Progettazione e verifica strutturale di un edificio multipiano in calcestruzzo armato a destinazione residenziale

2 
 
 
 
 
Figura 3 
Figura 2 
Figura 1 
3 
 
 
1.2 Strutture 
 
 
L’analisi relativa alle sollecitazioni agenti sulle strutture è stata condotta secondo il 
metodo dell’analisi lineare elastica con riferimento alle combinazioni dei carichi per gli 
stati limite ultimi; le norme tecniche di riferimento per il calcolo e le verifiche sono: 
- Eurocodice 1 
- Eurocodice 2 
- Testo Unico 24-04-2007 
La struttura portante dell’edificio è costituita da un reticolo spaziale di pilastri ai quali 
sono collegate le travi e su cui poggiano i solai, le cui dimensioni si evincono dagli 
elaborati grafici e sono verificate nei calcoli analitici. 
 
 
1.2.1 Strutture in elevazione primaria 
La struttura in elevazione primaria è costituita da pilastri e setti, entrambi realizzati in 
calcestruzzo armato. 
 
Figura 5
Figura 4 
4 
 
Le travi esterne poggiano su una fila di pilastri separati da luci non molto grandi, che 
formano, così, un’ossatura portante a telaio; mentre la trave centrale, oltre che sui 
pilastri centrali, poggia sulla parete del vano scala. 
Dovrà inoltre essere curata la formazione degli spigoli, la costruzione di voltini, velette, 
piattabande e saranno lasciati tutti gli eventuali incavi, sfondi, canne e fori. 
Le pareti del vano scala saranno realizzate in calcestruzzo armato: queste, unite alla 
presenza di setti anch’essi in calcestruzzo armato dislocati lungo le pareti perimetrali, 
formano una struttura scatolare molto rigida che assume la funzione di controvento a 
sostegno delle azioni orizzontali previste sull’edificio. 
 
Strutture orizzontali 
L’impalcato del piano tipo dell’edificio è realizzato con solaio in latero-cemento, 
costituito da file di blocchi forati in laterizio con funzione di alleggerimento ed interposti 
travetti prefabbricati con fondello in laterizio e con sovrastante soletta collaborante dello 
spessore di 4 cm. 
I solai sono orditi perpendicolarmente alla luce maggiore dell’edificio e sostenuti da 
travi principali di dimensioni variabili da 50 cm a 90 cm in spessore di solaio e da travi 
di bordo generalmente da 40-50 cm, ugualmente in spessore di solaio. 
In base alle dimensioni di progetto, si è proceduto al predimensionamento del solaio 
con il seguente metodo: 
interasse massimo tra i pilastri  6,05  m 
max lunghezza solaio   5,40 m 
6,05 m / 25 = 0,24 m 
5,40 m / 20 = 0,27 m 
Da tali risultati abbiamo optato per un solaio di altezza 24+4 = 28 cm, il quale permette 
di verificare le altezze minime richieste dalla normativa. 
Il solaio su piano interrato sarà realizzato con pannelli in c.a. tipo “predalles” d’altezza 
cm 35 (4+25+6) e certificati con classe di resistenza al fuoco pari a REI 120’; la lastra 
prefabbricata è costituita dall’elemento portante in calcestruzzo, armata con rete 
elettrosaldata e tralicci in acciaio tondo, e da blocchi d’alleggerimento in polistirene 
espanso non rigenerato di densità non inferiore a 14 kg/m
3
. 
 
