NAL-RC (relazione di calcolo) - Navigli Lombardi · Scopo del presente progetto è la definizione...

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INDICE INDICE .............................................................................................................................................. 1 1 NORMATIVE DI RIFERIMENTO ............................................................................................. 3 2 RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA DELL’OPERA E DEL SUO USO .................. 3

2.1 Ubicazione dell’opera ................................................................................................... 3 2.2 Descrizione dell’opera .................................................................................................. 3 2.3 Tipologia dell’opera ....................................................................................................... 3

3 MATERIALI ................................................................................................................................. 4 3.1 Prescrizioni sui materiali .............................................................................................. 4

4 TERRENO .................................................................................................................................. 4 5 ORIGINE E CARATTERISTICHE DEI SOFTWARE ............................................................ 5

5.1 Software utilizzati .......................................................................................................... 5 5.2 Affidabilità e validazione dei software ........................................................................ 5

6 CRITERI DI VERIFICA ............................................................................................................. 6 7 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E DELLE PRESTAZIONI ........................................ 7

7.1 Azioni sulla struttura ..................................................................................................... 7 7.1.1 Peso proprio della struttura ......................................................................................... 7 7.1.2 Carico da vento ............................................................................................................. 7

7.2 Combinazioni di carico ................................................................................................. 8 7.2.1 Coefficienti da normativa ............................................................................................. 8 7.2.2 Combinazioni ............................................................................................................... 10

7.3 Sistema di riferimento ................................................................................................. 11 8 PRINCIPALI VERIFICHE ....................................................................................................... 12

8.1 Totem a lastra con fissaggio a palo .......................................................................... 12 8.1.1 Dati di calcolo .............................................................................................................. 12 8.1.2 Verifiche geotecniche ................................................................................................. 13 8.1.3 Ribaltamento ................................................................................................................ 13 8.1.4 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali .................................. 13

8.2 Totem a lastra piegata: pannello 45 cm ................................................................... 14 8.2.1 Dati di calcolo .............................................................................................................. 14 8.2.2 Verifiche geotecniche ................................................................................................. 15 8.2.3 Ribaltamento ................................................................................................................ 15 8.2.4 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali .................................. 15

8.3 Totem a lastra piegata: pannello 35 cm ................................................................... 16 8.3.1 Dati di calcolo .............................................................................................................. 16 8.3.2 Verifiche geotecniche ................................................................................................. 17 8.3.3 Ribaltamento ................................................................................................................ 17 8.3.4 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali .................................. 17

8.4 Totem bifacciale .......................................................................................................... 18 8.4.1 Dati di calcolo .............................................................................................................. 18 8.4.2 Verifiche geotecniche ................................................................................................. 19

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8.4.3 Ribaltamento ................................................................................................................ 19 8.4.4 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali .................................. 19 8.4.5 Descrizione del modello di calcolo ........................................................................... 20

8.5 Tipi di analisi ................................................................................................................ 20 8.6 Metodo adottato per la risoluzione del problema strutturale ................................. 20

8.6.1 Risultati dell'analisi ...................................................................................................... 21

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1 NORMATIVE DI RIFERIMENTO

La normativa italiana cui viene fatto riferimento nelle fasi di calcolo e progettazione è la seguente:

• Legge n. 1086 del 5 Novembre 1971. "Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso, ed a struttura metallica".

• Istruzioni per la valutazione delle: Azioni sulle Costruzioni. (C.N.R. 10012/85) • D.M. del 14 Gennaio 2008. "Norme Tecniche per le costruzioni". • Circolare del 2 Febbraio 2009 n. 617 C.S.LL.PP.

Laddove, per ragioni di completezza normativa, si rendesse necessario, si farà riferimento all’attuale versione delle normative europee (EC0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) evidenziandone puntualmente l’applicazione. Il presente documento, è stato redatto in osservanza a quanto previsto ai punti 10.1 e 10.2 del D.M. 14 gennaio 2008: Analisi e verifiche svolte con l’ausilio di codici di calcolo.

2 RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA DELL’OPERA E DEL SUO USO

2.1 Ubicazione dell’opera Scopo del presente progetto è la definizione di elementi di connessione e supporto alla base di totem segnaletici. Tali elementi dovranno essere installabili generalmente in più località, caratterizzate da diversi parametri di sito. Tale condizione influisce sulla scelta dei carichi di progetto e delle condizioni di vincolo, che verranno trattate nel dettaglio nei paragrafi successivi. La struttura in oggetto risulta comunque adeguata per essere posata solo laddove le condizioni ambientali soddisfino i requisiti descritti nel seguito della presente relazione.

