercapedine dovrebbe avere uno spessore ideale fra 10 ed 14 mm.

S-Valor 4:-8-4-10-:4

30 mm

argon

0,9

51

72

S-Valor 4:-14-4-14-:4

40 mm

argon

0,6

50

72

S-Valor 4:-12-4-12-:4

36 mm

argon

0,7

50

72

S-Valor 6/7:-10-4-10-:8/9

40 mm

argon

0,8

45

68

S-Valor 6/7:-10-4-10-:6/7

36 mm

argon

0,8

47

69

• • •

3

Trasmittanza termica della finestra Nova-line

Sistema 200

A78 - B

A78 - Young-line

doppio vetro

con triplo vetro

doppio vetro

doppio vetro

Il valore di trasmittanza termica dell’intera finestra viene determinato in base ai singoli valori di telaio e vetro, calcolando un valore correttivo per il distanziale vetro.

Ug vetro Uw

ѱg

Uf

telaio

finestra

Valore Uf Valore di trasmittanza termica telaio-anta in W/m2K. Quanto più basso il valore, tanto più elevato l’isolamento.

Valore Uw Valore di trasmittanza termica dell’intera finestra in W/m2K secondo UNI EN 100771:2006, determinato dal telaio, dal vetro e da un fattore correttivo variabile a seconda del materiale impiegato per il distanziale vetro.

Quanto più basso il valore, tanto maggiori le prestazioni dell’intero elemento.

Valore ѱg Valore di trasmittanza termica nel passaggio tra telaio, distanziale e vetro.

Distanziali vetro a elevato isolamento termico

Formula di calcolo

Generalmente i distanziali vetro sono realizzati in alluminio. Questo comporta che il bordo del vetro isolante diventa il punto più debole dal punto di vista del isolamento termico.

Per ovviare a questo inconveniente, sono disponibili distanziali vetro realizzati in materiali ad elevato isolamento, che consentono non solo di migliorare le proprietà isolanti del serramento, ma contribuiscono anche ad evitare la formazione di condensa in prossimità del bordo del vetro in presenza di temperature o condizioni meteorologiche sfavorevoli. Alcune tipologie di prodotto FINSTRAL sono di serie dotate di distanziali a prestazioni termiche migliorate, ad es. Nova-line, l‘intera gamma di tripli vetri, l‘intera gamma di finestre e porte in alluminio della serie A78 nonché i vetri dei tetti delle verande. Su richiesta il distanziale a prestazioni termiche migliorate può essere inserito in tutta la gamma FINSTRAL. Attenzione: Questo distanziale vetro non influi­ sce sul valore di isolamento termico Ug del vetro, ma si esprime solo nel valore della finestra complessiva Uw.

Uw =

ѱg per distanziali in alluminio

Af + Ag

1/ѱ

Ag / Ug

Af / Uf

Af = superficie telaio Ag = superficie vetro lg = perimetro totale del vetro Uf = valore isolante telaio Ug = valore isolante vetro ѱg = valore correttivo distanziale vetro vetri doppi

Finestre- materiale telaio PVC Alluminio a taglio termico

vetri tripli

Valore-ѱg con vetri pellicolati 0,08 0,08 0,11 0,11

ѱg per distanziali a elevato isolamento termico PVC Alluminio a taglio termico

4

Af . Uf + Ag . Ug + lg . ѱg

0,044 0,056

0,041 0,051

Finstral Elevate prestazioni termoisolanti Quadro riassuntivo dei valori di trasmittanza termica della finestra Uw (W/m2K) secondo EN ISO 10077-1:2006 sistema telaio valore Uf: UNI EN ISO 10077-2 UNI EN12412 valore vetro Ug UNI EN 673

Vetro

Incidenza dei listelli tagliavetro sul valore di isolamento termico del serramento

Top 72 / 200 Classic-line Plus

Top 72 / 200 Classic-line Plus

Top 72 / 200 Nova-line

Alu A78 - B

1,3

1,3

1,2

2,1

Alu A78 Young-line

1,8

La presenza di listelli influisce sulle prestazioni isolanti dei vetri, fattore da considerare con un adeguato valore correttivo.

Serramento completo valori di trasmittanza termica - Uw EN ISO 10077-1: 2006 Distanziale alluminio

Distanziale isolato

Distanziale isolato

1,2

Distanziale isolato

Distanziale isolato

Valori correttivi: listelli interni

correzione valore Uw

Plus Valor 4-20-4

1,1

1,4

1,3

Plus Valor 4-20-6

1,1

1,4

1,3

1,5

1,4

listello semplice

+ 0,1

S-Valor 4-8-4-10-4

0,9

1,1

1,4

1,2

listello a croce

+ 0,1

S-Valor 4-14-4-14-4

0,6

0,91

listello con doppia croce

+ 0,2

S-Valor 4-12-4-12-4

0,7

S-Valor 6/7-10-4-10-8/9

0,8

Multivalor Sun 4-20-4

1,1

1,4

1,3

Multivalor Sun 4-20-6

1,1

1,4

1,3

Multivalor Sun 4-14-4-14-4

0,6

1,2

1,0 *

listelli tagliavetro per tutte le tipologie

1,0

+ 0,4

listelli incollati

1,2 1,5

1,4

per tutte le tipologie

nessuna correzione

0,91

* Con isolamento termico integrato aggiuntivo

La finestra accoppiata KV La finestra multifunzionale KAV e AV Il sistema di finestra accoppiata permette di realizzare un serramento con ideali prestazioni isolanti, in quanto la particolare struttura assicura non solo un ottimale isolamento termico, ma anche elevati valori di isolamento acustico, nonchÊ un’adeguata protezione dal sole e dagli sguardi indesiderati.

Valori di isolamenti termico: Sistema

esecuzione

veneziana

valore Uw (W/m2K) UNI EN-ISO 12567-1

valore Uw con distanziale ad elevato isolamento termico

valore g (%)

(W/m2K) UNI EN 4108-4

KV / KAV

con vetro Plus-Valor 1,1 e vetro semplice da 6 mm

aperta

1,2

1,1

54 %

KV / KAV

con vetro Plus-Valor 1,1 e vetro semplice da 6 mm

chiusa

1,1

1,0

10 %

AV

con vetro Plus-Valor 1,1 e vetro semplice da 6 mm

aperta

–

1,2

54 % 5

UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA Dipartimento di Architettura, Costruzione e Conservazione Corso di Laurea Magistrale in Architettura per il Nuovo e l’Antico LABORATORIO DI PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA 2 MECCANICA STRUTTURALE

RELAZIONE TECNICA E SCHEMI DI CALCOLO

Prof.:

Roberto Di Marco

Collaboratori:

Luca Boaretto Studenti: Nicola Piacentini

Matr. 284078

Andrea Zubelli

Matr. 284111

Myriam Deodati

Matr. 284399

Anno Accademico 2015 - 2016

Sommario

PREMESSA ................................................................................................................................. 1

NORME DI RIFERIMENTO ......................................................................................................... 1 RELAZIONE ILLUSTRATIVA ..................................................................................................... 2

PARTE I: CALCESTRUZZO ARMATO

0

MATERIALI E CARATTERISTICHE ........................................................................................... 6 0.1. Calcestruzzo........................................................................................................................................... 6 0.2. Armatura ................................................................................................................................................ 6 0.3. Coefficienti di sicurezza .......................................................................................................................... 6

1

STUDENTATO ............................................................................................................................ 7 1.1. ANALISI DEI CARICHI ........................................................................................................................... 7 1.2. VERIFICA DEI TRAVETTI...................................................................................................................... 8 1.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) .................................................................................. 8 1.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione ........................................................................ 8 1.2.3. Predimensionamento e verifica ................................................................................................ 9

1.3. VERIFICA DELLE TRAVI ..................................................................................................................... 12 a)

Trave di bordo 1 ...................................................................................................................... 12 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 12 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 13 3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 14

b)

Trave di bordo 2 ...................................................................................................................... 15 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 15 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 16 3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 17

c)

Trave centrale.......................................................................................................................... 18 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 18 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 19

3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 20 1.4. VERIFICA DEI PILASTRI ..................................................................................................................... 21 a)

Pilastro laterale ........................................................................................................................ 21 1. Analisi dei carichi (kN) ......................................................................................................... 22 2. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 22

b)

Pilastro centrale ....................................................................................................................... 22 1. Analisi dei carichi (kN) ......................................................................................................... 22 2. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 23

1.5. QUADRO RIEMPILOGATIVO .............................................................................................................. 23 Â

2

MENSA ...................................................................................................................................... 24 2.1. ANALISI DEI CARICHI ......................................................................................................................... 24 2.2. VERIFICA DEI TRAVETTI.................................................................................................................... 25 2.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ................................................................................ 25 2.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione ...................................................................... 25 2.2.3. Predimensionamento e verifica .............................................................................................. 26 Â

2.3. VERIFICA DELLE TRAVI ..................................................................................................................... 28 a)

Trave di bordo 1 ...................................................................................................................... 28 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 28 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 29 3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 29

b)

Trave di bordo 2 ...................................................................................................................... 30 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 31 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 31 3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 32

c)

Trave centrale.......................................................................................................................... 34 1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ............................................................................ 34 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione .................................................................. 34 3. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 35

2.4. VERIFICA DEI PILASTRI ..................................................................................................................... 37

a)

Pilastro laterale ........................................................................................................................ 37 1. Analisi dei carichi (kN) ......................................................................................................... 37 2. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 37

b)

Pilastro centrale ....................................................................................................................... 38 1. Analisi dei carichi (kN) ......................................................................................................... 38 2. Predimensionamento e verifica ........................................................................................... 38

2.5. QUADRO RIEMPILOGATIVO .............................................................................................................. 38

PARTE II: ACCIAIO 0

MATERIALI E CARATTERISTICHE ......................................................................................... 40 0.1. Calcestruzzo......................................................................................................................................... 40 0.2. Acciaio strutturale ................................................................................................................................. 40 0.3. Coefficienti di sicurezza ........................................................................................................................ 40

1

BIBLIOTECA ............................................................................................................................. 41 1.1. ANALISI DEI CARICHI ......................................................................................................................... 41 1.1.1. Fase di carico 1: carichi permanenti strutturali ........................................................................ 41 1.1.2. Fase di carico 2: carichi permanenti non strutturali ................................................................. 41 1.1.3. Fase di carico 3: carichi variabili .............................................................................................. 42

1.2. TRAVE SECONDARIA ......................................................................................................................... 42 1.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ................................................................................ 42 1.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione ...................................................................... 43 1.2.3. Dimensionamento e verifica .................................................................................................... 44 a)

verifica a flessione ...................................................................................................... 46

b)

verifica a taglio ............................................................................................................ 46

c)

verifica a deformazione ............................................................................................... 46

d)

verifica a vibrazioni ..................................................................................................... 47

1.3. TRAVE DI BORDO ............................................................................................................................... 47 1.3.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) ................................................................................ 47 1.3.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione ...................................................................... 49 1.3.3. Dimensionamento e verifica .................................................................................................... 49 a)

verifica a flessione ...................................................................................................... 49

b)

verifica a taglio ............................................................................................................ 49

c)

verifica a deformazione ............................................................................................... 50

d)

verifica a vibrazioni ..................................................................................................... 51

2.4. COLONNA............................................................................................................................................ 51 2.4.1. Analisi del carico di punta (kN) ................................................................................................ 51 2.4.2.. Dimensionamento e verifica .................................................................................................... 51 2.5. STRUTTURA RETICOLARE ................................................................................................................ 52 2.5.1. Analisi dei carichi (kN) ............................................................................................................. 52

a)

trave centrale/corrente superiore ................................................................................ 54

b)

diagonali tubolari tipo 1 ............................................................................................... 54

c)

diagonali tubolari tipo 2 ............................................................................................... 55

PREMESSA La presente relazione ha per oggetto la Progettazione Strutturale di un edificio destinato ad ospitare il nuovo studentato previsto per l’isola di Sacca Fisola in Venezia.

