La struttura sarà dimensionata prendendo in esame i carichi dettati dalla normativa tecnica italiana TU 05 scegliendo come destinazione d’uso civile abitazione. Lo spessore dei solai sarà il minimo regolamentare ossia 22 cm uguale per tutte e due le analisi.
Sovraccarichi accidentali
Piano Terra
- Uffici 300 kg/mq
Piani I, II, III - Civile Abitazione 200 kg/mq
| Peso proprio |
Caldana 4 cm 100 Kg
Travetti da 10 cm 90 kg
Pignatte da 16 cm 70 kg
250 kg/mq
|
Caldana 4 cm 100 Kg
Travetti da 10 cm 80 kg
Pignatte da 16 cm 5 kg
185 kg/mq
|
| Permanente |
Intonaco a calce 1.5 cm 20 Kg
Pavimento in marmo 40 kg
Massetto medio 10 cm 170 kg
Tramezzi 80 kg
310 kg/mq
|
Intonaco a cemento 2 cm 40 Kg
Pavimento in marmo 50 kg
Massetto medio 10 cm 45 kg
Tramezzi 80 kg
215 kg/mq
|
| TOTALE |
570 kg |
400 kg |
Copertura
Peso manto di copertura 90 kg/mq
Sovraccarico accidentale neve 130 kg/mq
Tamponature
La diversità dei sistemi sta proprio nella valutazione di tale elemento, infatti, mentre nella struttura tradizionale è un elemento aggiunto nel sistema PoliEMME fa parte della struttura. Di fatti il sistema ha tutti i muri portanti.
- Peso proprio tamponature tradizionali = 1000 kg/ml
- Sistema PoliEMME peso proprio del setto più 10 kg/mq
Modellazione strutturale
La modellazione strutturale viene condotta nel caso della struttura tradizionale con risoluzione di telai spaziali mentre il sistema PoliEMME ha come base l’elemento piastra/lastra. La prima analisi prende in considerazione solo l’impiego del solaio PoliEMME e del massetto Poliperle. Riportiamo in forma tabellare le dimensione strettamente necessarie per la verifica degli elementi strutturali.
Analisi effetto del solo solaio alleggerito con pannello Poliemme e Massetto Poliperle
| Pilastri PT e Seminterrato |
30x80 cm |
Pilastri PT e Seminterrato |
30x70 cm |
| Pilastri 1° piano |
30x70 cm |
Pilastri 1° piano |
30x70 cm |
| Pilastri 2° piano |
30x60 cm |
Pilastri 2° piano |
30x60 cm |
| Pilastri 3° piano |
30x50 cm |
Pilastri 3° piano |
30x50 cm |
| Travi Seminterrato PT |
30x60 cm |
Travi Seminterrato PT |
30x60 cm |
| Travi 1° piano |
30x60/80x22 cm |
Travi 1° piano |
30x60/60x22 cm |
| Travi 2° piano |
30x60/80x22 cm |
Travi 2° piano |
30x60/60x22 cm |
| Travi 3° piano |
30x50/80x22 cm |
Travi 3° piano |
30x50/60x22 cm |
| Travi copertura |
30x50/60x22 cm |
Travi copertura |
30x50/60x22 cm |
Effettuata l’analisi sismica otteniamo i seguenti risultati:
Deformata sismica
|
Massimi spostamenti nodali in valore assoluto
Tradizionale
Traslazione X : 0.0404 al nodo:65 (nodo colmo)
Traslazione Y : 0.0084 al nodo:94 (spigolo balcone sx)
Traslazione Z : 0.0110 al nodo:123
Rotazione X : 0.0023 al nodo:124
Rotazione Y : 0.0028 al nodo:41
Rotazione Z : 0.0008 al nodo:62
Massima tensione sul terreno 2.76 kg/cmq
Tradizionale con solai alleggeriti
Traslazione X : 0.0422 al nodo:68
Traslazione Y : 0.0076 al nodo:94
Traslazione Z : 0.0109 al nodo:106
Rotazione X : 0.0018 al nodo:111
Rotazione Y : 0.0031 al nodo:92
Rotazione Z : 0.0010 al nodo:62
Massima tensione sul terreno 2.46 kg/cmq
|
Risultati Materiali impiegati
| Peso complessivo del ferro |
[Kg]=32110.20 |
[Kg]=26161.10 (-22%) |
| Volume del calcestruzzo |
[mc]=187.84 |
[mc]=168.94 (-12%) |
| Superficie delle casseformi |
[mq]=1214.17 |
[mq]=1133.08 |
In tale computo non è incluso il cls per i solaio cosi come le armature.
