Tettoia con struttura in acciaio e copertura in legno installata all'ingresso di un centro commerciale (Fiano Romano).
Struttura in acciaio ad uso tettoia con struttura in acciaio, copertura di circa 39 mq, e alta circa 5 m, destinata ad ingresso di un centro commerciale posto al piano terreno.
L'idea di partenza era realizzare una costruzione di questo tipo:
L'ubicazione della tettoia è quelle che è possibile osservare nella figura che segue:
Nella figura che segue sono illustrati la deformata del modello strutturale adottato (a sinistra) e la fase realizzativa di carpenteria.
La costruzione è formata da tre pilastri verticali (Tubolari 160x80x3), affiancati con un passo di circa 2 m. Dai tre pilastri, ad un’altezza di circa 3 m, si affacciano altrettante travi a sbalzo, lunghe 3.5 m. Ciascuna di quest’ultime è composta da due tubolari 160x80x3 accoppiati.
I tre pilastri di cui sopra non sono sufficienti a sostenere le travi a sbalzo. Viene fatto uso, quindi, di tre ulteriori pilastri inclinati di 10°. Ciascun pilastro inclinato è affiancato ad uno dei tre pilastri verticali, ad una distanza di circa 36 cm, e «puntella» le travi a sbalzo ad una distanza di quasi 1 m dall’attacco. Le travi a sbalzo sono unite, trasversalmente, da un Tubolare 120x80x3, lungo 5.3 m, e terminano con una veletta composte con tubolari della medesima tipologia.
La struttura presenta due tettoie, disposte su due distinti livelli. La prima copre una superficie di quasi 39 mq, poggia direttamente sulle travi a sbalzo, ed è composta da due falde inclinate, poste a quota 3.2 m - 3.6 m. La seconda tettoia, ad una quota compresa tra 4.2 m e 5 m, copre una superficie di quasi 9 m2, e poggia sulla sommità dei pilastri.
L’intero sistema è ancorato alla parete retrostante mediante opportune funi (Φ=12mm).
In particolare, entrando nel dettaglio della tettoia di maggior superficie, si noti come questa sia composta da due falde. La falda più piccola, prossima alla veletta, è inclinata di 5° ed è larga 1 m. La falda più grande ha una larghezza di oltre 3 m ed è inclinata di 7°. Complessivamente le due falde formano un trapezio con base maggiore pari a quasi 12 m, base minore di 6.5 m, altezza di 5 m, ed hanno inclinazioni opposte per realizzare un canale di raccolta per le acque meteoriche.
Ciascuna delle due falde, inoltre, è formate da Tub. 120x80x3, di differente lunghezza, che collegano trasversalmente le travi a sbalzo. Su questi tubolari poggeranno, infine, appositi pannelli.
La tettoia maggiore è irrigidita da quattro controventi ad X (realizzati con angolari ad L 40X40x4). Altri due controventi ad X irrigidiscono, verticalmente, i pilastri.
La struttura è vincolata a terra tramite piastre ed aste filettate, ed è ancorata alla parete tramite fune metallica.
La struttura è calcolata secondo le NTC 2008, calcolata in campo elastico. Le azioni sismiche sono determinate secondo l’analisi statica equivalente.
Il modello strutturale adotttato è quindi il seguente:
per il quale l'azione maggiormente gravosa è quella del vento, per la quale sono state contemplate tre differenti combinazioni:
diretto verso il basso, ortogonalmente al suolo, diretto verso l'alto, ortogonalmente alla copertura, diretto verso il basso, ortogonalmente alla copertura.
la combinazione in cui l''azione del vento risulta essere più gravosa induce nella struttura uno spostamento delle travi a sbalzo di quasi 2 cm in corrisopndenza del punto più distante dai pilastri (colore blu). Nella figura a destra, invece, si può osservare il massimo spostamento provocato dall'azione sismica. Si noti come il sisma (considerato agente nel piano ortogonale al prospetto indicato) provochi una torsione del pilastro inclianto intorno al proprio asse (colore rosso-rosa).
La sollecitazione massima (SLU) è pari a 1762 kgf/cmq, ed è riferibile al carico concentrato esercitato dalla trave a sbalzo sul pilastro idicato (area di colore rosso-rosa in figura).
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In particolare si possono evidenziare, mediante opportune deformate, gli effetti dovuti al carico da neve:
In particolare si possono evidenziare, mediante opportune deformate, gli effetti dovuti all'azione del vento:
ed infine all'azione sismica:
Il progetto di carpenteria, realizzato sul seguente modello:
in fase di realizzazione diventava:
