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Come si calcola il peso del calcestruzzo armato

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Quando all’interno dell’impasto del calcestruzzo viene inserita un’armatura metallica, abbiamo il calcestruzzo armato. Il suo peso specifico si aggira intorno ai 2300 kg/mc.

In questo articolo vedremo perchè è importante conoscere il peso del calcestruzzo armato, come si calcola e qual è il suo peso specifico.

come si calcola il peso del calcestruzzo armato
Getto di calcestruzzo (foto di annawaldl – Fonte: pixabay.com)

Il peso specifico del calcestruzzo armato

Il calcolo del peso del calcestruzzo armato rappresenta un pilastro fondamentale nell’ambito della progettazione strutturale e del computo metrico.

Essenziale per garantire la stabilità, la sicurezza e l’efficienza delle strutture, questa operazione richiede una comprensione approfondita dei principi ingegneristici e delle variabili coinvolte. In questa guida approfondita, esploreremo i diversi aspetti del calcolo del peso del calcestruzzo armato, fornendo una panoramica esaustiva dei metodi, delle entità coinvolte e delle considerazioni pratiche.

I metodi di calcolo del peso del calcestruzzo armato

Nell’ambito del calcolo del peso del calcestruzzo armato, la scelta del metodo appropriato riveste un ruolo cruciale per ottenere stime accurate e affidabili. Esaminiamo più approfonditamente i diversi metodi di calcolo disponibili, esplorando i loro approcci, la precisione associata e le considerazioni pratiche.

1. La formula matematica di base: Volume x Densità

La formula base, che coinvolge il volume e la densità del calcestruzzo, rappresenta il metodo più semplice e veloce per ottenere una stima approssimativa del peso.

È particolarmente utile nelle prime fasi di progettazione, quando è necessario un calcolo rapido e approssimativo per valutare la fattibilità del progetto. Tuttavia, questo metodo tende ad essere meno preciso rispetto ad altri approcci più sofisticati.

Il peso del calcestruzzo armato si ottiene moltiplicando il volume del materiale per la sua densità.

Questo principio basilare fornisce il fondamento per una serie di calcoli più complessi che considerano le variazioni di forma, composizione e densità del materiale.

Calcolo del Volume

Determinare il volume del calcestruzzo armato richiede una valutazione accurata della forma della struttura.

Per figure geometriche semplici, come parallelepipedi o cilindri, è possibile utilizzare formule geometriche standard. Tuttavia, per strutture più complesse, è necessario fare affidamento su software CAD specializzati che consentano una valutazione precisa del volume.

Calcolo della Densità

La densità del calcestruzzo armato è influenzata da una serie di fattori, inclusi il tipo di cemento utilizzato, gli aggregati presenti e la quantità di armatura impiegata.

Si stima generalmente una densità media compresa tra 2300 e 2500 kg/m³, ma è importante considerare le variazioni dovute alle specifiche caratteristiche del progetto.

L’aggiunta di armatura incide significativamente sul peso complessivo del calcestruzzo armato. Il tipo di elemento strutturale e il diametro dei ferri utilizzati influenzano la percentuale di aumento del peso, rendendo cruciale una valutazione precisa dell’armatura durante il calcolo.

2. Calcolo Teorico della Densità: approccio preciso

Il calcolo teorico della densità è un metodo più avanzato che richiede una conoscenza dettagliata delle caratteristiche dei materiali utilizzati nel calcestruzzo armato, inclusi il tipo di cemento, gli aggregati e la quantità di armatura. Questo approccio considera le proprietà specifiche di ciascun componente per determinare con precisione la densità del materiale.

Sebbene richieda un maggiore sforzo e competenza nell’analisi dei materiali, questo metodo offre stime più accurate e affidabili del peso del calcestruzzo armato.

3. Tabelle e Nomogrammi

Le tabelle e i nomogrammi, strumenti grafici utilizzati per effettuare calcoli manuali o stimare valori senza la necessità di eseguire operazioni matematiche complesse, forniscono valori approssimativi della densità del calcestruzzo armato in base alle specifiche del progetto, come il tipo di calcestruzzo e la quantità di armatura.

Questi strumenti sono particolarmente utili quando è necessario un calcolo rapido e non è disponibile il tempo o le risorse per un’analisi dettagliata. Tuttavia, è importante notare che le stime fornite da tabelle e nomogrammi possono essere meno precise rispetto a metodi più analitici e dipendono dalla disponibilità di dati accurati e aggiornati.

Altri fattori da tenere in considerazione

Nella scelta del metodo di calcolo più appropriato, è importante considerare una serie di fattori, tra cui la complessità della struttura, la precisione richiesta e la disponibilità di dati. Progetti con requisiti di precisione elevati o caratterizzati da strutture complesse possono richiedere l’adozione di metodi più sofisticati, come il calcolo teorico della densità. Tuttavia, per progetti meno complessi o per valutazioni preliminari, la formula base o l’uso di strumenti di stima possono essere sufficienti per ottenere risultati adeguati.

Ricordiamo, però, che. oltre all’armatura, altri fattori possono influenzare il peso del calcestruzzo armato.

La presenza di bolle d’aria, la quantità di acqua e l’uso di additivi possono contribuire a variazioni nella densità del materiale, richiedendo una valutazione attenta e dettagliata.

Tabella sul peso specifico per tipologia di cls

A seconda del modo in cui agisce l’armatura metallica il calcestruzzo armato
può essere:

  • CALCESTRUZZO ARMATO NORMALE (C.A.)
  • CALCESTRUZZO ARMATO PRECOMPRESSO (C.A.P.)

Vediamo di seguito un tabella con i pesi specifici unitari di volume dei vari tipi di calcestruzzo.

 

Tipi di calcestruzzoPeso Unitario di Volume (kN/m3)
Ordinario non armato24,0
Armato ordinario o Precompresso25,0
Magro22,0
Con pomice o scorie leggere di alto forno13,00
Leggero con pomice (non strutturale)9,5
Leggero con pomice (strutturale)12,0
Leggero con argilla espansa (strutturale)16,0
Con argilla espansa dosato a 1,50 kN/m3 di cemento per 1 m3 di impasto8,0
Con argilla espansa dosato a 3,00 kN/m3 di impasto12,0
Con pomice dosato a 2,50 kN/m3 di cemento per 1 m3 di impasto13,0
Calcestruzzo cellulare5,0

Tipologie e Peso specifico delle barre per armatura metallica 

Per la realizzazione dell’armatura metallica, si possono essere usate barre tonde lisce, oppure barre ad aderenza migliorata, in genere fornite con lunghezze che vanno dai 6 ai 12 m.

Le barre ad aderenza migliorata sono dotate di risalti che aumentano l’aderenza al conglomerato cementizio.

La tabella seguente fornisce una panoramica dei diametri, delle sezioni e dei pesi unitari di diverse barre metalliche utilizzate in vari contesti.

Ogni riga della tabella rappresenta un diverso diametro di barra metallica, indicando la corrispondente sezione trasversale e il peso unitario associato.

Diametro(7)SezionePeso unitario
50,20,154
60,280,222
70,380,302
80,50,395
90,640,499
100,790,617
121,130,888
141,541,208
162,011,578
182,541,998
203,142,466
223,802,984
244,523,551
265,314,168
286,164,834
307,075,549
(7)Tranne che per le sezioni molto piccole, le barre sono prodotte soltanto nei diametri pari.
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