I materiali utilizzati per la realizzazione di tali elementi sono: 
 
Calcestruzzo classe C30 
 
Resistenza caratteristica a compressione  
2
30
ck
f Nmm   
Resistenza di progetto a compressione  
2
30
0,85 17
1, 5
ck
cd cc
c
f
f Nmm ∆
 ϑ
         
Tensione ammissibile nel calcestruzzo sotto combinazione dei carichi rara  
2
,
0, 6 18
cadm ck
f Nmm ς        
Resistenza media a trazione 
    
23
2
0,3 2,9
ctm ck
f fNm    
Resistenza caratteristica a trazione  
2
0, 7 2
ctk ctm
f fNm       
Resistenza a trazione di progetto  
2
2
11,3
1, 5
ctk
ct ct
c
f
f Nmm ∆
 ϑ
       
Modulo elastico secante  
    
0,3
2
8
22 32800
10
ck
cm
f
ENm
♠ ≡  
 
↔ ≈
 ← …
con f
ck
 espresso in MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Par.3.1.6-EC2 
 
Par.7.2-EC2 
Prospetto 3.1-EC2
 
Prospetto 3.1-EC2
 
Par.3.1.6-EC2 
 
Prospetto 3.1-EC2
5 
 
Acciaio B450 ad alta duttilità 
Tensione caratteristica di snervamento 
2
450
yk
f Nmm   
Tensione di snervamento di progetto  
2
450
391
1, 15
yk
sd
s
f
f Nmm
 ϑ
       
Modulo elastico  
20
s
EGPa   
 
 
1.3 Chiusure esterne verticali 
 
 
1.3.1 Chiusure esterne verticali contro terra 
Si prevede che per la muratura contro terra al piano interrato sarà realizzata una 
protezione da infiltrazioni d’umidità attraverso una guaina monostrato 
elastoplastomerica da 4 mm e peso 4 kg/mq, con flessibilità a freddo –20°C, protetta da 
una barriera  di polietilene ad alta densità. Lungo il perimetro di detti muri sarà 
realizzato un adeguato intasamento per il drenaggio realizzato con ciottoli o ghiaia 
grossa (spessore medio 50 mm) per una larghezza minima di circa 50 cm. 
Particolare cura dovrà essere prestata ai rinforzi dell’impermeabilizzazione, mediante 
guaina elastomerica idonea, in corrispondenza delle tubazioni che attraversano le 
strutture impermeabilizzate ed all'impermeabilizzazione dell'accostamento tra la 
muratura verticale e il solaio orizzontale curando le pendenze, la ripresa delle 
impermeabilizzazioni al fine di evitare qualsiasi infiltrazione d'acqua causata da un 
inidoneo accostamento. 
 
 
1.3.2 Tamponamenti esterni 
Le pareti di tamponamento saranno realizzate con muratura in blocchi di spessore cm 
25 intonacati esternamente con intonaco 
rustico di spessore 1 cm. 
L’edificio è coibentato attraverso isolamento 
termico del tipo a “cappotto” così realizzato: 
applicazione di profili di base a partire da 10 
cm sotto il solaio di piano pilotis; applicazione 
di lastre in polistirene espanso sinterizzato di 
densità 20 kg/mc , conducibilità termica 0,041 
W/mK , reazione al fuoco classe 1, resistenza 
a compressione 100 KPa e resistenza 
trazione min. 170 KPa.  I pannelli hanno 
dimensione 50 x 50 cm e spessore di 10 cm; 
l’ancoraggio dei pannelli alle superfici di 
facciata, posate sfalsate, verrà realizzato 
mediante stesura di malta adesiva a base di 
resine sintetiche ed inserimento d’appositi 
tasselli ad espansione (4 al mq). I pannelli 
isolanti saranno rivestiti con malta rasante, 
 
 
Par.3.2.7-EC2 
 
Par.3.2.7-EC2 
Figura 6 
6 
 
spessore circa 2 mm, in cui verrà annegata, sulla malta ancora fresca, una rete in 
tessuto di fibra di vetro. Lo strato armato verrà completato con una successiva rasatura 
a completo essiccamento del primo strato di malta, con uno spessore sufficiente a 
coprire la rete stessa. Sulla malta asciugata verrà applicata, in una sola mano, a 
spatola uno strato continuo di rivestimento granulato rasato medio con spessore da 1,2 
mm a 2 mm.  
 
