Il predimensionamento strutturale è una fase cruciale nella progettazione di un edificio. Il suo obiettivo principale è quello di attribuire dimensioni preliminari alle sezioni degli elementi strutturali e calcolare la quantità di armatura necessaria utilizzando schemi statici semplificati e calcoli approssimativi. Questa fase iniziale permette di ottenere una stima preliminare delle dimensioni e delle quantità di materiale necessarie per la costruzione dell'edificio, consentendo così una valutazione preliminare della fattibilità e dei costi del progetto. L'assegnazione delle dimensioni alle sezioni mediante il predimensionamento costituisce un importante passo avanti nel garantire il superamento agevole delle verifiche di resistenza, limitando al minimo la necessità di apportare modifiche al modello strutturale. Le dimensioni preliminari ottenute da questa fase devono essere poi convalidate attraverso un'analisi dettagliata del modello tridimensionale dell'opera, facendo uso di software dedicati al calcolo strutturale.

Un predimensionamento accurato riduce considerevolmente le problematiche che potrebbero emergere durante la fase di verifica definitiva di resistenza e deformabilità, svolta mediante l'impiego di software specializzati nel calcolo strutturale. Questa metodologia impedisce la necessità di effettuare modifiche sostanziali al modello o di dover rielaborare l'intera struttura a causa di questioni complesse.

Indubbiamente, l'essenza stessa della progettazione trova la sua espressione nella cruciale fase del predimensionamento. È in questo momento che il progettista strutturale dimostra la sua abilità nel delineare soluzioni ottimali, nel rispetto delle restrizioni architettoniche, dimensionali e delle norme vigenti. L'obiettivo cardine è garantire la stabilità e la sicurezza della struttura stessa.

Questo articolo fornirà una panoramica dell'approccio al predimensionamento dei pilastri, inclusi i principali fattori da considerare e le formule utilizzate.

Predimensionamento pilastri, fattori da Considerare

Carichi Applicati

Prima di predimensionare un pilastro, è necessario analizzare i carichi agenti sulla struttura. Questi includono i carichi permanenti di tipo strutturale e non strutturale e i carichi e i carichi variabili (affollamento, neve e vento, manutenzione..) amplificati dei coefficienti parziali di sicurezza.

Proprietà del Materiale

La resistenza del calcestruzzo (fck) e dell'armatura (fyk) sono parametri cruciali. Questi valori vengono definiti dalle norme tecniche per le costruzioni e influenzano direttamente la capacità portante del pilastro stesso.

Geometria del Pilastro

La sezione in pianta del pilastro definita come b x h influenzano la distribuzione dei carichi e la resistenza complessiva del pilastro.

Predimensionamento pilastri, metodi di predimensionamento

Il processo iniziale per il dimensionamento dei pilastri implica il calcolo dello sforzo normale applicato, ottenuto attraverso l'individuazione delle aree di influenza del pilastro. Una volta determinato lo sforzo normale, si procede al calcolo dell'area della sezione mediante la seguente equazione​

A= Nd/(ν*fcd)

Dove:

A è l’area della sezione del pilastro;​

Nd è lo sforzo normale di calcolo agente;

fcd indica la resistenza a compressione di progetto del calcestruzzo;

ν è un coefficiente riduttivo che può essere assunto pari a 0.5-0.6.

Predimensionamento Pilastri, limitazioni sulla geometria della sezione del pilastro

Il rapporto tra h (altezza) e b (larghezza) della sezione trasversale non deve essere maggiore di 4 altrimenti la sezione degenera in una parete;

La dimensione minima della sezione trasversale del pilatro non deve essere inferiore a 25 cm.

Conclusioni

Il predimensionamento dei pilastri in calcestruzzo è un passo cruciale per avviare la progettazione strutturale. Le formule e gli approcci menzionati in questo articolo forniscono una base solida per ottenere stime iniziali delle dimensioni dei pilastri. Tuttavia, è importante ricordare che il predimensionamento è solo una fase iniziale, e ulteriori analisi dettagliate e ottimizzazioni saranno necessarie per garantire la sicurezza e l'efficienza della struttura.

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