La relazione di calcolo, in conformità al punto 10.1 del D.M. 14/01/08, è comprensiva di una descrizione generale dell’opera e dei criteri di analisi e verifica.

Dopo una breve descrizione illustrativa delle scelte progettuali, si passerà a definirne le scelte adottate in campo strutturale per arrivare, in ultima fase, a definire i criteri seguiti per il dimensionamento e la verifica delle principali strutture del complesso.

Il calcolo segue il criterio del calcolo preliminare, indi per cui sono state trascurate le relative combinazioni di carico previste dal D.M. 14/01/08, mantenendo tuttavia il criterio progettuale previsto, ovvero quello agli Stati Limite.

Le strutture calcolate fanno riferimento alla peggior condizione riscontrabile all’interno dell’ambito strutturale di appartenenza e più precisamente fanno riferimento a: struttura secondaria del solaio interpiano struttura principale del solaio interpiano struttura perimetrale struttura verticale Le considerazioni fatte a livello fondazionale sono state di natura probabilistica, non avendo a disposizione dati relativi alle caratteristiche del terreno sottostante al sedime del complesso.

La definizione dei nuclei controventanti è stato eseguita a livello qualitativo, facendo attenzione a irrigidire opportunamente le strutture verticali e orizzontali tramite schemi statici noti.

La relazione si compone di due parti, la prima parte relativa al calcolo delle strutture in calcestruzzo mentre la seconda è relativa agli elementi strutturali realizzati in acciaio.

NORME DI RIFERIMENTO D.M. del 14/01/2008 : “Norme tecniche per le costruzioni”; D.M. del 09/01/1996: “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche”; UNI EN 10210-2: “Profilati cavi finiti a caldo di acciai non legati e a grano fine per impieghi strutturali.

Parte 2: Tolleranze, dimensioni e proprietà”; UNI 5398/78: ”Travi IPE ad ali parallele”; UNI 5397-78: “Travi HEB ad ali larghe parallele”

1

RELAZIONE ILLUSTRATIVA La struttura, di nuova realizzazione, è ubicata lungo il fronte settentrionale dell’isola, su un sito relativamente sconnesso.

Allo stato attuale, il fronte nord è costituito da un margine in manto erboso posto ad una quota di circa +1.80 m dal livello dell’acqua in condizioni di media marea.

Il complesso del nuovo studentato si compone di tre componenti: il corpo centrale, il corpo Est e il corpo Ovest.

Il complesso si può distinguere a sua volta in due parti indipendenti dal punto di vista funzionale: l’edifico centrale ospita infatti le camere da letto e gli appartamenti per gli studenti e si compone di 4 blocchi singoli su 4 piani, connessi da un corridoio centrale di distribuzione culminante con due vani scala. I blocchi hanno dimensioni di 12 x 20 m ciascuno, per un totale di 12 x 55 m.

L’edifico ovest invece, pur essendo a tutti gli effetti indipendente, è complementare al precedente in quanto destinato ad ospitare la mensa a servizio esclusivo degli studenti. L’edifico, planimetricamente, è composto da un unico blocco indipendente di 12 x 24 m sviluppato su 4 piani.

I due edifici si discostano volumetricamente per le quote di interpiano, sensibilmente più alte nel caso della mensa (con 4.50 m) rispetto alle residenze (3.10 m).

Il corpo est invece è pensato come un edificio separato, anche dal punto di vista funzionale. Si tratta infatti di una biblioteca pubblica, accessibile alla cittadinanza oltre che dagli studenti stessi. Planimetricamente si compone di unico blocco di 15.50 x 42.00 m, sviluppato su 4 piani. Volumetricamente, risulta di altezza e interpiano pari alla mensa, ma si discosta da essa per la grande mole affacciante sul fronte nord. Il lato nord infatti è caratterizzato da un arretramento del piano di ingresso al piano terra pari a 17.00 m, generante una piazza d’acqua sottostante al corpo soprastante dei 3 piani rimanenti, punto dal quale prende avvio non solo il complesso dello studentato, ma tutta la strategia insediativa proposta per l’isola. Da qui infatti avviene l’ingresso al complesso, con la fermata del vaporetto e una passerella mobile di attracco. La passerella è composta da una prima parte fissa agganciata alla paratìa strutturale sul fronte e fondante su appositi pali lignei, una seconda parte mobile collegata a sua volta alla piastra di arrivo al vaporetto. Il sistema di aggancio scelto è stato quello a rullo, tramite una zanca metallica anulare ai piloni basamentali presenti d’ingresso.

Questo ha permesso alla passerella di muoversi liberamente e adattarsi al livello della marea, mantenendo tuttavia la prima porzione costantemente piana, al fine di garantire un agevole salita e discesa dei passeggeri del vaporetto.

La strategia costruttiva si è basata innanzitutto sulla comprensione dell’effettiva possibilità di intervento all’interno dell’area. Essendo il margine nord estremamente irregolare, la prima operazione che si rendeva necessaria era l’appianamento dello stesso. Tale operazione è stata pensata congiuntamente alla scelta architettonica di sagomare il profilo ovest dell’isola nella parte retrostante all’edificio ovest. Questa scelta ha consentito di sbancare una notevole quantità di terreno e di riposizionarlo nella parte superiore dell’argine, in modo tale da renderlo regolare. L’operazione di sterro e riporto è eseguita grazie all’interposizione di palancole metalliche che consentiranno l’aspirazione dell’acqua di laguna tramite pompe idrauliche e la formazione del nuovo argine grazie al posizionamento di una paratia strutturale in calcestruzzo armata, che costituirà sia il muro di sostegno per il nuovo terreno, sia la base fondazionale per l’edificio centrale. La palancola costituirà quindi una sorta di cassero a perdere per la formazione della paratia stessa.

Prima di iniziare le operazioni di tracciamento quindi, il cantiere prevederà in successione: compartimentazione del fronte nord mediante l’utilizzo di palancole; aspirazione dell’acqua tramite pompe; sbancamento del fronte ovest; riporto al fronte nord.

2

Dal punto di vista strutturale, la prima scelta è stata quella di trattare gli edifici in modo autonomo. Avendo notevoli differenze di quota fra i 3 edifici, è risultato conveniente non collegarli e assimilarli a 3 strutture indipendenti.

Le scelte sono state influenzate da criteri riguardanti l’effettiva disponibilità economica prevista per i blocchi. Il corpo centrale e il corpo della mensa, essendo destinate a studenti, avrebbero dovuto avere un basso impatto economico di realizzazione, il che comportava non solo un’ adeguata attenzione alle luci degli elementi strutturali in relazione all’aumento di dimensione degli stessi, ma anche un accurata valutazione dei materiali da utilizzare. Per questi motivi, la scelta è ricaduta su una struttura in calcestruzzo armato a ritmi pendolari e controventi. La soluzione a telaio è stata scartata in quanto avrebbe comportato un elevato costo di realizzazione in corrispondenza dei nodi di telaio, da realizzare a incastro. Il solaio è stato pensato come un solaio leggero in laterocemento, costituito quindi da una soletta di calcestruzzo armato di spessore 4 cm e travetti di dimensione pari a 10 x 20 cm. Ai fini di ottimizzare al meglio il materiale a disposizione, si sono mantenute le luci degli elementi strutturali inferiori ai 6.00 m, in modo tale da mantenere lo spessore delle strutture di solaio entro altezze ragionevoli. Di fatti, l’impianto strutturale dei pilastri è stato pensato come una griglia di pilastri irregolare, in quanto plasmata in e con l’impianto architettonico e prevede una luce massima di interasse pari a 5.50 m. In tal modo, in conformità al D.M. del 09/01/1996, si è mantenuto lo spessore del solaio entro i 25 cm.

Il solaio, sia per la mensa che per il corpo centrale, risulta di spessore pari a 20+4. L’orditura è stata posizionata cercando di mantenere la luce degli elementi principali (le travi) lungo il lato più corto, riducendo al minimo le dimensioni in altezza delle stesse. Per gli elementi secondari del solaio, ovvero i travetti, si sono mantenute le prescrizioni previste dal D.M. del 09/01/1996 mantenendo gli stessi ad un interasse pari a 50 cm, in quanto gli elementi di alleggerimento in laterizio sono stati previsti di dimensioni 40 x 28 cm. La larghezza dei travetti, essendo di 10 cm, rispetta i parametri del D.M. del 09/01/1996 così come le dimensioni delle pignatte.

Per entrambi gli edifici previsti in calcestruzzo armato, le travi di bordo costituenti i cordoli perimetrali agli edifici, sono stati mantenuti in spessore di solaio in coerenza con le scelte architettoniche, mentre le travi sono state posizionate in modo tale da poter usufruire maggiormente dell’inerzia in direzione assiale, realizzando quindi sezioni ribassate, non inficiando tuttavia la qualità architettonica e la vivibilità spaziale. Nella mensa infatti, la trave ribassata trova collocazione alla mezzeria dell’edificio all’interno del controsoffitto, appositamente dimensionato al fine di consentire il passaggio delle principale tubazioni impiantistiche. I travetti sono posti invece in direzione perpendicolare alle travi. Il sistema di controventatura è stato pensato come un sistema iperstatico costituito da un nucleo scatolare al vano ascensore e da un sistema cerniera-appoggio, realizzato mediante il posizionamento di una lama controventante sul lato ovest e una doppia lama ad L sul lato sud.

Nello studentato invece, gli elementi strutturali sono stati pensati congiuntamente alla realizzazione degli interni architettonici. L’interasse tra gli elementi principali del solaio è stato mantenuto pari al modulo di una stanza da letto, elemento modulare che definisce la scansione volumetrica del corpo centrale. Adottando questa soluzione, la trave centrale è stata mantenuta ribassata senza interferire con la vivibilità interna degli spazi, massimizzando le potenzialità offerte dal materiale. I travetti sono stati posizionati in direzione ortogonale alle stesse. Gli schemi statici sono stati quelli tipici degli elementi in calcestruzzo, ovvero travi continue su più appoggi, posti in corrispondenza dei pilastri terminali e intermedi. Fa eccezione il fronte nord dello studentato, in cui le travi principali sono previste sbalzanti di circa 2.80 m oltre il livello dell’ultimo pilastro.

Questa scelta, di natura architettonica, ha comportato un aumento considerevole del momento sull’appoggio relativo allo sbalzo, inducendo a trattare la trave stessa come un elemento sagomato, di sezione variabile via via crescente all’aumentare della luce in direzione dello sbalzo. Tale scelta è stata resa possibile grazie alla posizione entro muratura delle travi stesse. Gli elementi controventanti del sistema centrale sono stati considerati i due vani scala, posti agli estremi degli stessi. Tuttavia, essendo un edificio unitario ma composto da piccoli blocchi modulari, si è ritenuto opportuno inserire travi di irrigidimento laterali al fine di aumentare la rigidità del complesso.

3

Per entrambi gli edifici, gli elementi verticali sono costituiti da pilastri quadrati di sezione sagomata rastremata decrescente dal piano terra ai piani superiori in relazione alla diminuzione del carico, fatta eccezione per la filata di pilastri lungo il fronte nord, mantenuti di forma circolare.

