Calcoli di ingegneria con Excel

Progetto di elementi strutturali
- Progettazione e verifica di travi in legno
- Progettazione e verifica di travi in acciaio
- Verifica e punzonamento di strutture in cemento armato
- Progettazione e verifica di solai in latero-cemento
- Progettazione e verifica di solette composte con lamiera grecata
- Esempi applicativi
Aggiornato alle NTC e alla Circolare n. 617/2009, Eurocodice 2, Eurocodice 3, Eurocodice4 e CNR-DT 206/2007

Il volume è rivolto a professionisti quali architetti, geometri e ingegneri che devono affrontare problemi di carattere strutturale divenuti più complicati dopo che le nuove norme tecniche hanno introdotto gli stati limite ultimi, gli stati limite di esercizio, nuove classi di resistenza per i materiali, nuove combinazioni di carico e nuovi coefficienti di sicurezza.

Il testo, che si propone quindi come una guida operativa per i progettisti, affronta i problemi relativi al calcolo di travi in acciaio, travi in legno, solai in latero-cemento, solai in lamiera grecata con soletta collaborante e la verifica a punzonamento di strutture in cemento armato. Vengono illustrate procedure di calcolo semplificate senza rinunciare al rigore richiesto dalle normative e ogni procedura è accompagnata da esempi numerici e da un foglio di calcolo con relative istruzioni di utilizzo che semplificano ulteriormente il lavoro del progettista. Ogni singolo foglio di calcolo effettua automaticamente tutte le verifiche necessarie. I dati di input sono quelli minimi e indispensabili quali la geometria degli elementi strutturali e l'entità dei carichi. I fogli di calcolo sono pronti per essere stampati e allegati al fascicolo dei calcoli come richiesto dalla normativa.

Gli argomenti trattati prendono a riferimento i contenuti delle norme italiane del Decreto Ministeriale 14 giugno 2008 e della Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009, del documento tecnico CNR-DT 206/2007 e dell'Eurocodice 3 per le strutture in legno, dell'Eurocodice 2 per il punzonamento e dell'Eurocodice 4 per le solette in lamiera grecata con soletta collaborante.

Il Cd-Rom allegato, parte integrante della pubblicazione, installa un software per la gestione dei seguenti fogli di calcolo in Microsoft Excel:
- verifica di travi rettangolari in legno;
- verifica di travi in acciaio;
- verifica a punzonamento di elementi in cemento armato;
- verifica di solai in latero-cemento;
- calcolo e verifica di solai in lamiera grecata con soletta collaborante.

Requisiti minimi hardware e software
Per utenti MS Windows: Processore da 1.00 GHz; MS Windows XP/Vista/7 (per utenti MS Windows Vista e MS Windows 7 sono necessari i privilegi di "amministratore"); 60 MB liberi sull'HDD; RAM: 256 MB per MS Windows XP, 512 MB per MS Windows Vista/7; MS Excel 2003.
Per utenti Macintosh: Processore Intel da 2.00 GHz; Mac OS X 10.6/10.7; 300 MB liberi sull'HDD; RAM: 1 GB per Mac OS X 10.6, 2 GB per Mac OS X 10.7; MS Excel 2004.

Giovanni Cerretini, ingegnere civile libero professionista, svolge attività di supporto alla didattica presso la facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Firenze per la cattedra di Tecnica delle Costruzioni.

Indice
1. Progettazione e verifica di travi in legno
1.1. Normative di riferimento e bibliografia
1.2. Convenzioni utilizzate
1.2.1. Simboli
1.2.2. Acronimi
1.2.3. Unità di misura
1.3. Le travi in legno
1.4. Indicazioni del D.M. 14 gennaio 2008, del CNR-DT 206/2007 e dell'Eurocodice 3
1.5. Procedimento di calcolo e verifica
1.5.1. Analisi dei carichi
1.5.2. Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione allo SLU
1.5.3. Verifica di resistenza a flessione allo SLU
1.5.4. Verifica di resistenza a taglio allo SLU
1.5.5. Verifica di instabilità per elementi inflessi allo SLU
1.5.6. Verifica di deformabilità per carichi verticali allo SLE
1.6. Esempi
1.6.1. Esempio 1 - Travetti di un solaio in legno
1.6.2. Esempio 2 - Travi principali di un solaio in legno
1.6.3. Esempio 3 - Travi della copertura
1.6.4. Esempio 4 - Verifica di copertura di una loggia
1.7. Istruzioni per l'utilizzo del foglio di calcolo
1.7.1. Dati di input
1.7.2. Sezioni del foglio di calcolo
1.7.3. Esempi applicativi

