Progetto di struttura in cemento armato di edificio ad uso civile in zona sismica

Questo elaborato tratta la progettazione della struttura in cemento armato di un edificio adibito ad uso albergo che è stato progettato architettonicamente, a livello tecnologico e impiantistico, nel corso dell’insegnamento di Architettura Tecnica e Servizi Tecnologici 2. Il fabbricato viene situato nella località di Roncadelle (BS), territorio in zona sismica 3, si sviluppa in undici piani fuori terra su una pianta rettangolare di settanta metri per venti metri. Una delle peculiarità è la lunghezza in pianta, nonostante ciò si è scelto di progettare una struttura in cemento armato senza giunto strutturale studiando l’entità delle sollecitazioni date dalle dilatazioni termiche e dimensionando di conseguenza gli elementi. Pilastri e setti murari in cemento armato costituiscono le strutture di elevazione e si suddividono in elementi secondari e primari (o di controvento) ai fini dell’assorbimento delle azioni orizzontali tra le quali quella del sisma. Data la regolarità in pianta, le luci della maglia strutturale di ampiezza simile in entrambe le direzioni coordinate, l’estensione e l’altezza dell’edificio, si è scelto di progettare impalcati a piastra piena in cemento armato a spessore costante con orditura bidirezionale. Riguardo questa scelta si evidenziano in breve i vantaggi operativi della messa in opera di un solaio a piastra piena rispetto alla tipologia a nervature in laterocemento più diffusa per tradizione nel nostro Paese. Nella tesi si studia in dettaglio la progettazione degli elementi in cemento armato, sono riportati in allegato al termine della trattazione gli elaborati grafici che illustrano a livello esecutivo la quantità delle armature da predisporre per un elemento strutturale di ciascuna tipologia presente nel complesso della struttura. Vengono innanzi tutto definiti i requisiti prestazionali richiesti dall'opera, la classe di esposizione e di resistenza del calcestruzzo. Si descrivono poi le azioni verticali agenti sulla struttura, specificando le tecnologie che compongono chiusure verticali, orizzontali e partizioni interne e l’entità dei carichi dovuti all'affollamento e all’esercizio permettendo un primo predimensionamento delle strutture di elevazione. Si analizzano quindi le azioni orizzontali dovute a vento, dilatazione termica e sisma. Per quanto riguarda la stima delle azioni sismiche l’analisi è stata condotta con l’ausilio del programma Excel fornito dal ministero delle infrastrutture (DM 14/01/08) per il calcolo degli spettri di risposta della località del sito in funzione della tipologia strutturale, e dell’analisi modale condotta tramite modellazione 3D con il software SAP2000 per la stima del periodo fondamentale e quindi dei modi di vibrare caratteristici della struttura dell’edificio. Si progettano gli elementi di controvento, al fine di realizzare un sistema strutturale economico ed efficace nei confronti delle azioni orizzontali e si verifica la quantità e la regolarità della disposizione di questi elementi mettendone a confronto le rigidezze con quelle degli elementi secondari e calcolando poi la posizione in pianta del baricentro delle rigidezze e delle masse verificando la rigidezza torsionale e la regolarità della disposizione d’insieme. La tesi si sviluppa poi mostrando il procedimento di progettazione e verifica delle geometrie, della quantità e della posizione delle armature del solaio a piastra, di un pilastro, di un muro di controvento e di una trave rovescia di fondazione.