L’edifico della biblioteca invece, posto all’estremità est del complesso, è stato pensato in maniera differente.

Tale costruzione, dato l’elevato ruolo progettuale e architettonico che le compete, è previsto con una tecnologia in acciaio. I motivi di questa scelta sono molteplici. Dapprima, la natura pubblica dell’edifico ha indotto a considerarlo come l’eccezione fra i tre, in grado quindi di estrapolare una maggiore quantità di fondi economici per la sua realizzazione. La relativamente elevata disponibilità economica plausibile per un edificio di questa natura, congiuntamente alla necessità di grandi open space interni legati alla destinazione funzionale, all’elevata articolazione spaziale interna e alla presenza di sbalzi e grandi luci, ha portato ad optare per una soluzione che riuscisse a coniugare al meglio queste esigenze. L’acciaio, seppur costoso, risulta un materiale conveniente ove le luci superano i 6/7 m entrando prepotentemente in competizione con il calcestruzzo armato. Inoltre presenta una notevole leggerezza, che risulta opportuna in caso di grandi luci come quelle in oggetto.

Il solaio è stato pensato come un orditura di travi secondarie, disposte lungo il lato corto dell’edificio, e da un sistema di travi principali disposte longitudinalmente all’asse principale della biblioteca. L’orditura regge una struttura composta da una lamiera grecata di sp 55 mm e da una soletta di calcestruzzo armato di spessore 45 cm, costituente la parte terminale del pacchetto strutturale. Il solaio si presenta quindi come un solaio misto acciaio-calcestruzzo.

I nuclei controventanti sono stati posizionati in corrispondenza del nucleo scatolare del vano scala, pensato comunque in calcestruzzo armato, e una doppia lama ad L sul lato sud ed est costituita da un sistema reticolare a montanti e diagonali. Il sistema è quindi sufficientemente rigido a sopportare i carichi orizzontali e verticali della struttura, in quanto aiutata staticamente anche dalla soletta stessa in calcestruzzo del solaio, che costituisce un piano unico si trasmissione delle forze orizzontali.

La particolarità che distingue la biblioteca dagli altri due complessi risiede nel suo altissimo ruolo figurativo e architettonico. Essendo l’edificio di ingresso all’isola e non potendo, per ragioni di fattibilità, eseguire sbalzi di grande entità, si è dovuto pensare un sistema alternativo per rendere staticamente equilibrata la struttura e allo stesso tempo generare una forma architettonica coerente con il ruolo dell’edificio. La soluzione pensata è stata quella di arretrare i pilastri terminali del fronte est e ovest (ove è presente la fermata del vaporetto e l’ingresso all’isola). Questa scelta ha comportato la formazione di uno sbalzo alle due estremità dell’orditura secondaria. A reggere la struttura aggettante è incaricata una struttura reticolare composta da tubolari metallici imbullonati da piastre e squadrette, terminanti agli estremi in due piloni di scarico in calcestruzzo armato. La struttura reticolare si articola su tutti e 3 i fronti sporgenti dalla linea di argine e aggettanti sull’acqua, in modo tale da conferire alla biblioteca uno scarto a livello di immagine nei confronti degli altri due edifici, rendendola immediatamente riconoscibile.

Il corrente superiore della trave reticolare corrisponde alla trave principale che sorregge il solaio. Questo è stato possibile in virtù del posizionamento accurato di un ulteriore pilastro di chiusura del sistema adiacente alla reticolare, la cui mancanza avrebbe comportato l’inserimento di una sottotrave ausiliaria.

I profili adottati sono del tipo IPE per le strutture orizzontali, tubolari per le strutture di controvento e reticolari e HEB per gli elementi verticali. Questi ultimi sono stati pensati di sezioni decrescente all’aumentare dell’altezza, in modo tale da ottimizzare l’utilizzo del materiale.

Le giunzioni fra gli elementi sono prevalentemente a bullonatura, in virtù della maggiore facilità di esecuzione e la riduzione di manodopera necessaria. La soluzione di continuità necessaria agli sbalzi è stata garantita mediante l’interposizione di squadrette coprigiunto di collegamento fra le ali degli elementi.

Particolare attenzione è stata posta all’aspetto esecutivo dell’opera, facendo attenzione nell’evitare il più possibile la saldatura in opera in corrispondenza dei nodi. Nello specifico, le aste della struttura reticolare sono previste come semplici tubolari, la cui estremità è opportunamente sagomata in officina e collegata a un piatto terminale. Tale piatto è presente anche nel corrispondente pilastro superiore, che sarà anch’esso prodotto con piatto terminal in officina. I due elementi verranno quindi solo imbullonati fra loro in fase di cantiere, evitando 4

pericolose e costose saldature. Tale ragionamento è stato perseguito per tutti i nodi della struttura. Per maggiori dettagli, si rimanda agli elaborati grafici.

Dal punto di vista fondazionale, la scelta di fondare gli edifici sul terreno di riporto ha comportato la scelta obbligata di una fondazione su pali in calcestruzzo armato. Tuttavia, non essendo possibile conoscere le stratigrafie, le indagini geotecniche e la profonditĂ del fondale, ci si limita a definire la tipologia fondazionale, identificabile quindi con una fondazione di tipo profondo.

5Â Â

PARTE I: CALCESTRUZZO ARMATO Si procede al calcolo delle strutture previste in calcestruzzo armato, ovvero l’edificio della mensa e il corpo degli alloggi per studenti.

I calcoli fanno riferimento alle principali strutture presenti, allo scopo di verificare la quantità di armatura necessaria al mantenimento statico dell’equilibrio e conseguentemente la verifica delle resistenze degli elementi medesimi.

Le verifiche eseguite fanno riferimento alle condizioni staticamente più sfavorevoli. Tuttavia, essendo il tipo di calcolo un pre-dimensionamento, si sono trascurate le combinazioni di carico previste dal D.M. del 14 gennaio 2008.

Le caratteristiche relative alle resistenze caratteristiche dei materiali adottati sono riportati in seguito.

0. MATERIALI E CARATTERISTICHE Le resistenze di calcolo si sono determinate al metodo degli Stati Limite Ultimi, come prescritto dalla vigente normativa (D.M. del 14 gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni”).

0.1. Calcestruzzo Classe di resistenza: C28/35 fck = 28.00 N/mm2 Rck = 35.00 N/mm2 fcd = αcc * (fck/γc) con αcc = 0.85 γc = 1.50 fcd = 0.85 * (28/1.50) = 15.80 N/mm2 fctm = 0.3 * (fck^2/3) = 0.3 * (28 ^ 2/3) = 2.77 N/mm2 0.2. Armatura Ferro tipo B450C fyk = 450.00 N/mm2 fyd = fyk / γm = 450 / 1.15 = 391 N/mm2 0.3. Coefficienti di sicurezza γgs = 1.35 γgns = 1.50 γq = 1.50 γc = 1.50 Si riportano i risultati finali delle resistenze di calcolo adottate Materiale

RESISTENZA DI

RESISTENZA DI

6

TENSIONE DI

Calcestruzzo Acciaio

CALCOLO A COMPRESSIONE (N/mm2) 15.80

CALCOLO A TRAZIONE (N/mm2) 2.77

CALCOLO A SNERVAMENTO (N/mm2) 391.00

1. STUDENTATO 1.1. ANALISI DEI CARICHI Si procede a determinare l’influenza dei carichi permanenti e accidentali presenti sulla struttura dello studentato.

Analisi dei carichi a metro quadrato (kN/m2) 

SOLAIO INTERPIANO CARICO PERMANENTE gk: -

pavimentazione in ceramica polietilene reticolato massetto per allocazione impianti soletta in cls armato travetti in cls armato pignatte in laterizio 40 x 20 intonaco * tramezze

18.00 kN/mc * 0.015 m= 0.50 kN/mc * 0.02 m = 10.00 kN/m3 * 0.08 m = 25 kN/mc * 0.04 m= (25 kN/mc * 0.20m * 0.10 m) / 0.5 m= (5.50 kN/mc * 0.20m * 0.40 m) / 0.5 m= 16.00 kN/m2 * 0.02 m =

0.27 kN/mq 0.10 kN/m2 0.80 kN/m2 1.00 kN/mq 1.00 kN/mq 0.90 kN/mq 0.32 kN/mq 2.00 kN/mq gk= 6.39 kN/mq

* per gli elementi divisori interni, si è fatto riferimento al par. 3.1.3.1 delle NTC 2008. Si è determinato quindi il peso effettivo degli elementi divisori per unità di lunghezza Gk, ovvero: -

intonaco muratura in forati 10 cm intonaco

20.00 kN/mc* 0.015 m= 20.00 kN/mc* 0.015 m=

0.30 kN/mq 0.90 kN/mq 0.30 kN/mq G’k= 1.50 kN/mq

Gk= G’k * h = 1.50 kN/mq * 2.70 m = 4.05 kN/m < 5 kN/m I carichi dovuti ai tramezzi possono essere ragguagliati ad un carico permanente portato uniformemente distribuito che nel caso di un peso per unità di lunghezza pari a 4.05 kN/m è pari a 2,00 kN/m2. (par.3.1.3.1).

Il carico gk è stato scorporato nella sua componente strutturale gks e non strutturale gkns, secondo quanto riportato nella tabella superiore, ottenendo: gsk = 2.90 kN/m2 gkns = 3.50 kN/m2 7

I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: gsd = gsk * γgs = 2.90 * 1.35 = 3.91 kN/m2 gnsd = gnsdk * γgns = 3.50 * 1.50 = 5.25 kN/mq CARICO VARIABILE qk: -

categoria A

2.00 kN/mq qk = 2.00 kN/mq

qd = qk * γq = 2.00 * 1.50 = 3.00 kN/m2 Riepilogo analisi dei carichi ELEMENTO

gk (kN/m2)

gd (kN/m2)

qk (kN/m2)

gd (kN/m2)

SOLAIO INTERPIANO

6.39

9.16

2.00

3.00

1.2. VERIFICA DEI TRAVETTI Si procede a determinare la quantità di armatura necessaria all’interno dei travetti, determinando quindi anche le dimensioni della sezione stessa.

Si procede quindi a ripartire il carico complessivo al metro quadrato su ciascun travetto, portando l’analisi al metro lineare.

1.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 3 appoggi con carico distribuito e fa riferimento a un generico travetto posto in mezzeria dei blocchi abitativi.

con

qd tot = (gd + qd) * i = (9.16 + 3.00) * 0.50 = 6.08 kN/m L1 = L2 = 5.80 m

1.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione del travetto è stata considerata come una sezione a T, in calcestruzzo, costituita da un’anima di dimensioni pari alla nervatura del solaio (20 * 10 cm) e una base superiore generata dalla continuità del getto con la soletta collaborante, pari all’interasse fra gli stessi (4 * 50 cm).

Attraverso l’utilizzo del software Ftool, si è proceduto al calcolo delle caratteristiche della sollecitazione, impostando i parametri relativi al materiale e alle caratteristiche geometriche come segue.

8

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

1.2.3. Predimensionamento e verifica Si procede a determinare e verificare la quantitĂ di armatura di cui la sezione necessita.