1.3.3 Chiusure esterne trasparenti 
Finestre e porte finestre sono realizzate in alluminio ed aventi spessore di 65 mm. 
costruiti con profili estrusi a taglio termico classe 2.1; tali serramenti presentano i 
seguenti requisiti: 
- colore a scelta della D.L. 
- anta e ribalta su finestre e porte finestre 
- vetro 4+4,2 acustico basso emissivo per valore U=1,4 W/m
2
K, ed  abbattimento 
acustico 42 dB(A); sistema monoblocco compreso cassonetto, dello stesso 
materiale, coibentato ed isolato acusticamente  non superiore a U=1,8 W/m
2
K  e 
non inferiore a 38 dB(A) 
- avvolgibili in lamiera di alluminio verniciata e coibentata di colore a scelta della D. L. 
- sollevamento degli avvolgibili mediante motoriduttore con manovra di emergenza 
inserita nel cassonetto e chiusura di sicurezza per avvolgibili posti a 
piano primo 
- grigliette di aerazione. 
 
 
1.4 Chiusure verticali interne 
 
1.4.1 Pareti interne 
Le pareti interne divisorie all’interno di una singola unità immobiliare 
saranno realizzate con tavolati di spessore di 8 cm in forati da 8x12x24 
cm posati con malta bastarda ed intonacati da entrambi i lati. 
 
 
1.4.2 Pareti divisorie tra unità immobiliari 
Le pareti divisorie tra alloggi contigui, e quelle divisorie con il disimpegno di 
accesso alle unità immobiliari saranno così realizzate con tavolati in 
laterizio doppio UNI 12x12x24 spessore 12 cm e 8 cm. posato con malta 
bastarda ed intonaco rustico spessore 1 cm.; l’isolamento acustico è 
garantito attraverso la posa di pannelli in lana di roccia di spessore 60 
mm densità minima 65 kg/mc. 
 
 
1.4.3 Pareti vano scala 
Le pareti delle unità immobiliari verso il vano scala in c.a. saranno così 
realizzate con muro in c.a. da 20 cm e 25 cm (vedi tavola c.a.) con 
intonaco a pronto e  gesso verso il vano scala; la coibentazione sarà 
realizzata attraverso polistirene espanso di spessore 4 cm. e polietilene 
in fogli di spessore 2 mm. per garantire un’adeguata barriera al vapore. 
La partizione in esame presenterà verso l’interno una parete in forati 
8x12x24 di spessore 8 cm. 
 
 
Figura 7 
Figura 8 
Figura 9
 
7 
 
 
1.5 Chiusure orizzontali interne: sottofondi dei pavimenti 
1.5.1 Partizione orizzontale piano interrato 
L’elemento portante realizzato in predalles è 
sovrastato da un massetto di pendenza di 
spessore 6 cm e peso specifico 18 kN/m
3 
; 
l’isolamento e la coibentazione del solaio è 
garantita grazie alla presenza di una guaina 
in polietilene con spessore minimo di 2 mm 
ed una doppia membrana impermeabile, 
protetti grazie alla realizzazione di un 
massetto di spessore 5 cm e peso specifico 
18 kN/m
3
. 
Nel caso in cui il solaio di copertura venga 
realizzato sotto sagoma dell’edificio, il pacchetto di finitura sarà costituito da pavimento di 1,5 cm; invece, nel 
caso in cui vengo eseguito fuori sagoma, sarà realizzato con uno strato drenante ed uno di terra di coltura. 
 
1.5.2 Partizione orizzontale piano tipo 
Al di sopra dell’elemento portante di 
solaio in latero-cemento di spessore 28 
cm, è posizionato un massetto 
autolivellante di spessore 10 cm e di 
peso specifico 18 kN/m
3  
avente funzione 
di alloggiamento impianti e con finitura 
preparata per l’incollaggio dei pavimenti. 
 
