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Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture miste acciaio-calcestruzzo autoportanti NPS®

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L’ing. Stefano China, direttore tecnico di Tecnostrutture, attraverso alcuni esempi applicativi presenta le peculiarità del sistema a struttura mista autoportante NPS®, del suo comportamento in 1^ fase fino al consolidamento del calcestruzzo come una struttura metallica a schema isostatico e in 2^ fase a getto solidificato come struttura mista acciaio–calcestruzzo, solidarizzata con le strutture contigue.

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Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture miste acciaio-calcestruzzo autoportanti NPS®

  1. 1. STRUTTURE MISTE AUTOPORTANTI NPS® - L’approccio corretto all’analisi e progetto - Esempi applicativi Ing. Stefano China Direttore tecnico Tecnostrutture
  2. 2. Strutture orizzontali  Trave NPS® Strutture verticali Pilastro NPS ® PDTI® Pilastro NPS ® PTC® NPS® NEW PERFORMANCE SYSTEM
  3. 3. NPS® LIGHT NPS® BASIC NPS® CLS NPS® Rei S ECOTRAVE® NPS® NPS®: strutture orizzontali
  4. 4. • Reticolare • Autoportante • Struttura mista acciaio-calcestruzzo • Acciaio liscio da carpenteria S355 U N I E N 1 0 0 2 5 NPS® : NEW PERFORMANCE SYSTEM
  5. 5. Trave NPS®: la tipologia strutturale • 1° FASE: FINO AL CONSOLIDAMENTO DEL CALCESTRUZZO Struttura metallica – schema isostatico • 2° FASE: A GETTO SOLIDIFICATO Struttura mista acciaio-calcestruzzo Solidarizzata con le strutture contigue CONNESSIONE NPS® CONTINUITA’ CONFINAMENTO DEL NODO
  6. 6. Riferimenti normativi 1° FASE DM 14.01.2008 § 4.2 “Costruzioni di acciaio" Eurocodice 3 "Progettazione delle strutture in acciaio" TRAVE NPS® È UNA STRUTTURA MISTA ACCIAIO-CALCESTRUZZO  DM 14.01.2008 § 4.3 2° FASE DM 14.01.2008 § 4.3 "Costruzioni composte di acciaio-cls" Eurocodice 4 "Progettazione delle strutture composte acciaio-cls” ANTISISMICA DM 14.01.2008 § 7.6 "Costruzioni composte di acciaio-cls” “Costruzione in zona sismica” Eurocodice 8 "Progettazione delle strutture per resistenza sismica”
  7. 7. Il progetto strutturale •Verifica tensionale sui materiali •Verifica di instabilità locale aste •Verifica di instabilità globale •Verifica locale nei confronti di eventuali carichi statici e mobili •Ecc… •Verifica tensionale sui materiali •Verifica flessione (SLU-SLE) •Verifica taglio (solo acciaio! §4.3.4.2.2) •Verifica a fessurazione •Verifica locale nei confronti di eventuali carichi statici e mobili •Verifica connessione acciaio-cls •Ecc… 1° FASE 2° FASE •Definizione dei carichi iniziali •Definizione dei carichi permanenti •Definizione dei sovraccarichi Dimensionamento NPS®
  8. 8. Il corretto dimensionamento delle Travi NPS® è: • funzione della geometria della sezione • indipendente dalla “storia tensionale” Trave NPS® Trave mista Il progetto strutturale
  9. 9. NPS® SYSTEM: strutture verticali
  10. 10. • autoportante • semplice da posare • multipiano • sezioni ridotte • resistente al fuoco Pilastro PDTI® NPS®
  11. 11. ESEMPI APPLICATIVI NPS®
  12. 12. RICOSTRUZIONE EDIFICIO MUNICIPALE TEMPORANEO - EMT San Felice sul Panaro (MO), 2013
  13. 13. - DIMENSIONI IN PIANTA: 50 m X 25 m CARATTERISTICHE DELL’EDIFICIO -EDIFICIO MONOPIANO -DOPPIA FALDA INCLINATA -TEMPI DI REALIZZAZIONE 65gg (chiavi in mano) SCHEMA STRUTTURALE (modulo base 5.20x12.57m)
  14. 14. AMPLIAMENTO STRADA PROVINCIALE 25 Garniga Terme (TN), 2014-2015