Risultati Spostamenti relativi di piano - Tradizionale
Attenzione calcolo agli SLU. Gli spostamenti dovuti al sisma sono stati calcolati moltiplicando gli spostamenti derivanti dagli spettri al limite ultimo per il coefficiente 'c' (vedi p.to 4.8 Ordinanza 3274) dato dalle seguenti espressioni per le varie combinazioni. L’analisi viene spianta al limite portando un nodo fuori del capo limite. Ipotizzando un intervento localizzato.
| SismaX |
Spettro |
c=eta*imp*q/2.5=1.00*1.00*3.28/2.5=1.31 |
| SismaY |
Spettro |
c=eta*imp*q/2.5=1.00*1.00*3.28/2.5=1.31 |
|
0-1
|
1
|
13
|
|
9.638
|
17.500
|
Si
|
|
9.101
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
2
|
14
|
|
9.449
|
17.500
|
Si
|
|
8.952
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
3
|
15
|
|
9.400
|
17.500
|
Si
|
|
8.926
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
4
|
16
|
|
10.575
|
17.500
|
Si
|
|
9.765
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
5
|
17
|
|
10.341
|
17.500
|
Si
|
|
9.765
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
6
|
18
|
|
10.165
|
17.500
|
Si
|
|
9.627
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
7
|
19
|
|
10.120
|
17.500
|
Si
|
|
9.603
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
8
|
20
|
|
10.682
|
17.500
|
Si
|
|
10.474
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
9
|
21
|
|
11.097
|
17.500
|
Si
|
|
10.474
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
10
|
22
|
|
10.934
|
17.500
|
Si
|
|
10.345
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
11
|
23
|
|
10.892
|
17.500
|
Si
|
|
10.322
|
17.500
|
Si
|
|
0-1
|
12
|
24
|
|
10.982
|
17.500
|
Si
|
|
11.398
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
13
|
25
|
|
13.350
|
17.500
|
Si
|
|
12.843
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
14
|
26
|
|
13.051
|
17.500
|
Si
|
|
12.628
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
15
|
27
|
|
14.403
|
17.500
|
Si
|
|
12.628
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
16
|
28
|
|
16.346
|
17.500
|
Si
|
|
14.447
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
17
|
29
|
|
14.368
|
17.500
|
Si
|
|
13.771
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
18
|
30
|
|
14.091
|
17.500
|
Si
|
|
13.571
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
19
|
31
|
|
14.559
|
17.500
|
Si
|
|
13.719
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
20
|
32
|
|
16.484
|
17.500
|
Si
|
|
15.409
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
21
|
33
|
|
15.468
|
17.500
|
Si
|
|
14.762
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
22
|
34
|
|
15.211
|
17.500
|
Si
|
|
14.575
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
23
|
35
|
|
15.140
|
17.500
|
Si
|
|
15.111
|
17.500
|
Si
|
|
1-2
|
24
|
36
|
|
16.884
|
17.500
|
Si
|
|
16.661
|
17.500
|
Si
|
|
2-3
|
25
|
37
|
|
11.053
|
15.000
|
Si
|
|
11.018
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
26
|
38
|
|
12.118
|
15.000
|
Si
|
|
10.835
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
27
|
39
|
|
13.482
|
15.000
|
Si
|
|
11.585
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
28
|
40
|
|
15.066
|
15.000
|
No
|
|
13.106
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
29
|
41
|
|
11.884
|
15.000
|
Si
|
|
11.788
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
30
|
42
|
|
12.249
|
15.000
|
Si
|
|
11.616
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
31
|
43
|
|
13.600
|
15.000
|
Si
|
|
12.461
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
32
|
44
|
|
15.171
|
15.000
|
No
|
|
13.886
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
33
|
45
|
|
12.784
|
15.000
|
Si
|
