Author Topic: CA + profili in Acciaio  (Read 7096 times)

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Offline ing.Max

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CA + profili in Acciaio
« on: 24 February , 2010, 17:26:29 PM »
Buongiorno a tutti
vi sottopongo una struttura su quale ho ALCUNI dubbi:



Il problema è che causa sbalzo di 3.4 metri con fioriera in punta sto valutando l'idea di usare un profilo in acciaio per la mensola. Questo mi porterebbe a proseguire anche il pilastro con un profilo in acciaio per ovvi motivi di innesto al nodo. A cascata sarei propenso a pensare anche il pilastro sottostante debba essere in acciaio e che l'intera struttura debba diventare un telaio in acciaio ad escusione della trave in appoggio in copertura.
Il problema è che il committente vende cls e pertanto non penso sia propenso a spendere denaro in profilati di acciaio, quindi vorrei presentare alternative progettuli che siano a norma. 

Prescindendo per un momento da problemi legati a GDR, è' possibile utlizzare materiali differenti per lo stesso elemento verticale? Ossia CA fino al primo impalcato e Acciaio da li alla copertura?
Sarei propenso a pensare che tipologie stutturali diverse non possano coesistere... concordate?

 

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« Last Edit: 24 February , 2010, 22:54:57 PM by Gilean »
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zax2010

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #1 on: 24 February , 2010, 17:50:30 PM »
Risposta poco economica. Fai il pilastro interamente in calcestruzzo. La trave a sbalzo la raddoppi facendone passare una a destra ed una a sinistra del pilastro, che a questo punto potrà avere delle mensoline laterali, oppure potrai "inventarti" il sistema di aggancio trave-pilastro che più preferisci.
Dimezzi anche il carico sui profili metallici, con ovvii benefici in altezza del profilo stesso, e farai contento l'architetto che vuole lo spessore del solaio "una lama che più sottile non si può, che con la sua leggiadria tagli in due lo spazio come la lama di un coltello"

zax2010

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #2 on: 25 February , 2010, 14:12:28 PM »
Riguardo meglio la tua sezione e mi pongo il seguente, stupido, problema.

L'acqua che piove, come viene smaltita?

Offline Ing. Edoardo

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #3 on: 25 February , 2010, 15:08:41 PM »
Il pilastro concordo che debba essere fatto interamente in cls. dovrai studiare poi il vincolo con la trave lamellare, ma non credo sia un problema (dipende però dalla zona sismica in cui sei)
La mensola in acciaio come intendi vincolarla al pilastro? Servirebbero delle piastre opportunamnte dimensionate, data la lunghezza dello sbalzo. A tal proposito l'armatura del pilastro in c.a. fatta in cantiere risulterebbe laboriosa.
La sovrasturttura della mensola come la fai? lamiera grecata (o hibond)? Qual'è il carico su quello sbalzo?
Io ti porporrei di fare il pilastro in c.a.p, l'armatura fatta in stabilimento ti permette di alloggiare anche una piastra, con tutta la staffatura appositamente calcolata, per poter poi vincolarci il profilo dello sbalzo.

 
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Offline ing.Max

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #4 on: 26 February , 2010, 14:58:43 PM »
Riguardo meglio la tua sezione e mi pongo il seguente, stupido, problema.

L'acqua che piove, come viene smaltita?
Intendi l'effetto piscina a cui tende la copertura a causa della concavità sulla sinistra?
Il passo dei pilastri è di 5 metri. Credi che possa essere difficoltoso convogliare l'acqua nei pluviali in corrispondenza del pilastro?
Ti confesso che per ora non ho affrontato questo problema...
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Offline ing.Max

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #5 on: 26 February , 2010, 15:05:47 PM »
Il pilastro concordo che debba essere fatto interamente in cls. dovrai studiare poi il vincolo con la trave lamellare, ma non credo sia un problema (dipende però dalla zona sismica in cui sei)
La mensola in acciaio come intendi vincolarla al pilastro? Servirebbero delle piastre opportunamnte dimensionate, data la lunghezza dello sbalzo. A tal proposito l'armatura del pilastro in c.a. fatta in cantiere risulterebbe laboriosa.
La sovrasturttura della mensola come la fai? lamiera grecata (o hibond)? Qual'è il carico su quello sbalzo?
Io ti porporrei di fare il pilastro in c.a.p, l'armatura fatta in stabilimento ti permette di alloggiare anche una piastra, con tutta la staffatura appositamente calcolata, per poter poi vincolarci il profilo dello sbalzo.

La zona sismica è 3, inoltre la massa in copertura è modesta anche se non mi hanno ancora confermato la presenza di eventuali pannelli fotovoltaici. Prevedo delle sollecitazioni da vento più consistenti del sisma.

Riguardo al vincolo mensola pilastro sono ancora in alto mare e aperto a consigli in quanto l'ipotesi è nuova, fino a poco fa la soletta doveva essere una piastra in CA. Questa struttura è la stessa per cui in passato avevo aperto un post sulle piastre alleggerite con bubbledeck con la sola differenza che mi è stato regalato un pilastro aggiuntivo al centro...
Viste le osservazioni che mi state sottoponendo non è probabile che la mensola in acciaio venga scartata, perchè crea più problemi di quanti ne risolva.

Intanto vi ringrazio per i consigli e vi medito su un po'.

Ciao!
« Last Edit: 26 February , 2010, 15:08:58 PM by ing.Max »
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zax2010

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #6 on: 27 February , 2010, 17:38:44 PM »
Capisco che il disegno che hai postato è uno schema o poco più, ma non riferivo solamente all'effetto piscina da te evidenziato.
Forse perchè li vedo azzurri, ma mi sembra che tutta la copertura sia vetrata. In più vedo anche quei "tozzetti" tra un vetro e l'altro e li intuisco come montanti degli infissi (da 5.0 m, mi dici) che questi vetri dovranno sorreggere.