Si assuma il seguente schema, relativo a una generica sezione s1:

9Â Â

Il calcolo è stato fatto sviluppando l’equilibrio necessario fra la forza di compressione data dal calcestruzzo e la forza di trazione dell’acciaio, per cui: Mc = Mt dove Mc = momento delle compressioni Mt = momento delle trazioni quindi, C * z = T x z dove C = forza di compressione T = forza di trazione z = braccio interno della coppia quindi, C = T Secondo la normativa vigente, è possibile assimilare alla forza di compressione C come il volume del solido compresso (“stress block”) secondo la seguente relazione: C = B * fcd * 0.8 x dove B = 1.00 m x = posizione asse neutro Lo sforzo di trazione invece sarà pari a σ x A, quindi: T = As * fyd dove As = area dei tondini metallici fyd = tensione di calcolo allo snervamento Pertanto, si ha per equilibrio , As * fyd = B * fcd * 0.8 x Essendo incognite sia As che X, si procede a determinare As sfruttando l’equilibrio necessario fra le sollecitazioni indotte di carichi nel punto di sezione più sollecitato e la risposta in termini tensionali delle armature. Tale risposta è generata dal momento resistente MRd causato dalle armature e generato da forza di trazione T e dal braccio interno della coppia z, che la normativa vigente definisce pari al 90 % dell’altezza utile della sezione (d). Il travetto è stato mantenuto volutamente entro lo spessore del solaio, evitando quindi travi estradassate all’interno dei locali. Lo stesso avrà quindi un altezza pari a 24 cm.

Si ha quindi Md = MRd = As * fyd * (0.9*d) dove Md = momento massimo in campata Mrd = momento resistente delle armature tese d = altezza utile della sezione, pari a 24 - 4 (copri ferro) = 20 cm As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 14.40 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 2.04 cm2 10

Si assumono pertanto 2 ϕ 12 aventi area complessiva pari a 2.26 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore del travetto, corrispondente alla zona tesa.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 25.60 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 3.63 cm2 Si assumono pertanto 2 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 4.02 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 10 x 20 = 8.00 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 100 * 200) / 450 = 32 mm2 = 0.32 cm2 < As; As’ = VERIFICATO Verifica delle resistenza Si procede alla verifica dei moment resistenti, secondo la relazione MRd > Med dove MRd = momento resistente delle armature = As * fyd * (d-0.4 x) Med = momento sollecitante massimo in campata Il momento resistente si calcola per equilibrio sfruttando la relazione As * fyd = B * fcd * 0.8 x la posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: 11

x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 226 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 6.99 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 226 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*6.99mm) = 17426128.66 Nmm = 17.43 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 402 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 12.43 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 402 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*9.52mm) = 30654891.11 Nmm = 30.65 kNm > Med = VERIFICATO 1.3. VERIFICA DELLE TRAVI Calcolato il travetto tipo, si ripete il medesimo procedimento precedente per il predimensionamento e verifica delle armature delle travi portanti il solaio.

Si verificherà dapprima le due travi di bordo, reggenti la muratura perimetrale dell’edificio e successivamente la trave centrale. a) Trave di bordo 1 Il riferimento è la trave di bordo terminale del blocco sul lato corto.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 3 appoggi con carico distribuito.

con



qd tot = peso muro esterno L1 = L2 = 5.80 m

MURO ESTERNO CARICO PERMANENTE gk: -

intonaco blocco di laterizio pieno isolante termico blocco di laterizio forato intonaco

16.00 kN/mc * 0.02 m= 8.00 kN/mc * 0.08 m= 0.20 kN/mc * 0.10 m= 8.00 kN/mc * 0.20 m= 16.00 kN/mc * 0.02 m=

0.32 kN/mq 0.64 kN/mq 0.02 kN/mq 1.60 kN/mq 0.32 kN/mq gk’= 2.90 kN/mq

Il carico gk’ è stato moltiplicato per l’altezza del muro stesso, pari a 3.50 m, per cui 12

gk’ = 2.90 kN/mq * 3.50 m = 10.15 kN/m I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: gk’d = gk’ * γgns = 10.15 * 1.50 = 15.22 kN/m 2.

Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata in spessore e di dimensioni pari a 50 x 24 cm.

Per cui si ha

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

13

3. Predimensionamento e verifica Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata.

As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 36.00 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20m) = 5.11 cm2 Si assumono pertanto 3 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 6.03 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 64.00 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 9.09 cm2 Si assumono pertanto 3 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 9.42 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 50 x 24 = 48 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 500 * 200) / 450 = 160 mm2 = 1.60 cm2 < As; As’ = VERIFICATO Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 511 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 15.80 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) 14

= 511 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*15.80mm) = 38697457.68 Nmm = 38.69 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 942 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 29.13 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 942 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*29.13 mm) = 69372712.06 Nmm = 69.37 kNm > Med = VERIFICATO b) Trave di bordo 2 Il riferimento è la trave di bordo terminale del blocco sul lato lungo.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 4 appoggi con carico distribuito e sbalzo terminale.

con

qd tot = peso muro esterno + reazione travetti L1 = 4.95 m L2 = 5.05 m L3 = 4.80 m S = 2.80 m



MURO ESTERNO CARICO PERMANENTE gk: -

intonaco blocco di laterizio pieno isolante termico blocco di laterizio forato intonaco

16.00 kN/mc * 0.02 m= 8.00 kN/mc * 0.08 m= 0.20 kN/mc * 0.10 m= 8.00 kN/mc * 0.20 m= 16.00 kN/mc * 0.02 m=

0.32 kN/mq 0.64 kN/mq 0.02 kN/mq 1.60 kN/mq 0.32 kN/mq gk’= 2.90 kN/mq

Il carico gk’ è stato moltiplicato per l’altezza del muro stesso, pari a 3.50 m, per cui gk’ = 2.90 kN/mq * 3.50 m = 10.15 kN/m I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: 15

gk’d = gk’ * γgns = 10.15 * 1.50 = 15.22 kN/m 

REAZIONE TRAVETTI

gd’’ = Va / i = 13.20 kN / 0.50 m = 21.00 kN/m Il carico totale qd risulta qd = 21.00 + 15.22 = 36.22 kN/m 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata ribassata e di dimensioni pari a 30 x 60 cm. AI piani superiori, si adotterà una sezione conforme al pilastro corrispondente.

Per cui si ha

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

16

3. Predimensionamento e verifica Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata. Si considera a favore di sicurezza il momento massimo.

As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 63.0 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.56m) = 3.19 cm2 Si assumono pertanto 2 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 4.02 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa. Si esegue, a favore di sicurezza, il calcolo all’appoggio più sollecitato.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 142.00 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.56 m) = 7.20 cm2 Si assumono pertanto 3 ϕ 18 aventi area complessiva pari a 7.63 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 60 x 30 = 72 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 600 * 300) / 450 = 288.08 mm2 = 2.88 cm2 < As; As’ = VERIFICATO 17

Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 402 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 6.99 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 402 mm2 * 391 N/mm2 * (560 mm -0.4*6.99mm) = 87582439.13 Nmm = 87.58 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 763 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 23.60 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 763 mm2 * 391 N/mm2 * (560 mm -0.4*23.60mm) = 164250216.50 Nmm = 164.25 kNm > Med = VERIFICATO

c) Trave centrale Il riferimento è la trave posta in mezzeria ai blocchi di alloggi.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 4 appoggi con carico distribuito e sbalzo terminale. Oltre al carico distribuito derivante dal solaio, sulla stessa gravano forze puntuali dovute allo scarico della trave di bordo 1 alle estremità.

con

qd tot = reazione travetti P = 110.30 kN L1 = 4.95 m L2 = 3.05 m L3 = 2.00 m L4= 4.80 m S = 2.80 m

18



REAZIONE TRAVETTI

gd’’ = Vb / i = 44.10 kN / 0.50 m = 88.20 kN/m 2.

Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata ribassata e di dimensioni pari a 50 x 100 cm. Ai piani superiori si adotterà una sezione conforme al pilastro corrispondente.

Per cui si ha

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

19

Data la grande differenza di sollecitazione fra la parte sbalzante e la campata, si opta per una sezione rastremata pari a 50 x 50 cm dall’appoggio A all’appoggio C, e 50 x 1000 dall’appoggio C alla parte terminale dello sbalzo.

3. Predimensionamento e verifiche Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata. Si considera a favore di sicurezza il momento massimo. Si ricorda che in questo tratto la trave ha sezione pari a 50 x 50 cm: As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 145.60 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46 m) = 8.99 cm2 Si assumono pertanto 6 ϕ 14 aventi area complessiva pari a 9.24 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi al primo tratto.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa. Si esegue, a favore di sicurezza, il calcolo all’appoggio più sollecitato.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 246.90 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46 m) = 15.25 cm2 Si assumono pertanto 8 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 16.08 cm2.

Per il secondo tratto, dall’appoggio C al termine dello sbalzo, di sezione pari a 500 x 1000 cm, si ha: As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 654.60 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.96 m) = 19.37 cm2 Si assumono pertanto 8 ϕ 18 aventi area complessiva pari a 20.36 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione 20

As max = 0.04 x 50 x 100 = 200 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min primo tratto = (0.26 * 2.77 * 500 * 500) / 450 = 39.00 mm2 = 3.90 cm2 < As = VERIFICATO As min secondo tratto = (0.26 * 2.77 * 500 * 1000) / 450 = 800.00 mm2 = 8.00 cm2 < As = VERIFICATO Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro, al primo tratto, risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 924 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 28.58 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 924 mm2 * 391 N/mm2 * (460 mm -0.4*28.58mm) = 162060441.30 Nmm = 162.06 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 1608 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 49.74 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 1608 mm2 * 391 N/mm2 * (460 mm -0.4*49.74mm) = 276705707.70 Nmm = 276.70 kNm > Med = VERIFICATO Al secondo tratto, avrò: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 2036 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 62.98 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 2036 mm2 * 391 N/mm2 * (960 mm -0.4*62.98mm) = 74198515.38 Nmm = 741.98 kNm > Med = VERIFICATO 1.4. VERIFICA DEI PILASTRI a) Pilastro laterale Si procede al dimensionamento dei pilastri laterali, ovvero corrispondenti ai fili di bordo dell’edificio. Si esegue quindi un’analisi dei carichi al fine di determinare il Carico P incidente sullo stesso. Il calcolo viene fatto nelle condizioni di carico peggiori, ovvero al piano terra, posto al centro della linea d’asse considerata.

21

1. Analisi dei carichi (kN) Considerando la natura strutturale del complesso, ovvero una struttura a ritmi pendolari e controventi, lo schema statica è quello di una biella.

Avendo il calcolo una natura di predimensionamento, si trascura l’effetto dello sbandamento laterale causato dal carico di punta e l’inflessione laterale. 

REAZIONE TRAVE DI BORDO

Reazione Vd = 206.40 kN n piani = 4 Nd = 206.40 * 4 = 825.60 kN 2. Predimensionamento e verifica Secondo la normativa vigente, l’area a pilastro necessaria si esprime secondo la seguente relazione: Ac = Nd /(0.8* fcd) = 825600 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 825600 N / 12.64 mm2 = 65316.45 mm2 si adotta quindi un pilastro di dimensioni 300 x 300 mm = 90000 mm2 I pilastri circolari corrispondenti sul fronte nord avranno quindi dimensioni pari a D = 30 cm Tuttavia, si procede alla sagomatura dei pilastri ai piani inferiori, riducendone la sezione ottimizzando il materiale. al piano secondo si avrà: Reazione Vd = 206.40 kN n piani = 1 Ac = Nd /(0.8* fcd) = 206400 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 20640 N / 12.64 N mm2 = 16329.11 mm2 si adotta, al piano secondo, quindi un pilastro di dimensioni 200 x 200 mm (dimensione minima) = 40000 mm2 il pilastro è quindi variabile dai 30 cm ai 20 cm b) Pilastro centrale Adottando lo stesso procedimento visto in precedenza, si procede al dimensionamento del pilastro centrale al blocco residenziale. Si considera in favore di sicurezza il pilastro maggiormente sollecitato, ovvero quello al di sotto dello sbalzo sulla trave centrale.