2.2 Descrizione dell’opera Trattasi di plinti isolati a sostegno di totem segnaletici, con relativi tirafondi di ancoraggio.

2.3 Tipologia dell’opera Plinti isolati in calcestruzzo, armato o non armato.

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3 MATERIALI

3.1 Prescrizioni sui materiali I materiali previsti per l’esecuzione del presente progetto sono:

4 TERRENO Poiché i manufatti in oggetto sono concepiti per esser installati in più località, le caratteristiche del terreno non sono note a priori. Le verifiche di tipo geotecnico vengono quindi condotte considerando parametri ritenuti cautelativi. Al momento dell'installazione del manufatto, si dovrà sempre verificare che le caratteristiche del terreno siano compatibili con le ipotesi poste alla base della presente relazione. Le verifiche geotecniche sono condotte seguendo l'approccio 2 del TU 2008. Per le verifiche relative al carico limite si considera:

𝑝!"# =𝑝!"#𝛾!

=𝑝!"#2,3 = 0,9

𝑘𝑔𝑐𝑚! = 9000

𝑘𝑔𝑚!

MATERIALICALCESTRUZZO

Tipo Campi diImpiego ESPOSIZIONE

CLASSI DI

AMBIENTALE

CLASSE DIRESISTENZA

Rapporto

max

Contenutominimo dicemento

[kg/m3]

Dd'aria(solo perclassi XF2XF3 e XF4)

Contenutomax

[mm]

Classe diconsistenzaal getto

Tipo dicemento

(solo senecessario)

Copriferronominale

[mm](A/C)

ACCIAIO

ACCIAIO PER CARPENTERIA METALLICA_ Acciaio per elementi metallici S275 -‐ Bulloni per tasselli vite 8.8 dado 8

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5 ORIGINE E CARATTERISTICHE DEI SOFTWARE

5.1 Software utilizzati Titolo: WindStrand Autore: En.ex.sys – Via Tizzano 46/2; Casalecchio di Reno (BO) Produttore: En.ex.sys – Via Tizzano 46/2; Casalecchio di Reno (BO) Distributore: En.ex.sys – Via Tizzano 46/2; Casalecchio di Reno (BO) Versione: 2012-036 Licenza: 9308TNLCLD Documentazione fornita a corredo del programma: 4 manuali “Installazione; Uso; Riferimento; e Teorico”.

Sono inoltre disponibili “online” nella sezione “Benchmark” numerosi tests in cui i risultati del calcolo di semplici strutture, condotti con il software in oggetto, sono confrontati con i risultati teorici presenti in riconosciute pubblicazioni internazionali.

5.2 Affidabilità e validazione dei software L’Ing. Claudio Toniolo con studio in Sirmione (BS), licenziatario da tempo del software sopra descritto, ha provveduto, nel corso degli anni a testarne la validità ed i campi di applicazione fra i quali quelli oggetto del presente progetto statico. Si è inoltre condotta un’attenta analisi della documentazione fornita dal produttore ed in precedenza descritta, traendone le informazioni relative ai limiti ed alle modalità d’uso dei softwares utilizzati. A valle di dette attività si ritiene che gli strumenti informatici utilizzati nell’ambito del presente lavoro forniscano le necessarie garanzie e siano stati impiegati negli ambiti e con modalità compatibili con quelle dichiarate dai produttori.

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6 CRITERI DI VERIFICA I criteri di verifica derivano dal metodo agli stati limite con coefficienti parziali. Trattandosi di fondazioni superficiali isolate si svolgono le verifiche richieste da normativa (P.to 6.4.2 - T.U. 2008): Verifiche agli stati limite ultimi (SLU) • SLU di tipo geotecnico (GEO)

§ Collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno • SLU di tipo strutturale (STR)

§ Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali • Equilibrio di corpo rigido (EQU)

§ Ribaltamento

Poiché i plinti sono completamente infissi nel terreno, le verifiche relative allo scorrimento sul piano di posa si ritengono soddisfatte. Le verifiche, ad esclusione di quella a ribaltamento, sono condotte secondo l’approccio 2.

