FOGLI DI CALCOLO PER CALCESTRUZZO ORDINARIO

ANALISI DEI CARICHI + COMBINAZIONI

Si riporta di seguito un foglio di calcolo che consente lo svolgimento dell'analisi dei carichi di una struttura semplice e il calcolo dei pesi nelle diverse combinazioni. 

Corretto un errore sulle combinazioni





ANALISI DI DURABILITA'  E CALCOLO DEL COPRIFERRO


Il foglio elettronico esegue il calcolo del copriferro attraverso le prescrizioni dell' EC2                   (UNI-EN 1992-1-1:2005) SEZIONE 4: Durabilità e copriferri.
Inoltre sono riportate le resistenze dei materiali impiegati, nonché i legami costitutivi.
Il foglio può essere utilizzato sia per le strutture ordinarie che per quelle prefabbricate. Inoltre
esso è impostato per una stampa ottimale, infatti è sufficiente salvare la scheda in formato pdf.

DIAGRAMMA TENSIONE-DEFORMAZIONE E RESITENZE DEI MATERIALI


Il foglio di calcolo disegna i legami costitutivi dei materiali: calcestruzzo e acciaio in base a quanto disposto dalla Norma Tecnica Italiana.
Sono riportati i valori dei coefficienti β1 e β2 in base all'evoluzione del diagramma parabola-rettangolo del calcestruzzo. Inoltre si possono selezionare le varie classi del calcestruzzo e si possono modificare i valori di deformazione ultima e alla fine del tratto parabolico.

Per l'acciaio sono riportati i legami costitutivi: elasto-plastico ed elastico-incrudente.

Sia per l'acciaio che per il calcestruzzo si ottengono le resistenze dei materiali.





CALCOLO LUNGHEZZA DI ANCORAGGIO DELLE BARRE

Il foglio esegue il calcolo della lunghezza di ancoraggio delle barre da conglomerato cementizio armato. Si può analizzare fino alla classe C50/60 e si possono selezionare i ferri in B450c o in FeB44k.
 Vengono riportate inoltre le resistenze dei materiali impiegati e le relative formule.

La formula di normativa fa affidamento sulla "ipotesi di Brice" che in via esemplificativa attribuisce una distribuzione costante delle tensioni tangenziali sull'interfaccia barra-calcestruzzo.






ANALISI STATICA LINEARE E CALCOLO DEI TORCENTI DI PIANO

Il foglio di calcolo permette in modo semplice il calcolo dei torcenti di piano e delle eccentricità accidentali attraverso l'analisi statica lineare.


         



CENTRO DI MASSA E CENTRO DI RIGIDEZZA

Il foglio  permette di calcolare i baricentri di massa e rigidezza di un impalcato rigido.

Definendo l'entità dell'azione orizzontale si ottiene la ripartizione delle forze sui vari elementi veriticali. 

Viene eseguita anche la verifica di piano deformabile torsionalmente.





SOLLECITAZIONI SULLE STRUTTURE A PARETI PORTANTI PER AZIONI SISMICHE ORIZZONTALI

Il foglio esegue la ripartizione delle forze orizzontali per le strutture a pareti portanti. Si possono calcolare le sollecitazioni sia per elementi in muratura sia in calcestruzzo; accettando i limiti adottati per la definizione delle rigidezze. In particolare si studia la struttura assegnando due comportamenti limite, assegnando la rigidezza delle strutture a telaio e la rigdezza delle strutture a mensola. Il comportamento elastico globale sarà una situazione intermedia delle due analizzate. Per il calcolo del baricentro delle masse si fa l'ipotesi che l'impalcato sia infinitamente rigido. Le azioni sismiche si calcolano secondo analisi statica lineare, quindi è necessario che sia rispettata la regolarità strutturale affinchè questa ipotesi sia valida.






DIAGRAMMA MOMENTO-CURVATURA E LEGAME DELLA CERNIERA PLASTICA

Il foglio di calcolo disegna il diagramma momento-curvatura sia per sezioni semplicemente inflesse, sia presso-inflesse.
Si definisce la curvatura allo snervamento dell'acciaio teso e la curvatura ultima della sezione, dal rapporto di queste due si determina la duttilità offerta.
Il diagramma è definito in modo rigoroso per step fissati di curvatura. Gli equilibri sono stati calcolati integrando i legami costitutivi utilizzati per acciaio e calcestruzzo e definendo in modo esatto i coefficienti β1 e β2.
Si puo' tener conto del confinamento offerto dalle staffe e si può valutare l'incremento di duttilità offerto da esse. In questo caso per definire il legame costitutivo del calcestruzzo confinato si utilizzano le prescrizioni dell'eurocodice 2.
Sono state inserite tutte le limitazioni geometriche e di armatura di travi e pilastri per dimostrare come rispettando questi parametri il progetto in duttilità si esegue in modo indiretto.

Inoltre il foglio consente di definire il legame della cerniera plastica ( a elasticità concentrata) sia nel caso di flessione, sia nel caso di pressoflessione.

