Calcoli Strutturali

Cosa sono i calcoli strutturali?

I calcoli strutturali determinano i potenziali costi e mettono in evidenza i rischi associati a un progetto. Esaminano ogni possibile aspetto della costruzione, comprese le pareti, le fondamenta e altre strutture.

Chiunque pianifichi un nuovo progetto avrà bisogno di un rapporto di calcoli strutturali che rispetti i requisiti dei permessi di costruzione. Aiuta a dimostrare che un edificio è idoneo all'uso.

I contrattisti lo utilizzano sul sito di lavoro per rilevare e discutere le sfide della costruzione prima che il progetto inizi. Ad esempio, un progetto propone l'eliminazione di una parete. Un contrattista può rapidamente verificare se è portante. In tal caso, rimuovere la parete non sarebbe semplice, e potrebbe ideare una soluzione alternativa. Risparmia al team tempo, denaro e sforzi a lungo termine.

Molti contrattisti e ingegneri edili sfruttano software di progettazione ingegneristica civile per visualizzare la struttura e fare calcoli affidabili.

Vantaggi dei calcoli strutturali

Il calcolo strutturale è vitale per la sicurezza, l'efficienza e il successo di un progetto di costruzione. Fornisce una base scientifica per le decisioni di progettazione e contribuisce a pratiche di costruzione economiche e sostenibili. Di seguito sono riportati alcuni dei suoi vantaggi notevoli.

• Assicurazione della sicurezza: Questi calcoli aiutano a identificare i punti deboli e qualsiasi possibile guasto e garantiscono che una struttura possa sopportare carichi e forze senza compromettere la sicurezza.
• Conformità a codici e standard: I calcoli strutturali garantiscono che il design e la costruzione di una struttura seguano i codici e gli standard edilizi pertinenti.
• Ottimizzazione dell'uso dei materiali: Gli ingegneri strutturali ottimizzano l'uso dei materiali calcolando le dimensioni e le quantità minime richieste per soddisfare i criteri di sicurezza e prestazione.
• Progettazione efficiente: Gli ingegneri utilizzano i calcoli strutturali per affinare il design identificando le configurazioni più efficienti.
• Mitigazione dei rischi: I calcoli strutturali incoraggiano l'analisi e la valutazione precoce dei potenziali rischi.
• Previsione delle prestazioni: Le strutture si comportano diversamente sotto diverse condizioni di carico. Con i calcoli strutturali, gli ingegneri possono prevedere queste variazioni e progettare di conseguenza.

Elementi chiave di un rapporto di calcolo strutturale

Un rapporto di calcolo strutturale è una parte essenziale del processo di progettazione. Gli ingegneri strutturali esaminano vari elementi mentre creano questo rapporto, tra cui:

• Calcoli dei carichi: Questo comporta il calcolo delle forze che agiranno su una struttura. I tipi comuni di carichi strutturali includono carichi permanenti, carichi variabili, carichi del vento, carichi di neve, carichi sismici e altro. I carichi permanenti sono i carichi statici o permanenti su una struttura. I carichi variabili sono carichi temporanei o dinamici come il peso degli occupanti e dei mobili. I carichi del vento sono le forze esercitate dal vento su una struttura.

• Analisi della struttura: Un ingegnere strutturale esamina il design strutturale per garantire la stabilità e verificare se la struttura può sopportare i carichi a cui è esposta.

• Calcoli dei materiali: La dimensione e la resistenza di tutti i materiali necessari per una struttura sono determinati attraverso i calcoli dei materiali. Include le proprietà dei materiali come calcestruzzo, acciaio e legno.

• Conformità alle normative edilizie: Verifiche per determinare se il design rispetta le normative edilizie regionali e garantisce la sicurezza degli occupanti sono cruciali per un rapporto di calcolo strutturale.

• Calcoli delle fondazioni: Misurare la dimensione e la profondità delle fondazioni necessarie per supportare il peso di un edificio è fondamentale per garantire la stabilità a lungo termine.

• Impatto ambientale: Un rapporto di calcolo strutturale verifica anche se un progetto influisce sul suo ambiente a lungo termine o durante la costruzione.

Come i calcoli strutturali si inseriscono nel processo di progettazione

Un architetto dà a una struttura il suo aspetto e la fa funzionare secondo i requisiti del cliente. La progettazione di un edificio include diverse discipline, e ogni fase contribuisce con un elemento vitale al processo.

• Pianificazione architettonica è la fase primaria del processo di progettazione. Permette al cliente di condividere la propria visione con un architetto e comunicare le proprie intenzioni riguardo all'aspetto, alla funzione e al costo dell'edificio. L'architetto poi lo dispone tutto sotto forma di disegni.
• Struttura del design include il calcolo dei carichi previsti su un design. In questo passaggio, gli ingegneri esaminano da vicino la rigidità e la resistenza della struttura e valutano quale forza può resistere senza alcuna deformazione.
• Requisiti dei permessi comportano l'invio del design al dipartimento edilizio locale per la revisione del piano. Calcoli strutturali accurati semplificano il processo di ottenimento dei permessi. La maggior parte degli edifici richiede almeno un permesso di demolizione, un permesso di livellamento e un permesso di costruzione prima che inizi la costruzione.

Calcoli strutturali vs. analisi strutturale

Prima che un contrattista intraprenda un progetto, esegue dettagliati calcoli strutturali per comprendere come la struttura si comporterebbe durante e dopo la costruzione.

Non tutti i progetti di miglioramento domestico necessitano necessariamente di un rapporto di calcolo strutturale. Tuttavia, i proprietari potrebbero dover ottenere un calcolo strutturale se il miglioramento domestico include lavori su un seminterrato o una soffitta. Avranno anche bisogno di un rapporto per miglioramenti domestici estesi, come la rimozione di una parete portante o di un camino. I proprietari di casa sono responsabili di garantire che l'ingegnere completi eventuali calcoli strutturali ben prima che il lavoro inizi.

L'analisi strutturale determina la risposta della struttura sotto carichi specificati o una combinazione. Il processo di analisi viene eseguito facendo delle ipotesi. Un ingegnere assume le dimensioni di tutti gli elementi strutturali, i carichi, le proprietà dei materiali e le condizioni di supporto e poi analizza il design per la resistenza, la stabilità e la rigidità di tutti gli elementi.

Per l'analisi strutturale, bisogna comprendere come si comportano gli elementi strutturali. Richiede che gli ingegneri siano esperti in matematica, fisica e meccanica strutturale.

Scopri di più su analisi agli elementi finiti per capire come gli oggetti strutturali interagiscono con le forze fisiche.