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7 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E DELLE PRESTAZIONI

7.1 Azioni sulla struttura

7.1.1 Peso proprio della struttura Il peso proprio delle strutture viene calcolato considerando i pesi specifici dei materiali: • calcestruzzo: 2.400 Kg/m

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• acciaio: 7.850 Kg/m3

7.1.2 Carico da vento -Il carico da vento deriva dalla seguente formulazione

Poiché i parametri di sito non sono univocamente definiti, per quanto già specificato ai paragrafi precedenti, si assumono le seguenti ipotesi: • Regione: Lombardia Zona I • Altitudine s.l.m. as=0 m • Classe rugosità terreno: D • Categoria di esposizione: II • cp (0,8+0,4)=1,2 Da cui la pressione del vento per il caso in esame risulta:

p = 0,5 * 1,25 * 252 * 1,8 * 1,2 * 1 = 844 N/m2 = 85 kg/m2

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7.2 Combinazioni di carico

7.2.1 Coefficienti da normativa

7.2.1.1 SLU di tipo geotecnico: Combinazione GEO (A1+M1+R3) Coefficienti parziali gF per le azioni:

Carichi Effetto Coefficiente parziale (A1)

Permanenti favorevole gG1 1,0

sfavorevole 1,3 Permanenti non strutturali

favorevole gG2 0,0

sfavorevole 1,5

Variabili favorevole gQi 0,0

sfavorevole 1,5

Coefficienti parziali gM per i parametri geotecnici del terreno:

Parametro Grandezza a cui

applicare il coefficiente parziale

Coefficiente parziale (M1)

Resistenza non drenata cuk gcu 1,0 Peso dell’unità di volume g gg 1,0 Tangente dell’angolo di resistenza al taglio tanf’ gf 1,0

Verifica (R3)

Capacità portante della fondazione gR=2,3 Scorrimento gR=1,1

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7.2.1.2 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali:

Combinazione STR (A1+M1+R3) Coefficienti parziali gF per le azioni:

Carichi Effetto Coefficiente parziale (A1)



favorevole gG2 0,0

sfavorevole 1,5


sfavorevole 1,5 Coefficienti parziali gM per i parametri geotecnici del terreno:

Parametro Grandezza a cui

applicare il coefficiente parziale

Coefficiente parziale (M1)

Resistenza non drenata cuk gcu 1,0 Peso dell’unità di volume g gg 1,0 Tangente dell’angolo di resistenza al taglio tanf’ gf 1,0

Verifica (R3)

Capacità portante della fondazione gR=1,0

7.2.1.3 Ribaltamento: Combinazione (EQU)

Carichi Effetto Coefficiente parziale (EQU)



favorevole gG2 0,0

sfavorevole 1,5


sfavorevole 1,5

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7.2.2 Combinazioni

Tipo di analisi Statica

Numero di condizioni di carico ... : 2 Condizione

1 P.P. 2 Vento

Combinazioni di carico:

Combinazioni GEO / STR Combinazione di carico numero

Comb.\Cond

P . P .

V e n t o

GEO / STR 1 1.0 1.5 GEO / STR 2 1.3 1.5

Combinazione EQU Combinazione di carico numero

Comb.\Cond

P . P .

V e n t o

EQU 0.9 1.5

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7.3 Sistema di riferimento Nella figura seguente sono schematizzate le dimensioni a cui si riferiscono i tabulati di verifica dei paragrafi a seguire.

B

H

hh'

A

b

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8 PRINCIPALI VERIFICHE

8.1 Totem a lastra con fissaggio a palo

8.1.1 Dati di calcolo Terreno plim 9000 kg/m2

Vento di progetto p 85 kg/m2

Dati plinto

γ 2400 kg/m3

b 0.65 m

a 0.65 m

h 0.50 m

Volume cls 0.21 m3

Pcls 507 kg

Dati pannello B 0.35 m

A 1.90 m

Distanza max plinto-pannello h' 0.10 m

Braccio di coppia azione orizzontale (vento)