1. Analisi dei carichi (kN) 

REAZIONE TRAVE DI BORDO

Reazione Vd = 699.30 kN n piani = 4 22

Nd = 699.30 * 4 = 2797.20 2 Predimensionamento e verifica Ac = Nd /(0.8* fcd) = 2797200 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 2797200 N / 12.64 N mm2 = 221297.46 mm2 si adotta quindi, al piano terra, un pilastro di dimensioni 500 x 500 mm = 250000 mm2 I pilastri circolari corrispondenti sul fronte nord avranno quindi dimensioni pari a D = 50 cm Tuttavia, essendo il valore a piano estremamente levato, si procede alla sagomatura dei pilastri ai piani inferiori, riducendone la sezione ottimizzando il materiale. al piano secondo si avrà: Reazione Vd = 699.30 kN n piani = 1 Ac = Nd /(0.8* fcd) = 699300 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 2797200 N / 12.64 N mm2 = 55324 mm2 si adotta, al piano secondo, quindi un pilastro di dimensioni 250 x 250 mm = 62500 mm2 il pilastro è quindi variabile dai 50 cm ai 25 cm.

1.5. QUADRO RIEMPILOGATIVO Si propone un quadro riepilogativo delle dimensioni (b x h) delle strutture principali del corpo centrale: Elemento Solaio in laterocemento Trave centrale Trave di bordo lato corto Trave di bordo lato lungo Pilastro laterale Pilastro centrale

Piano Terra (cm) 20 + 4 30 x 30 50 x 50

Piano primo (cm) 20 + 4 50 x 100/60 50 x 24 30 x 60 30 x 30 50 x 50

Piano secondo (cm) 20 + 4 30 x 100/60 50 x 24 25 x 60 25 x 25 30 x 30

Si riporta in seguito un quadro riepilogativo delle armature: Elemento Travetto di solaio Trave centrale Trave di bordo lato corto Trave di bordo lato lungo

Campata 2 ϕ 12 6 ϕ 14 / 8 ϕ 16 3 ϕ 16 2 ϕ 16

23

Appoggi 2 ϕ 16 8 ϕ 18 3 ϕ 20 3 ϕ 18

Piano terzo (cm) 20 + 4 30 x 100/60 50 x 24 25 x 60 20 x 20 25 x 25

2. MENSA Il pre dimensionamento eseguito per le strutture del corpo centrale è stato ripetuto per l’edificio riguardante la mensa. Le caratteristiche dei materiali e il procedimento di calcolo rimangono invariati (Punto 0).

2.1. ANALISI DEI CARICHI Si procede a determinare l’influenza dei carichi permanenti e accidentali presenti sulla struttura dello studentato.

Analisi dei carichi a metro quadrato (kN/m2) 

SOLAIO INTERPIANO CARICO PERMANENTE gk: -

pavimentazione in ceramica polietilene reticolato massetto per allocazione impianti soletta in cls armato travetti in cls armato pignatte in laterizio 40 x 20 intonaco impianti controsoffitto non strutturale * tramezze

18.00 kN/mc * 0.015 m= 0.50 kN/mc * 0.02 m = 10.0 kN/m3 * 0.08 m = 25 kN/mc * 0.04 m= (25 kN/mc * 0.20m * 0.10 m) / 0.5 m= (5.50 kN/mc * 0.20m * 0.40 m) / 0.5 m= 16.00 kN/m2 * 0.02 m = 0.09 kN/m2 * 0.013 m=

0.27 kN/mq 0.10 kN/m2 0.80 kN/m2 1.00 kN/mq 1.00 kN/mq 0.90 kN/mq 0.32 kN/mq 0.50 kN/mq 0.09 kN/mq 2.00 kN/mq gk2 = 6.98 kN/mq

* per gli elementi divisori interni, si è fatto riferimento al par. 3.1.3.1 delle NTC 2008. Si è determinato quindi il peso effettivo degli elementi divisori per unità di lunghezza Gk, ovvero: -

intonaco muratura in forati 10 cm intonaco

20.00 kN/mc* 0.015 m= 20.00 kN/mc* 0.015 m=

Gk= G’k * h = 1.50 kN/mq * 5.50 m = 8.25 kN/m > 5 kN/m

0.30 kN/mq 0.90 kN/mq 0.30 kN/mq G’k= 1.50 kN/mq

I carichi dovuti ai tramezzi non possono essere ragguagliati ad un carico permanente portato uniformemente distribuito a 2,00 kN/m2. (par.3.1.3.1). Tali elementi divisori, essendo presenti molto relativamente all’interno della planimetria, si sono computati al 25 %, in quanto cospicui solo al piano secondo.

Il carico gk è stato scorporato nella sua componente strutturale gks e non strutturale gkns, secondo quanto riportato nella tabella superiore, ottenendo: gsk = 2.90 kN/m2 gkns =4.08 kN/m2 I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: 24

gsd = gsk * γgs = 2.90 * 1.35 = 3.91 kN/m2 gnsd = gnsdk * γgns = 4.08 * 1.50 = 6.12 kN/mq CARICO VARIABILE qk: -

categoria E

5.00 kN/mq qk2 =5.00 kN/mq

qd = qk * γq = 5.00 * 1.50 = 7.50 kN/m2 Riepilogo analisi dei carichi ELEMENTO

gk (kN/m2)

gd (kN/m2)

qk (kN/m2)

gd (kN/m2)

SOLAIO INTERPIANO

6.98

10.03

5.00

7.50

2.2. VERIFICA DEI TRAVETTI Si procede a determinare la quantità di armatura necessaria all’interno dei travetti, determinando quindi anche le dimensioni della sezione stessa.

Si procede quindi a ripartire il carico complessivo al metro quadrato su ciascun travetto, portando l’analisi al metro lineare.

2.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 3 appoggi con carico distribuito e fa riferimento a un generico travetto posto in mezzeria dei blocchi abitativi.

con

qd tot = (gd + qd) * i = (10.03 + 7.50) * 0.50 = 8.75 kN/m L1 = 5.55 m L2 = 5.95 m

2.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione del travetto è stata considerata come una sezione a T, in calcestruzzo, costituita da un’anima di dimensioni pari alla nervatura del solaio (20 * 10 cm) e una base superiore generata dalla continuità del getto con la soletta collaborante, pari all’interasse fra gli stessi (4 * 50 cm).

Attraverso l’utilizzo del software Ftool, si è proceduto al calcolo delle caratteristiche della sollecitazione, impostando i parametri relativi al materiale e alle caratteristiche geometriche come segue.

25

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

2.2.3. Predimensionamento e verifica Il procedimento di calcolo e le ipotesi fatte risultano analoghe alle precedenti, per cui si ha per lâ&#x20AC;&#x2122;armatura in campata: 26Â Â

As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 18.30 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 2.60 cm2 Si assumono pertanto 1 ϕ 12 + 1 ϕ 14 aventi area complessiva pari a 2.67 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore del travetto, corrispondente alla zona tesa.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 36.90 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 5.24 cm2 Si assumono pertanto 3 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 6.03 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 10 x 20 = 8.00 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 100 * 200) / 450 = 32 mm2 = 0.32 cm2 < As; As’ = VERIFICATO Verifica delle resistenza In campata la posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 267 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 8.26 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 267 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*8.26mm) = 20534472.31 Nmm = 20.53 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 603 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 18.65 mm 27

quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 603 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*18.65 mm) = 45395733.42 Nmm = 45.39 kNm > Med = VERIFICATO 2.3. VERIFICA DELLE TRAVI Calcolato il travetto tipo, si ripete il medesimo procedimento precedente per il predimensionamento e verifica delle armature delle travi portanti il solaio.

Si verificherà dapprima le due travi di bordo, reggenti la muratura perimetrale dell’edificio e successivamente la trave centrale. a) Trave di bordo 1 Il riferimento è la trave di bordo terminale dell’edificio sul lato corto.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 3 appoggi con carico distribuito.

con



qd tot = peso muro esterno L1 = 5.55 m L2 = 5.95 m

MURO ESTERNO CARICO PERMANENTE gk: -

pannello di cartongesso Isolante in polistirene espanso intonaco blocco di laterizio pieno x 2 intonaco

9.00 kN/mc * 0.01 m= 0.20 kN/mc * 0.12 m= 16.00 kN/mc * 0.02 m= 18.00 kN/mc * 0.12 m * 2= 16.00 kN/mc * 0.015 m=

0.09 kN/mq 0.02 kN/mq 0.32 kN/mq 4.32 kN/mq 0.24 kN/mq gk’= 4.99 kN/mq

Il carico gk’ è stato moltiplicato per l’altezza del muro stesso, pari a 5.50 m, per cui gk’ = 4.99 kN/mq * 5.50 m = 27.45 kN/m I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: gk’d = gk’ * γgns = 27.45 * 1.50 = 41.17 kN/m 28

2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata in spessore e di dimensioni pari a 90 x 24 cm.

Per cui si ha

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

3. Predimensionamento e verifica Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata.

As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 110.10 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20m) = 15.64 cm2 29

Si assumono pertanto 8 ϕ 16 aventi area complessiva pari a 16.08 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 176.20 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.20 m) = 25.03 cm2 Si assumono pertanto 8 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 25.13 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 90 x 24 = 86 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 900 * 200) / 450 = 288 .08 mm2 = 2.88 cm2 < As; As’ = VERIFICATO Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 1608 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 49.74 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 1608 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*49.74mm) = 113.236427.70 Nmm = 113.23 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 2513 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 77.73 mm 30

quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 2513 mm2 * 391 N/mm2 * (200 mm -0.4*77.73 mm) = 165966129.40 Nmm = 165.96 kNm > Med = VERIFICATO b) Trave di bordo 2 Il riferimento è la trave di bordo terminale del blocco sul lato lungo.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 6 appoggi con carico distribuito.

con

qd tot = peso muro esterno + reazione travetti L1 = 3.30 m L2 = 3.10 m L3 = 3.40 m L4 = 1.90 m L5 = 5.30 m L6 = 6.50 m



REAZIONE TRAVETTI

gd’’ = Va / i = 17.90 kN / 0.50 m = 35.80 kN/m Il carico totale qd risulta qd = 35.80 + 41.17 = 76.97 kN/m 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata ribassata e di dimensioni pari a 50 x 30 cm. AI piani superiori, si adotterà una sezione conforme al pilastro corrispondente.

Per cui si ha

31

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

3. Predimensionamento e verifica Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata. Si considera a favore di sicurezza il momento massimo.

As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 265.10 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46m) = 16.37 cm2 Si assumono pertanto 6 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 18.85 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa. Si esegue, a favore di sicurezza, il calcolo all’appoggio più sollecitato.

32

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 337.10 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46 m) = 20.80 cm2 Si assumono pertanto 8 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 25.13 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 50 x 30 = 60 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min = (0.26 * 2.77 * 500 * 300) / 450 = 240 mm2 = 2.40 cm2 < As; As’ = VERIFICATO Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 1885 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 58.30 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 1885 mm2 * 391 N/mm2 * (460 mm -0.4*58.30mm) = 321848443.80 Nmm = 321.84 kNm > Med = VERIFICATO lo stesso procedimento si ripete per la verifica del momento negativo in prossimità degli appoggi, dove x = (As’ * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 2513 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 77.73 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 2513 mm2 * 391 N/mm2 * (460 mm -0.4*77.73mm) = 421673529.30 Nmm = 421.67 kNm > Med = VERIFICATO

33

c) Trave centrale Il riferimento è la trave posta in mezzeria all’edificio di alloggi.