CONFINAMENTO OFFERTO DALLE STAFFE E LIMITAZIONI DI TRAVI E PILASTRI SECONDO NTC08


Il foglio di calcolo disegna i legami costitutivi dei materiali: calcestruzzo e acciaio in base a quanto disposto dalla Norma Tecnica Italiana e legami tenendo conto dell'azione di confinamento.
Si rappresenta anche il legame costitutivo del calcestruzzo confinato definito in accordo alle disposizioni dell'eurocodice 2.
Sono riportati i valori dei coefficienti β1 e β2 in base all'evoluzione del diagramma.
Sono state inserite tutte le limitazioni geometriche e di armatura di travi e pilastri in base alle prescrizioni della Normativa Italiana.

DOMINIO DI RESITENZA 

Definendo le caratteristiche della sezione e l'armatura longitudinale viene costruito il dominio di resistenza  in modo rigoroso sfruttando il legame parabola-rettangolo. L'analisi viene eseguita per sezioni dotate di armatura simmetrica.



PROGETTO PILASTRO

Il foglio esegue la verifica e il progetto di un pilastro soggetto a pressoflessione deviata ( ma anche retta). Si può calcolare il quantitativo di armatura longitudinale e trasversale nonchè si ottengono i domini di resistenza Mx-N; My-N e Mx-My. I calcoli sono svolti usando il legame parabola-rettangolo per il calcestruzzo ed elasto-plastico per l'acciaio.






PROGETTO TRAVE PRINCIPALE

Nella cartella è presente il file per il progetto e la verifica della trave principale, in accordo con le prescrizioni del capitolo 7 delle NTC. E' presente inoltre un file per il calcolo delle sollecitazioni (trave continua su appoggi fissi).




            download relazione tipo, progetto treve cap.7 + SLE NTC08.pdf



PROGETTO SOLAIO BAUSTA SLU+SLE

Con un unico file si esegue il progetto allo stato limite ultimo e la verifica allo stato limite di esercizio di un solaio composto al massimo da 3 campate e due sbalzi. 

Il calcolo viene eseguito analizzando tutti i casi di carico, quindi si ricavano gli inviluppi per le combinazioni allo stato limite ultimo e di esercizio. Definite le sollecitazioni si passa alla disposizione delle armature e alle verifiche.

Nell'ultima scheda del foglio di calcolo si riporta un resoconto di tutte le verifiche, pronto per essere stampato e inserito in relazione.

VOLUME E SOFTWARE






PROGETTO SCALA

Il foglio di calcolo esegue il progetto della geometria della scala nonchè l'analisi dei carichi.


           



VERIFICA DELLE TRAVI ALLO S.L.E.

Il foglio di calcolo esegue la verifica allo stato limite di esercizio di travi a sezione a "T" e a sezione rettangolare.

-verifica stato limite di fessurazione;

-verifica delle tensioni limite;

-verifica stato limite di deformabilità;

Salvando la scheda in formato pdf si ottiene la relazione.






VERIFICA SISMICA PER ELEMENTI NON STRUTTURALI IN LATERIZIO

Il foglio esegue la verifica sismica per elementi secondari

Gli elementi analizzati devono essere necessariamente in laterzio, Questo perchè la definizione del materiale è necessaria per individuare il periodo proprio dell'elemento non strutturale o secondario.
Si può stabilire se l'elemento è inserito all'interno di un fabbricato oppure se è isolato, si pensi ad esempio ad un muro divisorio esterno.
Si da la possibilità di scegliere il comportamento statico dell'elemento: mensola e trave appoggiata. Ad esempio una tamponatura può essere studiata con uno schema di trave appoggiata, mentre un parapetto può essere studiato come un elemento con schema statico a mensola.

Si può decidere di analizzare anche la spinta del vento sul singolo elemento.

            


CALCOLO DEL VALORE CARATTERISTICO

Si calcola il valore caratteristico di resistenza del calcestruzzo a partire da un determinato numero di prelievi.

           



NOTE DELL'AUTORE

Ho raccolto su questo sito il materiale che ho prodotto e archiviato negli anni della mia carriera universitaria, e altro che ho sviluppato successivamente. In particolare documenti word utili per la redazione di relazioni tecniche, norme tecniche e diversi fogli di calcolo excel che potrebbero essere utili ai professionisti del settore e agli studenti.
Metto a disposizione questo materiale perchè voglio rivalorizzare il calcolo strutturale, in quanto nell'ambito professionale il "calcolo" sembra essere l'ultimo dei problemi e sicuramente il "problema" con la minor importanza, scalvacato di gran lunga dalla burocrazia.
Questo materiale è utile per effettuare verifiche sommarie sui comportamenti strutturali, nonchè per la valutazione e il confronto dei risultati ottenuti da altri programmi di calcolo.
Per qualsiasi suggerimento o per la comunicazioni di problemi sono sempre disponibile.

Il materiale riportato è frutto del mio ingegno e della passione che esprimo per questa "materia", esclusione fatta per quei file in cui è chiaramente espressa la fonte. 

I file possono essere divulgati liberamente; ma in nessun modo possono essere alterati o manomessi.

 

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Ing. Davide Cicchini