Calcoli rapidi di solai con Excel

Progettazione allo stato limite ultimo e allo stato limite di esercizio di solai e balconi
Le tipologie di solaio

• Esempio progettuale solaio di piano
• Esempio progettuale solaio di copertura a doppia falda
• Fogli di calcolo
  • Sollecitazioni trave continua
  • Combinazione delle azioni
  • Lunghezza ancoraggio barre
  • Legami costitutivi
  • Calcolo azione neve NTC18
• Aggiornato alle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) di cui al D.M. 17 gennaio 2018

Guida teorico-pratica che espone in modo dettagliato tutti i passi da seguire per la progettazione di solai in laterocemento.

Questa nuova edizione è stata aggiornata al D.M. 17 gennaio 2018 (Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni»).

La guida, che si apre con un excursus generale sulle tipologie di solaio e con i primi approfondimenti sui solai laterocementizi con esposizione delle varie parti costituenti, pone il focus sui seguenti argomenti:

• Solaio interpiano formato da tre campate disposto in continuità ad un balcone. Nella guida si analizzano tutti i punti della progettazione, sia allo Stato Limite Ultimo che allo Stato Limite di Esercizio. L’argomento è arricchito con approfondimenti teorici mirati e con un esempio svolto step by step a livello numerico, in cui sono esposti chiaramente tutti i passaggi.
• Progettazione di un solaio di copertura a doppia falda. L’argomento, come il precedente, è arricchito con un esempio svolto, anche numericamente, che riporta anche l’analisi dell’azione dovuta al carico da neve depositata.

Gli esempi riportati nella guida sono stati confrontati con i risultati ottenuti dai fogli di calcolo in Excel gestiti dal software incluso, comprovandone la validità. Un apposito capitolo è dedicato al funzionamento dei suddetti fogli di calcolo; in allegato sono riportate, a titolo illustrativo, le relative Relazioni di calcolo.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO

Il software incluso consente la gestione dei seguenti fogli di calcolo in Excel:

1. Calcolo solaio bausta slu-sle;
2. Sollecitazioni trave continua;
3. Combinazione delle azioni;
4. Lunghezza ancoraggio barre;
5. Legami costitutivi;
6. Calcolo azione neve NTC18.

Il foglio di calcolo principale Calcolo solaio bausta slu-sle esegue il progetto completo di solai in laterocemento sia piani che inclinati formati da un massimo di tre campate e due sbalzi. Poiché si possono definire le inclinazioni di ogni trave, con lo stesso file si possono progettare anche le coperture inclinate con elementi aggettanti. Può essere impiegato, infine, per lo studio ed il progetto di singoli balconi.

Il foglio Excel è stato predisposto anche per eseguire la stampa della relazione tecnica da allegare al progetto strutturale del fabbricato; per fare ciò, selezionare le schede e salvare in formato PDF, si otterranno: la relazione sui materiali e l’analisi dei carichi, le combinazioni di carico, le caratteristiche di sollecitazione di inviluppo, il progetto e le verifiche allo stato limite ultimo e le verifiche allo stato limite di esercizio.

Requisiti hardware e software: Processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10 (è necessario disporre dei privilegi di amministratore); MS .Net Framework 4 o vs. successive; 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Excel 2013 e vs. successive; Adobe Reader 11.x e vs. successive; Accesso ad internet e browser web.

Autore

Davide Cicchini, è laureato in ingegneria civile percorso strutture presso l’Università degli Studi de L’Aquila. Attualmente è libero professionista nel settore edile.

Indice

Introduzione e ringraziamenti

LE TIPOLOGIE DI SOLAIO
1.1. Inquadramento architettonico
1.2. Requisiti funzionali
1.3. La definizione di solaio
1.4. Le tipologie di solaio
1.4.1. Solai in legno
1.4.2. Solai in acciaio
1.4.3. Solai in calcestruzzo
1.5. I solai in laterocemento: la descrizione degli elementi costituenti
1.5.1. Realizzazione dei solaio in laterocemento