1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave continua su 6 appoggi con carico distribuito. Oltre al carico distribuito derivante dal solaio, sulla stessa gravano forze puntuali dovute allo scarico della trave di bordo 1 alle estremità.

con

qd tot = reazione travetti P = 303.30 kN L1 = 3.30 m L2 = 3.10 m L3 = 3.40 m L4 = 1.90 m L5 = 5.30 m L6 = 6.50 m



REAZIONE TRAVETTI

gd’’ = Vb / i = 63.50 kN / 0.50 m = 127 kN/m 2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione La sezione della trave è stata considerata come una sezione rettangolare, in calcestruzzo, ipotizzata ribassata e di dimensioni pari a 50 x 100 cm. Ai piani superiori si adotterà una sezione conforme al pilastro corrispondente.

Per cui si ha

34

Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

Data la grande differenza di sollecitazione fra la parte terminale F-G e le altre campate, si opta per una sezione rastremata pari a 50 x 50 cm dall’appoggio A all’appoggio F, e 50 x 1000 dall’appoggio F a quello G. 3. Predimensionamento e verifica Seguendo lo stesso procedimento già adottato in precedenza per il calcolo dei travetti, si procede a determinare l’armatura necessaria per la sezione considerata. Si considera a favore di sicurezza il momento massimo. Si ricorda che in questo tratto la trave ha sezione pari a 50 x 50 cm: As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 134.40 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46 m) = 8.30 cm2 Si assumono pertanto 6 ϕ 14 aventi area complessiva pari a 9.24 cm2.

35

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi al primo tratto.

Essendo il momento negativo, le armature verranno posizionate nella parte superiore della trave, corrispondente alla zona tesa. Si esegue, a favore di sicurezza, il calcolo all’appoggio più sollecitato.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 138.80 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.46 m) = 8.57 cm2 Si assumono pertanto 6 ϕ 14 aventi area complessiva pari a 9.24 cm2.

Per il secondo tratto, dall’appoggio F al G, di sezione pari a 500 x 1000 cm, si ha: As = Md / (fyd * 0.9 * d) = 413.70 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.96 m) = 12.24 cm2 Si assumono pertanto 4 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 12.57 cm2.

Si procede ora alla verifica, seguendo il medesimo procedimento, delle armature in prossimità degli appoggi al secondo tratto.

As’ = Md’ / (fyd * 0.9 * d) = 526.20 kNm / (391000 kN/m2 * 0.9 * 0.96 m) = 15.57 cm2 Si assumono pertanto 6 ϕ 20 aventi area complessiva pari a 18.85 cm2.

Verifica delle armature Armatura massima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As max = 4% b * h dove b = area della nervatura h = altezza utile della sezione As max = 0.04 x 50 x 100 = 200 cm2 > As; As’ = VERIFICATO Armatura minima La normativa vigente, impone un valore massimo delle armature pari a As min = (0.26 * fctm * b * d) /fyk ~ 1.3%0 * b *h dove fctm = resistenza a trazione del calcestruzzo b = area della nervatura fyk = tensione di snervamento dell’acciaio As min primo tratto = (0.26 * 2.77 * 500 * 500) / 450 = 39.00 mm2 = 3.90 cm2 < As = VERIFICATO As min secondo tratto = (0.26 * 2.77 * 500 * 1000) / 450 = 800.00 mm2 = 8.00 cm2 < As = VERIFICATO 36

Verifica delle resistenza La posizione dell’asse neutro, al primo tratto, risulta quindi essere: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 924 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 28.58 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 924 mm2 * 391 N/mm2 * (460 mm -0.4*28.58mm) = 162060441.30 Nmm = 162.06 kNm > Med = VERIFICATO Al secondo tratto, avrò: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 1257 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 38.88 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 1257 mm2 * 391 N/mm2 * (960 mm -0.4*38.88mm) = 464183914.20 Nmm = 464.18 kNm > Med = VERIFICATO In prossimità degli appoggi, si ha: x = (As * fyd) / (B * 0.8 * fcd ) = ( 1885 mm2 * 391 N/mm2) / (1000 mm * 0.8 * 15.80 N/mm2) = 58.30 mm quindi, MRd = As * fyd * (d-0.4 x) = 1885 mm2 * 391 N/mm2 * (960 mm -0.4*58.30mm) = 690365943.80 Nmm = 690.36 kNm > Med = VERIFICATO 2.4. VERIFICA DEI PILASTRI a) Pilastro laterale Si procede al dimensionamento dei pilastri laterali, ovvero corrispondenti ai fili di bordo dell’edificio. Si esegue quindi un’analisi dei carichi al fine di determinare il Carico P incidente sullo stesso. Il calcolo viene fatto nelle condizioni di carico peggiori, ovvero al piano terra, posto al centro della linea d’asse considerata.

1. Analisi dei carichi (kN) Considerando la natura strutturale del complesso, ovvero una struttura a ritmi pendolari e controventi, lo schema statica è quello di una biella.

Avendo il calcolo una natura di predimensionamento, si trascura l’effetto dello sbandamento laterale causato dal carico di punta e l’inflessione laterale. 

REAZIONE TRAVE DI BORDO

Reazione Vf = 576.50 kN n piani = 4 Nd = 576.50 * 4 = 2306.00 kN 2

Predimensionamento e verifica

Secondo la normativa vigente, l’area a pilastro necessaria si esprime secondo la seguente relazione: 37

Ac = Nd /(0.8* fcd) = 2306000 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 2306000 N / 12.64 mm2 = 182436.70 mm2 si adotta quindi un pilastro di dimensioni 45 x 45 mm = 202500 mm2 I pilastri circolari corrispondenti sul fronte nord avranno quindi dimensioni pari a D = 45 cm Tuttavia, si procede alla sagomatura dei pilastri ai piani inferiori, riducendone la sezione ottimizzando il materiale. al piano secondo si avrà: Reazione Vd = 576.50 kN n piani = 1 Ac = Nd /(0.8* fcd) = 576500 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 576500 N / 12.64 N mm2 = 42926.28 mm2 si adotta, al piano secondo, quindi un pilastro di dimensioni 250 x 250 mm (dimensione minima) = 62500 mm2 il pilastro è quindi variabile dai 45 cm ai 25 cm b) Pilastro centrale Adottando lo stesso procedimento visto in precedenza, si procede al dimensionamento del pilastro centrale al blocco residenziale. Si considera in favore di sicurezza il pilastro maggiormente sollecitato, ovvero quello all’appoggio di trave F. 1.

Analisi dei carichi (kN)

Reazione Vd = 898.30 kN n piani = 4 Nd = 898.30 * 4 = 2797.20 2.

Predimensionamento e verifica

Ac = Nd /(0.8* fcd) = 2797200 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 2797200 N / 12.64 N mm2 = 221297.0 mm2 si adotta quindi, al piano terra, un pilastro di dimensioni 500 x 500 mm = 250000 mm2 I pilastri circolari corrispondenti sul fronte nord avranno quindi dimensioni pari a D = 50 cm Tuttavia, essendo il valore a piano estremamente levato, si procede alla sagomatura dei pilastri ai piani inferiori, riducendone la sezione ottimizzando il materiale. al piano secondo si avrà: Reazione Vd = 898.30 kN n piani = 1 Ac = Nd /(0.8* fcd) = 898300 N / (0.80 * 15.80 N/mm2) = 898300 N / 12.64 N mm2 = 71068 mm2 si adotta, al piano secondo, quindi un pilastro di dimensioni 300 x 300 mm = 90000 mm2 38

il pilastro è quindi variabile dai 50 cm ai 30 cm.

2.5. QUADRO RIEPILOGATIVO Si propone un quadro riepilogativo delle dimensioni (b x h) delle strutture principali del corpo della mensa: Elemento Solaio in laterocemento Trave centrale Trave di bordo lato corto Trave di bordo lato lungo Pilastro laterale Pilastro centrale

Piano Terra (cm) 20 + 4 45 x 45 50 x 50

Piano primo (cm) 20 + 4 45 x 100/50 90 x 24 30 x 50 45 x 45 50 x 50

Piano secondo (cm) 20 + 4 30 x 100/50 90 x 24 30 x 50 30 x 30 40 x 40

Si riporta in seguito un quadro riepilogativo delle armature: Elemento Travetto di solaio Trave centrale Trave di bordo lato corto Trave di bordo lato lungo

Campata 1 ϕ 12 + 1 ϕ 14 6 ϕ 14 / 4 ϕ 20 8 ϕ 16 6 ϕ 20

39

Appoggi 3 ϕ 16 6 ϕ14 / 6 ϕ 20 8 ϕ 20 8 ϕ 20

Piano terzo (cm) 20 + 4 25 x 100/50 90 x 24 30 x 50 25 x 25 30 x 30

PARTE II: ACCIAIO Si procede al calcolo delle strutture previste in acciaio, ovvero l’edificio della biblioteca.

I calcoli fanno riferimento alle principali strutture presenti, allo scopo di dimensionare gli elementi principali del solaio metallico e delle strutture verticali.

Le verifiche eseguite fanno riferimento alle condizioni staticamente più sfavorevoli. Tuttavia, essendo il tipo di calcolo un pre-dimensionamento, si sono trascurate le combinazioni di carico previste dal D.M. del 14 gennaio 2008.

Le caratteristiche relative alle resistenze caratteristiche dei materiali adottati sono riportati in seguito.

0. MATERIALI E CARATTERISTICHE Le resistenze di calcolo si sono determinate al metodo degli Stati Limite Ultimi, come prescritto dalla vigente normativa (D.M. del 14 gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni”).

0.1. Calcestruzzo Classe di resistenza: C28/35 fck = 28.00 N/mm2 E=35000 N/mm2 Rck = 35.00 N/mm2 fcd = αcc * (fck/γc) con αcc = 0.85 γc = 1.50 fcd = 0.85 * (28/1.50) = 15.80 N/mm2 0.2. Acciaio strutturale Acciaio tipo S355 fyk = 355 N/mm2 E = 210000 N/mm2 fyd = fyk / γm = 355 / 1.15 = 308.70 N/mm2 0.3. Coefficienti di sicurezza γg1 = 1.35 γg2= 1.50 γq = 1.50 γm = 1.15 γm’ = 1.10 Si riportano i risultati finali delle resistenze di calcolo adottate Materiale

Calcestruzzo

RESISTENZA DI CALCOLO A COMPRESSIONE (N/mm2) 15.80

RESISTENZA DI CALCOLO A TRAZIONE (N/mm2) 2.77

40

TENSIONE DI CALCOLO A SNERVAMENTO (N/mm2)

Acciaio CLS Acciaio strutt

391.00 308.70

1. BIBLIOTECA 2.1. ANALISI DEI CARICHI Si procede a determinare l’influenza dei carichi permanenti e accidentali presenti sulla struttura della biblioteca. Essendo previsto un solaio in acciaio con soletta in calcestruzzo armato collaborante, si procede a scorporare le 3 fasi di carico.