 
 
1.6 Analisi dei carichi 
 
 
Lo studio relativo all’analisi dei carichi 
diventa di fondamentale importanza per determinare l’assetto strutturale dell’edificio, che sottoposto ad essi, 
deve essere in grado di garantire stabilità e caratteristiche di portanza. I carichi considerati nella seguente 
analisi possono essere suddivisi come segue: 
-carichi verticali, tra i quali si considerano i carichi permanenti dovuti al peso proprio della struttura stessa, i 
sovraccarichi di esercizio ed il peso dovuto alla presenza di neve; 
-carichi orizzontali dovuti all’azione del vento contro la struttura. 
 
 
1.6.1 Carichi verticali 
I carichi verticali agenti sulla struttura posso essere ulteriormente suddivisi in due categorie: 
-peso proprio degli elementi strutturali dell’edificio; 
-carichi accidentali, quali sovraccarichi d’esercizio e carico dovuto alla presenza di neve. 
 
 
Figura 10 
Figura 11
8 
 
1.6.1.1 Carichi permanenti dovuti al peso proprio 
 
 
Partizione verticale interna su ambiente esterno   
 spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)   
Intonaco esterno 0,02  21   0,42 kN/m
2
 
Materiale coibente 0,08  1   0,08 kN/m
2
 
Intonaco rustico 0,01  21   0,21 kN/m
2
 
Muratura in laterizio 0,25  16   4,00 kN/m
2
 
Intonaco civile 0,01  20   0,20 kN/m
2
 
        
Totale per m
2
 di parete      4,91 kN/m
2
 
Tabella 1 
 
Carico medio in opera        
        
Muratura corrente  4,91  2,88  14,14 kN/m 
Incidenza aperture  -0,2  14,14  -2,83 kN/m 
      11,31 kN/m 
        
Superficie muratura corrente 77,9  2,88  224,35 m
2
 
Superficie reale aperture     48,21 m
2
 
Incidenza reale aperture     21,49%  
        
Muratura corrente  4,91  2,88  14,14 kN/m 
Incidenza aperture  -0,2  14,14  -3,04 kN/m 
      11,10 kN/m 
Tabella 2 
 
Partizione verticale interna tra unità immobiliari      
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Intonaco civile  0,01  20  0,20 kN/m
2
 
Muratura in laterizio doppio UNI 0,08  16  1,28 kN/m
2
 
9 
 
Materiale coibente  0,06  1  0,06 kN/m
2
 
Intonaco rustico  0,01  21  0,21 kN/m
2
 
Muratura in laterizio doppio UNI 0,12  16  1,92 kN/m
2
 
Intonaco civile  0,01  20  0,20 kN/m
2
 
        
Totale per m
2
 di parete      3,87 kN/m
2
 
Tabella 3 
 
Partizione verticale interna semplice 
      
  
spessore (m) peso specifico (kN/m
3
) 
 
Intonaco civile 
 
0,015 
 
20 
 
0,30 kN/m
2
 
Muratura in laterizio 
 
0,08 
 
9 
 
0,72 kN/m
2
 
Intonaco civile 
 
0,015 
 
20 
 
0,30 kN/m
2
 
        
Totale per m
2
 di impalcato 
     
1,32 kN/m
2
 
Tabella 4 
 
Il peso per metro lineare delle partizioni verticali interne, per un’altezza netta di 
interpiano pari a 2,88m, risulta dunque: 
2
2,88 1,32 / 3,86 /mkNm kNm   
La norma consente di considerare il peso delle partizioni interne attraverso un 
sovraccarico “ragguagliato” uniformemente ripartito sul solaio, a condizione che il solaio 
permetta una sufficiente redistribuzione trasversale dei carichi. Per partizioni di peso 
superiore a 3,0 kN/m la normativa raccomanda di considerare il carico dovuto al peso 
delle partizioni interne in funzione della loro disposizione ed orientazione. Tenendo in 
considerazione le capacità distributive trasversali di un solaio in laterocemento e 
volendo evitare la procedura analitica, che imporrebbe il calcolo di tutte le combinazioni 
architettoniche possibili, ipotizziamo il peso delle partizioni interne come carico 
uniformemente distribuito sul solaio. La determinazione di tale valore di sovraccarico 
viene effettuata considerando una “ricorrenza” in pianta di 2,5m: 
2
3, 86 /
1, 54 /
2,5
kN m
kN m
m
 