|
12.607
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
34
|
46
|
|
12.616
|
15.000
|
Si
|
|
12.576
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
35
|
47
|
|
13.931
|
15.000
|
Si
|
|
13.569
|
15.000
|
Si
|
|
2-3
|
36
|
48
|
|
15.469
|
15.000
|
No
|
|
14.888
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
37
|
49
|
|
9.884
|
15.000
|
Si
|
|
11.691
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
38
|
50
|
|
10.747
|
15.000
|
Si
|
|
11.546
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
39
|
51
|
|
11.871
|
15.000
|
Si
|
|
11.513
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
40
|
52
|
|
13.175
|
15.000
|
Si
|
|
12.543
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
41
|
53
|
|
10.561
|
15.000
|
Si
|
|
12.397
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
42
|
54
|
|
10.856
|
15.000
|
Si
|
|
12.260
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
43
|
55
|
|
11.971
|
15.000
|
Si
|
|
12.229
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
44
|
56
|
|
13.265
|
15.000
|
Si
|
|
13.344
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
45
|
57
|
|
11.291
|
15.000
|
Si
|
|
13.142
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
46
|
58
|
|
11.149
|
15.000
|
Si
|
|
13.013
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
47
|
59
|
|
12.237
|
15.000
|
Si
|
|
13.184
|
15.000
|
Si
|
|
3-4
|
48
|
60
|
|
13.506
|
15.000
|
Si
|
|
14.332
|
15.000
|
Si
|
|
4-5
|
49
|
61
|
|
3.415
|
8.000
|
Si
|
|
3.571
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
50
|
62
|
|
5.122
|
8.000
|
Si
|
|
4.270
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
51
|
63
|
|
5.583
|
8.000
|
Si
|
|
4.776
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
52
|
64
|
|
4.669
|
8.000
|
Si
|
|
3.976
|
8.000
|
Si
|
|
4-6
|
53
|
65
|
|
7.650
|
15.000
|
Si
|
|
9.012
|
15.000
|
Si
|
|
4-6
|
54
|
66
|
|
7.604
|
15.000
|
Si
|
|
9.005
|
15.000
|
Si
|
|
4-6
|
55
|
67
|
|
7.574
|
15.000
|
Si
|
|
9.006
|
15.000
|
Si
|
|
4-6
|
56
|
68
|
|
7.628
|
15.000
|
Si
|
|
9.058
|
15.000
|
Si
|
|
4-5
|
57
|
69
|
|
3.823
|
8.000
|
Si
|
|
4.038
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
58
|
70
|
|
5.457
|
8.000
|
Si
|
|
4.770
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
59
|
71
|
|
5.996
|
8.000
|
Si
|
|
5.408
|
8.000
|
Si
|
|
4-5
|
60
|
72
|
|
5.071
|
8.000
|
Si
|
|
4.591
|
8.000
|
Si
|
Primo commento ci porta a dire che solo l’impiego del solaio e dei massetti alleggeriti porta ad un risparmio notevole dei materiali (22%) di acciaio, nonchè una piena verifica degli spostamenti relativi a differenza di una sofferta verifica per la struttura con solai tradizionali.
Analisi di confronto su modello 3d tra la struttura a telai e la struttura a setti.
Passiamo ora alla verifica della struttura completa solaio più setti. Le dimensioni di verifica sono di seguito riportate, a seguire i nuovi risultati. Dimensione di verifica:
| Pilastri PT e Seminterrato |
30x80 cm |
Setti PT seminterrato |
18 cm |
| Pilastri 1° piano |
30x70 cm |
Pilastri 1° piano |
18 cm |
| Pilastri 2° piano |
30x60 cm |
Pilastri 2° piano |
18 cm |
| Pilastri 3° piano |
30x50 cm |
Pilastri 3° piano |
18 cm |
| Travi Seminterrato PT |
30x60 cm |
Travi Seminterrato PT |
30x60 cm |
| Travi 1° piano |
30x60/80x22 cm |
Travi 1° piano |
30x60/60x22 cm |
| Travi 2° piano |
30x60/80x22 cm |
Travi 2° piano |
30x60/60x22 cm |
| Travi 3° piano |
30x50/80x22 cm |
Travi 3° piano |
30x50/60x22 cm |
| Travi copertura |
80x22 cm |
Travi copertura |
30x50/60x22 cm |
Modello 3d setti
Massimi spostamenti nodali in valore assoluto
Tradizionale (sisma lungo x)
Traslazione X : 0.0404 al nodo:65 (nodo colmo)