Analisi dei carichi a metro quadrato (kN/m2) 

1.1.1.. Fase di carico 1: carichi permanenti strutturali SOLAIO INTERPIANO CARICO PERMANENTE gk: -

lamiera grecata soletta in cls armato

25 kN/mc * 0.10 m=

0.10 kN/mq 2.50 kN/mq gk1 = 2.60 kN/mq

gd1 = gk1 * γg1 = 2.60 *1.35 = 3.51 kN/m2 1.1.2. Fase di carico 2: carichi permanenti non strutturali 

SOLAIO INTERPIANO CARICO PERMANENTE gk: -

pavimentazione in ceramica massetto per allocazione impianti controsoffitto * tramezze

18 kN/mc * 0.015 m= 10.00 kN/m3 * 0.08 m = 0.09 kN/m3 * 0.013 m =

0.21 kN/mq 0.80 kN/m2 0.001 kN/m2 2.00 kN/mq gk2= 3.61 kN/mq

gd2 = gk2 * γg2 = 3.61 *1.50 = 5.41 kN/m2 * per gli elementi divisori interni, si è fatto riferimento al par. 3.1.3.1 delle NTC 2008. Si è determinato quindi il peso effettivo degli elementi divisori per unità di lunghezza Gk, ovvero: -

intonaco muratura in forati 10 cm intonaco

20.00 kN/mc* 0.015 m= 20.00 kN/mc* 0.015 m=

0.30 kN/mq 0.90 kN/mq 0.30 kN/mq G’k= 1.50 kN/mq

Gk= G’k * h = 1.50 kN/mq * 5.50 m = 8.25 kN/m > 5 kN/m I carichi dovuti ai tramezzi non possono essere ragguagliati ad un carico permanente portato uniformemente 41

distribuito a 2,00 kN/m2. (par.3.1.3.1). Tali elementi divisori, essendo presenti molto relativamente all’interno della planimetria, si sono computati al 25 %..

1.1.3. Fase di carico 3: carichi variabili CARICO VARIABILE qk: -

categoria E

6.00 kN/mq qk = 6.00 kN/mq

qd = qk * γq = 6.00 * 1.50 = 9.00 kN/m2 Riepilogo analisi dei carichi Fase di carico

gk (kN/m2)

gd (kN/m2)

Permanenti strutturali Permanenti non strutturali Variabili

2.60 3.61 6.00

3.51 5.41 9.00

1.2. TRAVE SECONDARIA Si procede al dimensionamento degli elementi secondari del solaio.

Si procede quindi a ripartire il carico complessivo al metro quadrato su ciascuna trave, posta ad un interasse di 1.20 m, portando l’analisi al metro lineare.

1.2.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una in semplice appoggio con carico distribuito e sbalzo alle due estremità e fa riferimento a un generico elemento posto in mezzeria dell’edificio.

con

qd tot = (gdi* i) L = 11.00 m S = 2.00 m

L’analisi procede in modo distinto per le tre fasi, avendo: gd1’ = (gd1 * i) + (p.p.p. * γg1)* = (3.51 * 1.20) + (0.776 * 1.35) = 5.20 kN/m gd2’ = (gd2 * i) = (5.41 * 1.20) = 6.50 kN/m qd’ = (qd * i) = (9.00 * 1.20) = 10.80 kN/m 42

* si ipotizza in predimensionamento una trave IPE 450, avente peso strutturale 0.776 kN/m 1.2.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione Considerato lo schema statico al punto precedente, si è proceduto a determinare, tramite il programma di calcolo Ftool, le sollecitazioni presenti allâ&#x20AC;&#x2122;interno della struttura.

Il grafico del taglio in fase 1 risulta essere :

Il grafico del taglio in fase 2 risulta essere :

Il grafico del taglio in fase 3 risulta essere :

Il grafico del momento in fase 1 risulta essere :

Il grafico del momento in fase 2 risulta essere :

43Â Â

Il grafico del momento in fase 3 risulta essere :

1.2.3. Dimensionamento e verifica Si è assunta come ipotesi di predimensionamento un profilo IPE 450 aventi le seguenti caratteristiche TRAVE TIPO 450.000 altezza 190.000 larghezza 14.600 spessore ali 9.400 spessore anima 21.000 raggio di raccordo area 9882.000 Momento d'inerzia 33740.000 Modulo di resistenza 1500.000 peso 0.776

Si assuma come seconda ipotesi il seguente schema:

44Â Â

mm mm mm mm mm mmq cm^4 cm^3 kN/m

Si procede al calcolo della trave composta acciaio - calcestruzzo. Si determina quindi la base effettiva Beff di calcestruzzo agente sulla trave, pari a un quarto della luce massima dei travetti: Beff = l trav / 4 = 11.00 / 4 = 2.75 m l’area ci calcestruzzo agente sulla trave in fase di carico sarà dunque: Ac = Sc * B eff = 450 mm * 2750 mm = 123750 mmq Si procede ora all’omogeneizzazione della sezione, in virtù della differente risposta elastica alle sollecitazioni dei due materiali. Uniformando i moduli elastici, si garantisce il comportamento unitario dell’insieme acciaiocalcestruzzo. La relazione è espressa dal rapporto fra i moduli elastici dei due materiali.

Assunto, come da normativa vigente, un coefficiente di viscosità φ2 = 3, si procede a determinare i coefficienti di omogeneizzazione n nelle due fasi di carico, tenendo conto quindi del diverso comportamento del calcestruzzo in fase di getto rispetto alla fase di presa e indurimento. n2 (fase 2) = Ea / Ec * (1+ φ2) ~ 18 n3 (fase 3) = Ea / Ec = 6 Al fine di determinare la resistenza della sezione, si procede al calcolo dei momenti di inerzia della sezione composta. A tal scopo, mediante il momento statico, si calcola la posizione dell’asse neutro a.n. durante le fasi di carico.

In fase di carico 1, ovvero al momento del getto, il momento d’inerzia sarà dato momento di inerzia della pura trave in acciaio.

In fase di carico 2 e 3 invece,considerato il momento statico al lembo superiore della soletta, si avrà Jxc = 1/12 * Beff * sc^3 = 1/12 * 123750 * 2750^3 = 20882812.50 mm^4 yan2= ( (Aa * (H-ha/2) + (Ac/n2) * (sc/2) ) / (Aa + Ac/n2) dove

Aa= Area della sezione in acciaio H = altezza totale della trave composta sc= spessore della cappa in cls Ac= area effettiva del calcestruzzo

yan2= ((9882 * (550-450/2) + (123750/18)*(45/2))/(9882 + 123750/18) = 200.89 mm allo stesso modo, si determina l’asse neutro in fase 3 yan3= ( (Aa * (H-ha/2) + (Ac/n3) * (sc/2) ) / (Aa + Ac/n3) = ((9882 * (550-450/2) + (123750/5)*(45/2))/(9882 + 123750/6) = 120.48 mm quindi, i momenti di inerzia e i relativi moduli di resistenza nelle tre fasi risulteranno Jx1 = Jx IPE450 = 337400000 mm^4 Wx1 = Wx1 IPE450 = 1500000 mm^3 per teorema di trasposizione, si determina il momento d’inerzia complessivo della sezione in fase 2 e 3.

45

Jx2 = Jxa + Aa * (ha+Sc+Sl-yan2)^2 + (Jxc/n2) + (Ac/n2) * (yan2-Sc/2)^2 = 33740 + 9882 * (450 + 45 + 55 - 200.89)^1 + (20882812.50/18) + (123750/18)*(200.89-45/2)^2 =488672669.07 mm^4 Wx2 = Jx2 / (H-yan2) = 488672669.07 / (550 - 200.89) = 1399772.72 mm^3 Jx3 = Jxa + Aa * (ha+Sc+Sl-yan3)^2 + (Jxc/n3) + (Ac/n3) * (yan3-Sc/2)^2 = 33740 + 9882 * (450 + 45 + 55 - 120.48)^1 + (20882812.50/6) + (123750/6)*(12.48-45/2)^2 = 746242306.47 mm^4 Wx3 = Jx3 / (H-yan3) = 746242306.47 / (550 - 12.48) = 1737417.01 mm^3 Si propone un quadro riepilogativo delle caratteristiche statiche della sezione composta durante le 3 fasi Fase di carico 1 2 3

y an (cm) 22.50 20.08 12.04

Jx (cm^4) 33740.00 48867.26 74624.23

Wx (cm^3) 1500.00 1399.72 1737.41

a) verifica a flessione Per la verifica della sezione composta a flessione, si fa riferimento agli Stati Limite Ultimi, quindi fysd < fyd fyd=308.69 N/mm2 fysd1 = Msd1/Wx1 = 68300000 Nmm / 1500000 mm^3 = 45.53 N/mm2 fysd2 = Msd2/Wx2 = 85300000 Nmm / 1399772.72 mm^3 = 60.93 N/mm2 fysd2 = Msd3/Wx3 = 141700000 Nmm / 1737417.01 mm^3 = 81.55 N/mm2 fysd = 188.03 N/mm2 < fyd = VERIFICATO b) verifica a taglio Per la verifica della sezione composta a taglio, si fa riferimento agli Stati Limite Ultimi, quindi Vsd < Vrd L’area soggetta a taglio è pari, per normative, all’area dell’anima, perciò Aw = a * (H-2*e) = (550 - 2*14.60) = 3955.52 mm2 Vsd = Vsd 1 + Vsd 2 + Vsd 3 = 39.00 + 48.80 + 81.00 = 168.80 kN Il valore dello sforzo tangenziale resistente è, per normativa, pari a: Vrd = Aw * fyd/√3 = 3955.52 * (308.69/√3) = 2114.92 kN > Vsd = VERIFICATO c) verifica a deformazione Per la verifica della sezione composta a deformazione, si fa riferimento agli Stati Limite di Esercizio, quindi 46

δ tot < δ max δ max = l/250 = 11000/250 = 44.00 mm Essendo l’abbassamento maggiore in campata che alle estremità, si procede a determinare la freccia massima in campata

δ1 = 1/384 * (qd1*l^2 /E*Jx1)*(5*l^2)-(24*s^2) = 1/384 * (5.26*11000^2)/(210000*337400000)-(24*2000^2) = 11.90 mm δ2 = 1/384 * (qd2*l^2 /E*Jx2)*(5*l^2)-(24*s^2) = 1/384 * (6.50*11000^2)/(210000*488672669.07)-(24*2000^2) = 10.15 mm δ3 = 1/384 * (qd3*l^2 /E*Jx3)*(5*l^2)-(24*s^2) = 1/384 * (10.80*11000^2)/(210000*746242306.47)-(24*2000^2) = 11.05 mm δ tot = 33.11 < δ max = VERIFICATO d) verifica a vibrazioni Per la verifica della sezione composta a vibrazione, si fa riferimento agli Stati Limite di Esercizio, quindi ns > 3 Hz per normativa, si ha ns = 5.64 / √ δ2 = 4.75 Hz > 3 Hz = VERIFICATO 1.3. TRAVE DI BORDO Si procede al calcolo della trave principale al solaio.

Il riferimento è alla generica trave di bordo posta longitudinalmente all’edificio sul lato ovest.

1.3.1. Analisi dei carichi a metro lineare (kN/m) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una trave in semplice appoggio con carico distribuito.