2. Progettazione e verifica di travi in acciaio
2.1. Normative di riferimento e bibliografia
2.2. Convenzioni utilizzate
2.2.1. Simboli
2.2.2. Acronimi
2.2.3. Unità di misura
2.3. Le travi in acciaio
2.4. Indicazioni del D.M. 14 gennaio 2008
2.5. Procedimento di calcolo e verifica
2.5.1. Analisi dei carichi
2.5.2. Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione allo SLU
2.5.3. Calcolo del massimo momento resistente allo SLU
2.5.4. Verifica di resistenza per flessione allo SLU
2.5.5. Calcolo del massimo taglio resistente allo SLU
2.5.6. Verifica di resistenza per taglio allo SLU
2.5.7. Calcolo della tensione ideale in contemporanea presenza di flessione e taglio allo SLU
2.5.8. Verifica di resistenza per contemporanea presenza di taglio e flessione
2.5.9. Calcolo degli spostamenti verticali allo SLE
2.5.10. Verifica degli spostamenti verticali allo SLER
2.6. Esempi
2.6.1. Esempio 1 - Trave in acciaio di un soppalco
2.6.2. Esempio 2 - Verifica di un architrave in acciaio
2.6.3. Esempio 3 - Verifica di una trave in acciaio di un terrazzo
2.6.4. Esempio 4 - Verifica di una trave in acciaio di una copertura
2.6.5. Esempio 5 - Verifica di una trave in acciaio di un balcone
2.6.6. Esempio 6 - Verifica di una trave per una copertura inclinata
2.7. Istruzioni per l'utilizzo del foglio di calcolo
2.7.1. Dati di input
2.7.2. Sezioni del foglio di calcolo
2.7.3. Esempi applicativi

3. Verifica e punzonamento di strutture in cemento armato
3.1. Normative di riferimento e bibliografia
3.2. Convenzioni utilizzate
3.2.1. Simboli
3.2.2. Acronimi
3.2.3. Unità di misura
3.3. Il fenomeno del punzonamento
3.4. Indicazioni del D.M. 14 gennaio 2008 e dell'Eurocodice 2
3.4.1. Limitazioni dimensionali e geometriche delle armature
3.5. Procedimento di calcolo e verifica
3.5.1. Identificazione dei perimetri di verifica
3.5.2. Calcolo del taglio-punzonamento sollecitante
3.5.3. Verifica dello spessore minimo sul perimetro u0
3.5.4. Verifica sul perimetro u1
3.6. Esempi
3.6.1. Esempio 1 - Soletta con spessore insufficiente
3.6.2. Esempio 2 - Soletta con pilastro interno
3.6.3. Esempio 3 - Soletta con pilastro di bordo
3.6.4. Esempio 4 - Soletta con pilastro in prossimità di un foro
3.6.5. Esempio 5 - Soletta con armatura a taglio-punzonamento in barre sagomate
3.6.6. Esempio 6 - Soletta con armatura a taglio-punzonamento in barre verticali
3.6.7. Esempio 7 - Soletta con armatura a taglio-punzonamento in barre verticali direzionate
3.7. Istruzioni per l'utilizzo del foglio di calcolo
3.7.1. Dati di input
3.7.2. Sezioni del foglio di calcolo
3.7.3. Esempi applicativi

4. Progettazione e verifica di solai in latero-cemento
4.1. Normative di riferimento e bibliografia
4.2. Convenzioni utilizzate
4.2.1. Simboli
4.2.2. Acronimi
4.2.3. Unità di misura
4.3. I solai in latero-cemento
4.4. Indicazioni del D.M. 14 gennaio 2008
4.5. Procedimento di calcolo e verifica
4.5.1. Analisi dei carichi
4.5.2. Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione
4.5.3. Verifica a flessione allo SLU ed allo SLE
4.5.4. Verifica di resistenza a taglio
4.5.5. Verifica di deformabilità
4.6. Esempi
4.6.1. Esempio 1 - Solaio in semplice appoggio
4.6.2. Esempio 2 - Solaio in semplice appoggio snello
4.6.3. Esempio 3 - Solaio su 3 appoggi
4.6.4. Esempio 4 - Solaio su 4 appoggi
4.7. Istruzioni per l'utilizzo del foglio di calcolo
4.7.1. Dati di input
4.7.2. Sezioni del foglio di calcolo
4.7.3. Esempi applicativi

5. Progettazione e verifica di solette composte con lamiera grecata
5.1. Normative di riferimento e bibliografia
5.2. Convenzioni utilizzate
5.2.1. Simboli
5.2.2. Acronimi
5.2.3. Unità di misura
5.3. Solette composte con lamiera grecata
5.4. Indicazioni del D.M. 14 gennaio 2008 e dell'Eurocodice 4
5.5. Procedimento di calcolo e verifica
5.5.1. Analisi dei carichi
5.5.2. Calcolo delle caratteristiche geometriche della sezione
5.5.3. Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione
5.5.4. Verifica a flessione allo SLU
5.5.5. Verifica di resistenza a taglio allo SLU
5.5.6. Verifica di resistenza della soletta
5.5.7. Verifica di deformabilità
5.6. Esempi
5.6.1. Esempio 1 - Soletta in semplice appoggio
5.7. Istruzioni per l'utilizzo del foglio di calcolo
5.7.1. Dati di input
5.7.2. Sezioni del foglio di calcolo
5.7.3. Esempi applicativi

6. Guida all'installazione del software
6.1. Contenuti del cd-rom allegato
6.2. Requisiti minimi hardware e software
6.3. Procedura per la richiesta della password utente
6.4. Procedura per l'installazione del software
6.5. Procedura per la registrazione del software