Adesso è possibile che io mi stia inventando tutto, riflessioni ad alta voce baste su uno schema che mi porta fuori strada, ma a questo punto oltre l'effetto "piscina" io parlerei anche di effetto "acquario" per ogni cassettone che viene a formarsi vetro-montante.

In ultimo, proprio perchè lo schema mi porta davvero a sbattere a tutta velocità, vedo anche che al piede, dove la trave in legno lamellare fa cerniera con la fondazione una bella lastra di vetro, con un montante sulla fondazione ed uno sulla trave in legno. Sicura rottura, insomma.

Offline ing.Max

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #7 on: 27 February , 2010, 19:07:49 PM »
Ok ora capisco.
In realtà il disegno che ho postato deriva da una pulizia dall'architettonico, poco più che un preliminare per altro, perchè il committente è molto volubile nelle scelte, per cui non è opportuno scendere nel dettaglio fintanto la scelta di procedere al raffinamento non è definitiva.

In sostanza vorrei definire un paio di tipologie costruttive alternative da sottoporre al committente e scartare a priori quelle che non sono a norma o presentano problematiche.

Per esempio se optassi per un solaio tradizionale con trave ribassata che fa da mensola ho il sospetto che la verifica a GDR trave pilatri possa in corrispondenza della mensola essere molto, ma molto penalizzante per i pilastri.
D'altro canto assegnare il sisma ad un insieme di setti e schivare la GDR potrebbe essere fattibile al piano terra ma non al primo piano, per esigenze architettoniche.
Tra parentesi....chiedo...se in testa ai pilastri la trave lamellare è in appoggio, non applico la GDR trave pilastro, giusto?



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Offline Ing. Edoardo

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #8 on: 27 February , 2010, 19:29:13 PM »
Ing. Max, la trave ribassata mi sembra una soluzione un pò coraggiosa proprio alla luce del simpatico principio della GDR. Il momento resistente di una trave ribassata sicuramente sarebbe molto elevato e quindi il pilastro dovresti dimensionarlo secondo quel momento. io ti porpongo una soluzione con pilastri prefabbricati con apposita mensola per sostegno trave (ovviamente non ribassata ma in c.a.p magari ad L con la possibilità di ancorare quel famoso sbalzo (sarebbe da studiare bene la modalità di ancoraggio, ma a mio parere fattibile).

La GDR non si applica tra trave in semplice appoggio in legno e pilastro in c.a, anche per un motivo di diversità tra materiali che influenzerebbe non poco la trasmissione del momento. A tal proposito però sarebbe utile dimensionare il vincolo tra trave e pilastro al fine di evitare nella realtà delle possibili labilità.
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Offline ing.Max

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #9 on: 15 March , 2010, 18:04:25 PM »
Sto proseguendo la progettazione con un struttura completamente in CA gettato in opera (ad esclusione della copertura in legno ovviamente). Ho modellato il collegamento tra la trave lamellare e la testa dei pilastri con una cerniera.

La copertura rimane spingente, avete qualche suggerimento per mitigare questa componente flessionale sulle colonne? 
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zax2010

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #10 on: 15 March , 2010, 18:51:19 PM »
Potresti inserire una cerniera nella trave in legno lamellare in corrispondenza del pilastro in c.a. più alto.
Magari così ti diminuiscono le spinte (anche se non ne sono sicuro).
Di sicuro però immagino che una simile trave a curvatura doppia dovrebbe essere realizzata in due pezzi, per cui magari la cerniera dove ti suggerisco io di inserirla viene anche "naturale" inserirla.

Offline Ing. Edoardo

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #11 on: 16 March , 2010, 12:33:40 PM »
La cerniera ti aiuterebbe sicuramente ma io farei un dicorso geometrico: Se le due travi hanno curvature diverse ( e cosi sembra dal disegno), ci sarà sempre una parte molto più spingente dell'altra. Questa disparità di spinta chi se la assorbe?
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Offline ing.Max

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Re: CA + profili in Acciaio
« Reply #12 on: 17 March , 2010, 12:23:10 PM »
Vi ringrazio per gli interventi.
La cerniera in questione non mitiga la componente spingente che pertanto ho deciso di tenermi.
Il committente, che cambia idea come la gente normale cambia i calzini, cioè ogni giorno, ha rispolverato l'idea di proseguire le colonne al piano primo con profili in acciaio...

Per edifici nuovi, non mi sembra che la norma preveda una tipologia di questo tipo: piano terra con telaio in CA e piano primo con colonne in acciaio. O sbaglio? Posso motivare questa affermazione attraverso un qualche paragrafo delle NTC2008?
Per altro dal punto di vista puramente tecnico mi ritroveri difronte alla difficoltà di controventare le colonne, infatti il solaio che le chiude (copertura in legno) non ha le caratteristiche di impalcato rigido che mi consentirebbe di limitare i controventi ad alcuni portali. Ho provato per curiosità ad esplorare l'ipotesi di considerare le colonne in acciaio incastrate sul sottostante nodo in CA ed i profili diventano veramente importanti, perchè, paradossalmente, concorrono ad assorbire il momento proveniente dallo sbalzo sottostante (p.s. ho strappanto all'architetto un semplice parapetto al posto della fioriera...)

Insomma mi sembra che un telaio in CA potrebbe configurarsi come una soluzione più trasparente e aderente alla norma.
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