47

con 

qd tot = peso proprio presunto + peso muro L max = 7.40 m

PESO PROPRIO PRESUNTO

Si ipotizza in predimensionamento un profilo IPE 450, avente le seguenti caratteristiche TRAVE TIPO 450.000 altezza 190.000 larghezza 14.600 spessore ali 9.400 spessore anima 21.000 raggio di raccordo area 9882.000 Momento d'inerzia 33740.000 Modulo di resistenza 1500.000 peso 0.776



mm mm mm mm mm mmq cm^4 cm^3 kN/m

MURO ESTERNO CARICO PERMANENTE gk: -

pannello di cartongesso Isolante in polistirene espanso intonaco blocco di laterizio pieno x 2 intonaco

9.00 kN/mc * 0.01 m= 0.20 kN/mc * 0.12 m= 16.00 kN/mc * 0.02 m= 18.00 kN/mc * 0.12 m * 2= 16.00 kN/mc * 0.015 m=

0.09 kN/mq 0.02 kN/mq 0.32 kN/mq 4.32 kN/mq 0.24 kN/mq gk’= 4.99 kN/mq

Il carico gk’ è stato moltiplicato per l’altezza del muro stesso, pari a 5.50 m, per cui gk’ = 4.99 kN/mq * 5.50 m = 27.45 kN/m I carichi caratteristici sono stati moltiplicati per i relativi coefficienti agli SLU, ottenendo i carichi di progetto pari a: gk’d = gk’ * γgns = 27.45 * 1.50 = 41.17 kN/m 48

qd tot = 41.17 + 1.06 = 42.23 1.3.2. Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione Il grafico del taglio risulta essere :

Il grafico del momento risulta essere :

1.3.3. Dimensionamento e verifica Si è assunta come ipotesi di predimensionamento un profilo IPE 450 aventi le seguenti caratteristiche TRAVE TIPO 450.000 altezza 190.000 larghezza 14.600 spessore ali 9.400 spessore anima 21.000 raggio di raccordo area 9882.000 Momento d'inerzia 33740.000 Modulo di resistenza 1500.000 peso 0.776

mm mm mm mm mm mmq cm^4 cm^3 kN/m

a) verifica a flessione Per la verifica della sezione a flessione, si fa riferimento agli Stati Limite Ultimi, quindi fysd < fyd fyd=308.69 N/mm2 fysd = Msd/Wx = 139600000 Nmm / 1500000 mm^3 = 197.49 N/mm2 < fyd = VERIFICATO b) verifica a taglio 49

Per la verifica della sezione composta a taglio, si fa riferimento agli Stati Limite Ultimi, quindi Vsd < Vrd L’area soggetta a taglio è pari, per normative, all’area dell’anima, perciò Aw = a * (H-2*e) = (450 - 2*14.60) = 3955.20 mm2 Vsd = 160.12 kN Il valore dello sforzo tangenziale resistente è, per normativa, pari a: Vrd = Aw * fyd/√3 = 5723.16 * (160.12/√3) = 2114.92 kN > Vsd = VERIFICATO e) verifica a deformazione Per la verifica della sezione composta a deformazione, si fa riferimento agli Stati Limite di Esercizio, quindi δ tot < δ max δ max = l/250 = 7400/250 = 29.60 mm δ1 = 5/384 * (qd*l^4)/(E*Jx) = 5/384*(42.95*7500^4)/(210000*337400000)= 23.84 mm < δ max = VERIFICATO f) verifica a vibrazioni Per la verifica della sezione composta a vibrazione, si fa riferimento agli Stati Limite di Esercizio, quindi ns > 3 Hz per normativa, si ha ns = 5.64 / √ δ = 3.65 Hz > 3 Hz = VERIFICATO 2.4.

COLONNA

Si procede al dimensionamento della colonna, una generica colonna interna al piano terra.

L’area di influenza della colonna maggiormente sollecitata risulta: A inf = 7.75 * 5.10 m = 38.25 m2 2.4.1. Analisi del carico di punta (kN) Essendo la struttura a ritmi pendolari a controventi, si procede a determinare il carico agente sul pilastro all base considerandolo come una biella.

50

dove

Nd = (gd+qd)m2 * A inf * n piani = 17.92 * 38.25 * 3 = 2056.32 kN L = 6.30 m Si considera un eccentricità agli appoggi di 0.20 m, tale per cui Mloc= Nd * e / 2 = 685.44 *0.02 / 2 = 68.54 kNm

2.4.2. Dimensionamento e verifica Si ipotizza in predimensionamento un profilo tipo HEB 300, avente le seguenti caratteristiche: PILASTRO SERIE B altezza 300.000 larghezza 300.000 spessore ali 19.000 spessore anima 11.000 raggio di raccordo 27.000 area 14910.000 Momento d'inerzia 8563.000 Modulo di resistenza 1869.000 peso 1.170 raggio d'inerzia 7.580

mm mm mm mm mm mmq cm^4 cm^3 kN/m cm

Per la verifica della sezione composta a taglio, si fa riferimento agli Stati Limite Ultimi, quindi fysd/fyd < 1.50 quindi, A nec = Nd * 1.50 / fyd’ = 2056.32 * 1.50 / 322.72 = 9557.54 mm2 Tuttavia, data la tendenza dell’acciaio ad assumere conformazioni di sbandamento laterale a causa della sua estrema leggerezza, si è ritenuto opportuna anche in sede predimensionale valutare l’incidenza del carico di punta. Pertanto, seguendo le prescrizioni adottate dalla vigente normativa, si procede al calcolo della sezione effettiva. β=1.00 L0 = L * β = 6.30 m 51

λ = L0 / r min = 630 / 7.58 = 83.11 quindi ω=1.85 Ncr =( π^2 * E * Jyy) / L0^2 = (3.14^2 * 2100000 * 85630000) / 6300^2 = 4467076.97 N λ1 = π * √(E/fyk) = 3.14 * √210000/355 = 76.37 λ’ = λ/λ1 = 83.11 / 76.37 = 1.08 si considera la curva di instabilità b α = 0.34 Φ = 0.5 [1+α*(λ’-0.2) + λ’^2] = 0.5 * [1+0.34*(1.08^2-0.2) + 1.08^2] = 1.24 Χ = 1 / [Φ + [Φ^2 - λ’^2]^0.5 ]= 1 / (1.24 + (1.24^2-1.08^2)^0.5 = 0.542 (~ 1/ ω = 0.541) Verifica a instabilità fysd = Nd / Χ*A + Md / [W*(1-Nd/Ncr)] = 2056320/ (0.54 * 14910) + 68.54/(1869*(1- 2056320/4467076.97) = 321.29 N/mm2 < fyd = VERIFICATO Essendo il carico a piano estremamente elevate, si propone una variazione della sezione del pilastro all’aumentare dell’altezza.

Ripetendo il procedimento elencato, al piano secondo si ha un profilo tipo HEB 240.

2.5.

Struttura reticolare

2.5.1. Analisi dei carichi (kN) lo schema statico considerato per il calcolo della azioni è quello di una struttura reticolare con carichi nodali.

52

con



P1 = reazione travetti + peso proprio presunto + carico pilastro L1 = L2 = L3 = 5.10 m D = 4.50 m

PESO PROPRIO PRESUNTO

Si ipotizza in predimensionamento un profilo IPE 600, avente le seguenti caratteristiche TRAVE TIPO 600.000 altezza 220.000 larghezza 19.000 spessore ali 12.000 spessore anima 24.000 raggio di raccordo 15600.000 area Momento d'inerzia 92080.000 Modulo di resistenza 3070.000 peso 1.220



mm mm mm mm mm mmq cm^4 cm^3 kN/m

REAZIONE TRAVETTI

gd’’ = (Va1 + Va2 + Va3) * 2 / i = 168.80 kN * 2 / 1.20 m = 140.67 kN/m Essendo una struttura reticolare, il carico viene ripartito sui nodi.

Pertanto si ha Pg = gd’’ * L = 140.67 * 5.10 = 714.47 kN 

CARICO PILASTRO

Nd = 2056.32 kN Il carico totale P2 e P3 risulta P = Pg + ppp * γg3 + Nd = 714.47 +1.22*1.50 + 2056.32 = 2772.62 kN/m Il carico P1 e P4 sarà invece: P = Pg + ppp * γg3 + Nd/2 = 358.70 +1.22*1.50 + 2056.32/2 = 1387.99 kN/m Il grafico dello sforzo normale risulta essere :

53

a) trave centrale/corrente superiore Il riferimento è alla generica trave posta in mezzeria all’asse strutturale e facente parte della struttura reticolare al piano terra come corrente superiore.

A nec = Nd / fyd’ = 823100 / 322.72 = 2550.00 mm2 Il corrente superiore sarà quindi un profile del tipo IPE 220 (A = 2848 mm2) b) diagonali tubolari tipo 1 Si ipotizza un profilo tubolare D = 40 cm per i tubolari maggiormente sollecitati, in particolare le caratteristiche dello stesso sono riportate nella tabella seguente: PROFILO TUBOLARE 406.400 mm D 10.000 mm S 12500.000 mmq A metallica Momento d'inerzia 24476.000 cm^4 Modulo di resistenza 1205.000 cm^3 peso 0.970 kN/m raggio d'inerzia 14.000 cm

A nec = Nd / fyd’ = 3222800 / 322.72 = 9986.36 mm2 Tuttavia, data la tendenza dell’acciaio ad assumere conformazioni di sbandamento laterale a causa della sua estrema leggerezza, si è ritenuto opportuna anche in sede predimensionale valutare l’incidenza del carico di punta. Pertanto, seguendo le prescrizioni adottate dalla vigente normativa, si procede al calcolo della sezione effettiva. β=1.00 L0 = L * β = 4.90 m λ = L0 / r min = 35 quindi ω=1.11 54

λ1 = π * √(E/fyk) = 76.37 λ’ = λ/λ1 = 0.45 si considera la curva di instabilità a α = 0.21 Φ = 0.5 [1+α*(λ’-0.2) + λ’^2] = 0.63 Χ = 1 / [Φ + [Φ^2 - λ’^2]^0.5 ]= 0.93 (~ 1/ ω = 0.901) Verifica a instabilità fysd = Nd / Χ*Am Si tiene conto cautelativamente di un decremento del 10% sulla resistenza in virtù del carattere preliminare del calcolo adottato fyd = 3222800 / 1.10 * ( 0.93 * 125000 mm2 N/mm2 ) = 305.510 < fyd = VERIFICATO c) diagonali tubolari tipo 2 In virtù del minor grado di sollecitazione a cui è sottoposto, e più precisamente 1613.70 kN, si decide di variare lo spessore del tubolare al fine di ottimizzarne il rendimento e l’economicità. Il diametro è stato mantenuto identico, al fine di non comprometterne l’immagine architettonica. La variazione eseguita è stata quindi sullo spessore della lamina. si sceglie pertanto il seguente profilo: PROFILO TUBOLARE 406.400 mm D 6.000 mm S 7550.000 mmq A metallica Momento d'inerzia 15128.000 cm^4 Modulo di resistenza 745.000 cm^3 peso 0.590 kN/m raggio d'inerzia 14.200 cm

λ = L0 / r min = 34.50 quindi ω=1.11 λ1 = π * √(E/fyk) = 76.37 λ’ = λ/λ1 = 0.45 si considera la curva di instabilità a α = 0.21 55

Φ = 0.5 [1+α*(λ’-0.2) + λ’^2] = 0.63 Χ = 1 / [Φ + [Φ^2 - λ’^2]^0.5 ]= 0.93 (~ 1/ ω = 0.901) Verifica a instabilità fysd = Nd / Χ*Am Si tiene conto cautelativamente di un decremento del 10% sulla resistenza in virtù del carattere preliminare del calcolo adottato fyd = 3222800 / 1.10 * ( 0.93 * 7550 mm2 N/mm2 ) = 252.76 < fyd = VERIFICATO

56