ESEMPIO PROGETTUALE SOLAIO DI PIANO
2.1. Descrizione dell’opera
2.2. Normativa di riferimento
2.3. Resistenze di calcolo dei materiali
2.3.1. Conglomerato Cementizio: Classe 25/30
2.3.2. Acciaio B450C (acciaio laminato a caldo) e Acciaio B450A (acciaio laminato a freddo)
2.4. Legami costitutivi
2.4.1. Legame costitutivo del calcestruzzo
2.4.2. Legame costitutivo dell’acciaio
2.5. Metodi di calcolo
2.5.1. Resistenze caratteristiche
2.5.2. Carichi caratteristici
2.5.3. Verifiche
2.6. Predimensionamento del solaio
2.6.1. Predimensionamento sulla base delle prescrizioni del DM96
2.7. Analisi dei carichi verticali
2.7.1. Calcoli espliciti
2.7.2. Carichi variabili
2.7.3. Elementi divisori interni
2.8. La definizione dello schema statico
2.8.1. Confronto tra piastra ortotropa e trave di solaio
2.9. Schemi di carico
2.9.1. Le linee di influenza
2.9.2. La disposizione dei carichi
2.10. Combinazioni delle azioni
2.10.1. Combinazioni delle azioni allo stato limite ultimo
2.10.2. Combinazioni delle azioni SLE caratteristica
2.10.3. Combinazioni delle azioni SLE frequente
2.10.4. Combinazioni delle azioni SLE quasi permanente
2.11. Calcolo delle sollecitazioni
2.11.1. La derivazione dell’equazione dei tre momenti
2.11.2. Le caratteristiche di sollecitazione del solaio oggetto di studio
2.11.3. Inviluppo delle sollecitazioni per la combinazione SLU
2.11.4. Inviluppo delle sollecitazioni per la combinazione SLE
2.12. Progetto dell’armatura longitudinale
2.12.1. Progetto a flessione
2.12.2. Limitazioni di armatura
2.12.3. Lunghezza di ancoraggio delle barre
2.12.4. La traslazione del momento flettente
2.12.5. Copriferro e interferro
2.12.6. Progetto a flessione del solaio oggetto di studio
2.12.7. Verifica a taglio per elementi sprovvisti di armatura trasversale
2.12.8. Verifica a taglio del solaio oggetto di studio
2.12.9. Dettagli costruttivi
2.12.10. Disposizione delle armature
2.13. Verifiche allo stato limite di esercizio
2.13.1. Verifica delle tensioni di esercizio
2.13.2. Osservazione sulla verifica delle tensioni
2.13.3. Verifica di deformabilità
2.13.4. Verifica di deformabilità a breve termine
2.13.5. Verifica di deformabilità a lungo termine
2.13.6. Verifica di fessurazione
2.13.7. Verifica di vibrazione
2.13.8. Verifica allo SLE del solaio oggetto di studio

ESEMPIO PROGETTUALE DI SOLAIO DI COPERTURA A DOPPIA FALDA
3.1. Descrizione dell’opera
3.2. Normativa di riferimento
3.3. Resistenze di calcolo dei materiali
3.3.1. Conglomerato Cementizio: Classe 25/30
3.3.2. Acciaio B450C (acciaio laminato a caldo) e Acciaio B450A (acciaio laminato a freddo)
3.3.3. Pesi per unità di volume
3.4. Predimensionamento del solaio di copertura
3.5. Definizione del carico neve
3.5.1. Carico neve
3.5.2. Valore caratteristico del carico neve al suolo
3.5.3. Coefficiente di esposizione
3.5.4. Coefficiente termico
3.5.5. Carico neve sulle coperture
3.5.6. Coefficiente di forma
3.5.7. Carico neve sulla copertura
3.6. Carichi variabili
3.7. Analisi dei carichi verticali
3.7.1. Calcoli espliciti
3.8. Schemi di carico
3.9. Combinazione delle azioni
3.9.1. Combinazioni delle azioni allo stato limite ultimo
3.9.2. Combinazioni delle azioni SLE caratteristica
3.9.3. Combinazioni delle azioni SLE frequente
3.9.4. Combinazioni delle azioni SLE quasi permanente
3.10. Caratteristiche delle sollecitazioni per il caso riportato
3.10.1. Soluzione dello schema di carico 3, per la combinazione allo SLU
3.10.2. Inviluppo delle sollecitazioni per la combinazione SLU
3.10.3. Inviluppo delle sollecitazioni per la combinazione SLE
3.11. Progetto a flessione
3.11.1. Progetto a flessione del solaio oggetto di studio
3.11.2. Calcolo dell’armatura per l’appoggio 1
3.11.3. Calcolo dell’armatura per la campata 1-2
3.11.4. Calcolo dell’armatura per l’appoggio 2
3.11.5. Calcolo dell’armatura per la campata 2-3
3.11.6. Calcolo dell’armatura per l’appoggio 3
3.11.7. Diagramma del momento resistente
3.11.8. Verifica a taglio del solaio oggetto di studio
3.11.9. Verifica a taglio per l’appoggio 2 a sinistra
3.11.10. Verifica a taglio per l’appoggio 2 a destra
3.11.11. Verifica a taglio per l’appoggio 3 a sinistra
3.11.12. Dettagli costruttivi
3.12. Verifica allo SLE del solaio oggetto di studio
3.12.1. Verifica SLE per la sezione in campata 1-2
3.12.2. Verifica SLE per la sezione in appoggio 2
3.12.3. Verifica SLE per la sezione in campata 2-3

FOGLI DI CALCOLO
4.1. Fogli Excel allegati al volume
4.1.1. Calcolo solaio bausta slu-sle
4.1.2. Sollecitazioni trave continua
4.1.3. Combinazione delle azioni
4.1.4. Calcolo lunghezza di ancoraggio
4.1.5. Legami costitutivi
4.1.6. Calcolo azione neve NTC18

ALLEGATO A
Relazione di calcolo relativa all’esempio calcolato al Capitolo 2, prodotta dal foglio elettronico Calcolo solaio bausta slu-sle

ALLEGATO B
Relazione di calcolo relativa all’esempio calcolato al Capitolo 3, prodotta dal foglio elettronico Calcolo solaio bausta slu-sle

ALLEGATO C
Relazione di calcolo relativa all’esempio calcolato al Capitolo 3, prodotta dal foglio elettronico Calcolo azione neve NTC18

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO
Note sul software incluso
Requisiti hardware e software
Download del software e richiesta della password di attivazione
Installazione ed attivazione del software

Bibliografia