  15. 15. VINCOLI PROGETTUALI E DI CANTIERE: 1. Intervento di allargamento della carreggiata stradale; 2. Pendenza stradale 11% 3. Riduzione dei tempi di montaggio per ridurre il disagio causato dall’interruzione del traffico; 4. Impossibilità di intervenire all’esterno del perimetro stradale con opere provvisionali; 5. Mantenimento delle strutture precedenti (archi in pietra); 6. Impossibilità di realizzare fondazioni profonde lato monte; 7. Travi principali NPS® Basic ad altezza variabile in acciaio COR-TEN verniciato
  16. 16. STATO DI FATTO
  17. 17. PROGETTO NPS® VELETTA TRAVE NPS® CLS SECONDARIA H=45cm
  18. 18. PROGETTO NPS®
  19. 19. MONTAGGIO E CONCLUSIONE
  20. 20. Centro direzionale Parco Scientifico e Tecnologico Genova (GE), 2009-2010
  21. 21. CRITICITÀ: - differenti condizioni di carico, da 3,00 kN/mq a 10,00 kN/mq - grandi luci SOLUZIONE: 6 km di Travi Cls e 5 km di Pilastri PDTI® - PROBABILITA DI ERRORI DI POSA + LEGGEREZZA DEGLI ELEMENTI + ADATTABILITÀ PROGETTUALE
  22. 22. EDIFICI DIREZIONALI TRAVE REP® CLS SOLAIO ALVEOLARE PILASTRO PDTI®
  23. 23. PORTALE IN ACCIAIO S355 PILASTRO PDTI® CON PARTICOLARE ALLOGGIAMENTO
  24. 24. CONNESSIONI TRAVE CLS PILASTRO PDTI®
  25. 25. METROPOLITANA DI BRESCIA COPERTURA A VISTA DI 7 STAZIONI IN GALLERIA Brescia (BS), 2009-2011
  26. 26. CRITICITÀ: Travi a ginocchio a vista, a 25 metri d’altezza - Puntellazione non possibile - Richiesta elevata cura estetica SOLUZIONE: Travi REP® Cls a ginocchio - Autoportanti - Resistenti al fuoco - Con intradosso omogeneo
  27. 27. ALTEZZA=25METRI
  28. 28. LE TRAVI NON HANNO MAI TOCCATO IL SUOLO ALLOGGIAMENTI PER LE TRAVI A VISTA
  29. 29. METROPOLITANA LINEA 5 STAZIONE GARIBALDI Milano (MI), 2009
  30. 30. CRITICITÀ: - Impossibilità d'impiego dei tiranti per sostenere le paratie perimetrali: presenza del Passante Ferroviario sul fronte nord e delle fondazioni del Terminal passeggeri sull'altro lato - Rispetto di precise tempistiche poiché il cantiere non disponeva di spazi di stoccaggio SOLUZIONE: Travi Cls - Autoportanti - Giunte in cantiere già dotate di sponde laterali Top Down - Metodo dall’ alto verso il basso fino a 21 mt di profondità, con disponibilità immediata dei piani superiori
  31. 31. TORRI EUR - PALPEBRA Roma (RM), 2010-2011
  32. 32. Travi miste Pilastri PDTI® Lamiera grecata
  33. 33. i.LAB ITALCEMENTI – KILOMETRO ROSSO BERGAMO (BG), 2010-2011 Prima realizzazione italiana certificata LEED PLATINO
  34. 34. CRITICITÀ: - sbalzi fino a 18 mt. - disomogeneità di carichi SOLUZIONE: - Travi miste predisposte per la post-tensione tramite cavi di post-tensione inseriti nella struttura metallica
  35. 35. Travi e pilastri NPS® : • Autoportanti • Sicuri • A norma Collaborazione tra specialisti: • Strutturista del progetto • Strutturista NPS® • Committente + L’approccio tecnico di Tecnostrutture
  36. 36. Predimensionamento NPS® • ON LINE • IN TEMPO REALE • GRATUITO www.tecnostrutture.eu/predimensionamento
  37. 37. Su www.tecnostrutture.eu
  38. 38. Software disponibile su www.tecnostrutture.eu
  39. 39. Software disponibile su www.tecnostrutture.eu
  40. 40. Software disponibile su www.tecnostrutture.eu
  41. 41. Conclusioni • NPS® è un sistema formato da travi e pilastri autoportanti. • E’ una struttura mista acciaio-calcestruzzo. • Riferimenti normativi NTC 2008 §4.3-§7.6 ed EC4. • Flessibilità d’impiego: edifici residenziali così come infrastrutture. • Il calcolo per fasi permette di sfruttare al meglio – la potenzialità delle strutture miste – la verifica di Gerarchia delle Resistenze • Predimensionamento NPS® on-line su www.tecnostrutture.eu
  42. 42. Grazie per l’attenzione ing. Stefano China Direttore Tecnico Tecnostrutture srl www.tecnostrutture.eu

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