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.
RESTORING ARCHITECTURE: understanding structure - fitting material
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture miste acciaio-calcestruzzo autoportanti NPS®
1. STRUTTURE MISTE AUTOPORTANTI NPS®
- L’approccio corretto all’analisi e progetto
- Esempi applicativi
Ing. Stefano China
Direttore tecnico Tecnostrutture
2. Strutture orizzontali
Trave NPS®
Strutture verticali
Pilastro NPS ® PDTI®
Pilastro NPS ® PTC®
NPS® NEW PERFORMANCE SYSTEM
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. 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. 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. 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. Il corretto dimensionamento
delle Travi NPS® è:
• funzione della geometria
della sezione
• indipendente dalla
“storia tensionale”
Trave NPS® Trave mista
Il progetto strutturale
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)
19. 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
26. 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
32. 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
39. 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
52. i.LAB ITALCEMENTI – KILOMETRO ROSSO
BERGAMO (BG), 2010-2011
Prima realizzazione italiana
certificata LEED PLATINO
53. 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
54.
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58.
59. Travi e pilastri NPS® :
• Autoportanti
• Sicuri
• A norma
Collaborazione tra specialisti:
• Strutturista del progetto
• Strutturista NPS®
• Committente
+
L’approccio tecnico di Tecnostrutture
65. 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