Traslazione Y : 0.0084 al nodo:94 (spigolo balcone sx)
Traslazione Z : 0.0110 al nodo:123
Rotazione X : 0.0023 al nodo:124
Rotazione Y : 0.0028 al nodo:41
Rotazione Z : 0.0008 al nodo:62
Massima tensione sul terreno 2.76 kg/cmq (carichi verticali)
Struttura PoliEMME (sisma lungo x)
Traslazione X : 0.0042 al nodo:65
Traslazione Y : 0.0005 al nodo:184
Traslazione Z : 0.0078 al nodo:106
Rotazione X : 0.0019 al nodo:105
Rotazione Y : 0.0013 al nodo:8
Rotazione Z : 0.0001 al nodo:187
Massima tensione sul terreno 1.90 kg/cmq (carichi verticali)
Risultati Materiali impiegati
| Peso complessivo del ferro |
[Kg]=32110.20 |
28836.63 (-11%) |
| Volume del calcestruzzo |
[mc]=187.84 |
262.70 con tamponature |
| Superficie delle casseformi |
[mq]=1214.17 |
529 + 360 = 889 |
| Elementi di tamponatura |
[mq]= 700 |
inclusa |
Risultati Spostamenti relativi di piano - PolieEMME
| 0-1 |
(5+6)-II-2 |
0.054 |
0.004 |
0.030 |
2.619 |
6 |
18 |
2.650 |
17.500 |
Si |
| 0-1 |
(5+6)-II-2 |
0.054 |
0.004 |
0.031 |
2.607 |
7 |
19 |
2.638 |
17.500 |
Si |
| 1-2 |
(5+6)-II-2 |
0.057 |
0.003 |
0.033 |
2.564 |
18 |
30 |
2.597 |
17.500 |
Si |
| 1-2 |
(5+6)-II-2 |
0.057 |
0.003 |
0.033 |
2.572 |
19 |
31 |
2.605 |
17.500 |
Si |
| 2-3 |
(5+6)-II-2 |
0.051 |
0.002 |
0.030 |
2.177 |
30 |
42 |
2.207 |
15.000 |
Si |
| 2-3 |
(5+6)-II-2 |
0.051 |
0.002 |
0.030 |
2.182 |
31 |
43 |
2.213 |
15.000 |
Si |
| 3-4 |
(5+6)-II-2 |
0.051 |
0.002 |
0.030 |
2.122 |
42 |
54 |
2.152 |
15.000 |
Si |
| 3-4 |
(5+6)-II-2 |
0.051 |
0.002 |
0.030 |
2.126 |
43 |
55 |
2.156 |
15.000 |
Si |
| 4-6 |
(5+6)-II-2 |
0.067 |
0.003 |
0.053 |
3.518 |
54 |
66 |
3.572 |
15.000 |
Si |
| 4-6 |
(5+6)-II-2 |
0.033 |
0.003 |
0.053 |
3.658 |
55 |
67 |
3.712 |
15.000 |
Si |
Da tali analisi vediamo come pur realizzando tutte le tamponature (muri) e le strutture portanti abbiamo in decremento delle armature, il volume di calcestruzzo aumenta ma solo perchè realizziamo anche la tamponatura dell’involucro e varia di soli 75 mc ossia 0.1 mc/mq che a livello di costo è nettamente inferiore a ciò che implicherebbe la muratura.
Gli spostamenti di piano sono nettamente inferiori cosi come gli spostamenti relativi, ciò porta a dire che la struttura PoliEMME è più rigida, conclusione abbastanza logica.
Si fa notare anche che la tensione massima sul terreno è nettamente inferiore, questo perchè si passa da uno scarico puntuale ad uno scarico lineare.
ANALISI TERMICA
Riportiamo le due stratigrafie delle pareti esterne cosi come si vengono a creare nei dettami della metodologia classica in uso, muratura a cassa vuota Pannello PoliEMME.
Muro perimetrale tradizionale
Muro PoliEMME
Come si può subito notare lo spessore del materiale isolante nel pannello PoliEMME è quasi raddoppiato ed uniforme mentre nella parete tradizionale è interrotto costituendo ponte termico.
Una semplice analisi termica della parete evidenzia molto bene tale effetto con possibile situazioni di condensa nella parete tradizionale (pilastro a 8 °C), mentre la temperatura è uniforme ed uguale alla temperatura ambiente nella parete PoliEMME.
Pareti tradizionali
Pareti PoliEMME
Conclusioni
Il sistema costruttivo PoliEMME offre quindi un risparmio a livello costruttivo nella riduzione di impiego dei materiali con un grado di sicurezza superiore, inoltre il sistema offre un isolamento termico con assenza di ponti termici e di standard superiore a parità di costo. Questo è facilmente dimostrabile se pensiamo al solo costo di una tamponatura con l’aggiunta del cappotto (unico sistema ad eliminazione del ponte termico) ed invece il costo del solo pannello con il relativo getto.