 
Partizione orizzontale interna piano tipo       
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Soletta in c.a.  0,04  24  0,96 kN/m
2
 
Nervature in c.a. 0,24 0,10 24 0,5  1,15 kN/m
2
 
Laterizio 0,24 0,40 11 0,5  2,11 kN/m
2
 
        
 
 
 
 
 
 
 
EN1991-1-1 
10 
 
Totale per m
2
 di solaio      4,22 kN/m
2
 
        
Carico permanente in opera       
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Peso proprio solaio      4,22 kN/m
2
 
Pavimento  0,015  27  0,41 kN/m
2
 
Massetto alloggiamento impianti 0,10  18  1,80 kN/m
2
 
Intonaco civile  0,01  20  0,2 kN/m
2
 
Divisori ripartiti      1,54 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     8,17 kN/m
2
 
Tabella 5 
 
Solaio di copertura        
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Copertura in pannelli isolanti autoportanti  0,06  5  0,30 kN/m
2
 
Peso proprio solaio      4,22 kN/m
2
 
Intonaco civile  0,01  20  0,2 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     4,72 kN/m
2
 
Tabella 6 
 
Solaio di copertura piana        
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Massetto di pendenza  0,17  18  3,06 kN/m
2
 
Peso proprio solaio      4,22 kN/m
2
 
Intonaco civile  0,01  21  0,21 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     7,49 kN/m
2
 
Tabella 7 
 
 
 
11 
 
Solaio su terrazzi-5° piano        
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Pavimento  0,015  27  0,41 kN/m
2
 
Sottofondo  0,05  20  1,00 kN/m
2
 
Massetto di pendenza  0,07  18  1,26 kN/m
2
 
Peso proprio solaio      4,22 kN/m
2
 
Intonaco civile  0,01  21  0,21 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     7,10 kN/m
2
 
Tabella 8 
 
Solaio su terrazzi-4° piano        
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Pavimento  0,015  27  0,41 kN/m
2
 
Sottofondo  0,05  20  1,00 kN/m
2
 
Massetto di pendenza  0,07  18  1,26 kN/m
2
 
Polistirene  0,06  0,3  0,02 kN/m
2
 
Peso proprio solaio      4,22 kN/m
2
 
Intonco civile  0,01  21  0,21 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     7,12 kN/m
2
 
Tabella 9 
 
Solaio su piano interrato-sotto sagoma edificio      
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Pavimento  0,015  27  0,41 kN/m
2
 
Massetto protezione guaine  0,05  18  0,90 kN/m
2
 
Sottofondo  0,15  20  3,00 kN/m
2
 
Massetto di pendenza  0,06  18  1,08 kN/m
2
 
Peso proprio solaio predalles     4,22 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     9,61 kN/m
2
 
Tabella 10 
12 
 
Solaio su piano interrato-fuori sagoma edificio      
  spessore (m) peso specifico (kN/m
3
)  
Terra di coltura  0,38  10  3,80 kN/m
2
 
Impermeabilizzante drenante  0,02  18  0,36 kN/m
2
 
Sottofondo  0,05  20  1,00 kN/m
2
 
Massetto di pendenza  0,07  18  1,26 kN/m
2
 
Peso proprio solaio predalles     4,22 kN/m
2
 
        
Totale permanenti per m
2
 in pianta     10,64 kN/m
2
 
       
Tabella 11 
 
 
 
 
 
 
 
1.6.1.2 Sovraccarichi d’esercizio 
 
Sovraccarichi su solai in esercizio   
      
Aree di caricamento q
k
 (kN/m
2
) Q
k
 (kN) 
Categoria A     
 -generale  2,0  2,0 
 -scale  3,0  2,0 
 -balconi  4,0  2,0 
Tabella 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prospetto 6.2 
Par. 6.3.1-EC1