Progetto di un pilastro in cemento armato

Appunto inviato da darkelf86
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Procedimento adottato negli istituti delle scuole superiori per preogettare un pilastro in modo semplice ed intuitivo (6 pagine formato doc)

Il pilastro è quell'elemento dell'edificio che contribuisce al sostegno dei carichi assiali provenienti dall'alto, siano essi coperture, solai o travi.
Sebbene nel gergo comune venga spesso confuso con altri termini quali “pilone” o “palo”, il nome appropriato per questo tipo di struttura rimane invece “pilastro”.

Vi sono svariati modi di e metodologie per realizzare un pilastro, e variano a seconda della zona geografica e del periodo di costruzione. Oggi in Italia (come del resto in buona parte del Mondo) si è abbandonato il classico pilastro in mattoni e si è adottato il pilastro in calcestruzzo di cemento armato.

Il calcestruzzo è una miscela di acqua, cemento, sabbia e ghiaia che, impastate nelle giusti dosi, formano questo materiale estremamente resistente alle forze di compressione.
Al calcestruzzo viene poi associato l'appellativo di “armato” ad indicare la presenza di tondini di ferro che offrono un incremento di dimensioni colossali alla resistenza del pilastro alle forze di trazione. Per progettare un pilastro di questo tipo devono essere noti 4 fattori: il carico assiale che il pilastro dovrà sostenere (indicato con la lettera N), la resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo (Rck), il tipo di ferro utilizzato per i tondini e l'altezza del pilastro che si vuole progettare. E' inoltre indispensabile possedere un prontuario degli elementi costruttivi (ovvero la Bibbia degli studenti di architettura, ingegneria e degli istituti tecnici per geometri). Per comodità useremo numeri semplici per facilitare i calcoli. Supponiamo dunque che il carico N sia di 50 tonnellate, che l'Rck del calcestruzzo sia 250 (valore medio), che i tondini siano dei FeB44K (i migliori in commercio; la lettera B significa “saldabile” e la lettera K significa “tondini nervati” ovvero di miglior aderenza).

Supponiamo inoltre che il pilastro da costruire dovrà essere alto 3 metri (un pilastro che quindi potrebbe essere uno di quelli di casa nostra). Sul prontuario sono comunque presenti tutti questi dettagli spiegati nei particolari. Ora, prima di procedere osserviamo lo schizzo sotto per comprendere bene che cosa stiamo facendo: Il primo passo da eseguire è la determinazione di 2 valori relativi alle resistenze massime del calcestruzzo e del ferro, che indicheremo con S adm (sigma ammissibile). La S adm indica appunto quel valore massimo che può essere sostenuto dal ferro o dal calcestruzzo. Per fare un esempio è come la velocità massima che un'auto può raggiungere. La S adm del ferro FeB44K è di 2600 Kg/cmq La S adm del calcestruzzo Rck 250 è di 85 Kg/cmq Entrambi questi valori sono stati presi dalle tabelle del prontuario. Poi occorre determinare la sigma ridotta ammissibile del calcestruzzo (S adm CR). Questo valore rappresenta sempre il valore massimo sopportabile dal ca