H 1.55 m

Pacciaio 10 kg

P 517 kg

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8.1.2 Verifiche geotecniche

8.1.2.1 Collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno GEO1 GEO2

γperm 1.0

γperm 1.3

γacc 1.5

γacc 1.5

CARICO LIMITE

azione verticale FV 517 kg

FV 672 kg azione orizzontale FH 85 kg

FH 85 kg

momento

M 131 kgm

M 131 kgm

e 0.25 m

e 0.20 m

u 0.07 m

u 0.129 m

altezza reagente x=3u 0.21 m

x=3u 0.388 m

pterreno 7489 kg/m2

pterreno 5325 kg/m2

VERIFICATO VERIFICATO

8.1.3 Ribaltamento

γperm 0.9

γacc 1.5

momento stabilizzante Mstab 151 kgm momento ribaltante Mrib 131 kgm VERIFICATO

8.1.4 Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali Si calcola il momento flettente agente sulla sezione di mezzeria del plinto. Si verifica che la sezione di calcestruzzo, priva di armature , sia soggetta ad uno sforzo di trazione inferiore alla resistenza a trazione del calcestruzzo. Per calcestruzzo C25/30 la resistenza a trazione di progetto del calcestruzzo è fctd=11,9 kg/cm2. STR1 STR2 Mcls 131 kgm

Mcls 132 kgm

W 0.027 cm3

W 0.027 cm3

σcls 4852 kg/m2

σcls 4866 kg/m2 0.49 kg/cm2 0.49 kg/cm2

VERIFICATO

VERIFICATO

Poiché la sezione del plinto è verificata anche in assenza di armature, viene disposta un'armatura di pelle al fine di evitare fenomeni fessurativi.

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8.2 Totem a lastra piegata: pannello 45 cm



Dati plinto

γ 2400 kg/m3

b 0.70 m

a 0.70 m

h 0.40 m

Volume cls 0.20 m3

Pcls 470 kg


A 1.90 m



H 1.40 m

Pacciaio 100 kg

P 570 kg

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γperm 1.0

γperm 1.3

γacc 1.5

γacc 1.5

CARICO LIMITE



FH 109 kg

momento

M 153 kgm

M 153 kgm

e 0.27 m

e 0.21 m

u 0.08 m

u 0.144 m


x=3u 0.433 m

pterreno 6590 kg/m2

pterreno 4898 kg/m2


8.2.3 Ribaltamento

γperm 0.9

γacc 1.5



Mcls 153 kgm

W 0.019 cm3

W 0.019 cm3

σcls 8176 kg/m2




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8.3 Totem a lastra piegata: pannello 35 cm



Dati plinto

γ 2400 kg/m3

b 0.60 m

a 0.70 m

h 0.40 m

Volume cls 0.17 m3

Pcls 403 kg


A 1.90 m



H 1.40 m

Pacciaio 80 kg

P 483 kg

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γperm 1.0

γperm 1.3

γacc 1.5

γacc 1.5

CARICO LIMITE



FH 85 kg

momento

M 119 kgm

M 119 kgm

e 0.25 m

e 0.19 m

u 0.10 m

u 0.161 m


x=3u 0.483 m

pterreno 5146 kg/m2

pterreno 4334 kg/m2


8.3.3 Ribaltamento

γperm 0.9

γacc 1.5



Mcls 121 kgm

W 0.016 cm3

W 0.016 cm3

σcls 7419 kg/m2




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8.4 Totem bifacciale

8.4.1 Dati di calcolo

Terreno plim 9000 kg/m2


Dati plinto

γ 2400 kg/m3

b 0.75 m

a 0.75 m

h 0.50 m

Volume cls 0.28 m3

Pcls 675 kg


A 1.80 m



H 1.60 m

Pacciaio 25 kg

P 700 kg

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γperm 1.0

γperm 1.3

γacc 1.5

γacc 1.5

CARICO LIMITE



FH 122 kg

momento

M 195 kgm

M 195 kgm

e 0.28 m

e 0.21 m

u 0.10 m

u 0.161 m


x=3u 0.483 m

pterreno 6416 kg/m2

pterreno 5020 kg/m2


8.4.3 Ribaltamento

γperm 0.9

γacc 1.5



Mcls 196 kgm

W 0.031 cm3

W 0.031 cm3

σcls 6228 kg/m2




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8.4.5 Descrizione del modello di calcolo Poiché il problema in questo caso non è simmetrico come nei casi precedenti, per tenere conto correttamente della distribuzione delle azioni è stato realizzato un modello FEM con il programma Winstrand.

Fig. 8.1 Modello unifilare e sistema di riferimento

Il modello è costituito da: § Nodi attivi : 5 § Pilastro : 1 § Trave : 3 § Plinto : 1

8.5 Tipi di analisi Le analisi svolte sono:

• Analisi statica lineare per indagare in merito alla risposta della struttura nei confronti dei carichi statici e/o pseudo statici

8.6 Metodo adottato per la risoluzione del problema strutturale I metodi di risoluzione adottati si possono sintetizzare come segue:

• Analisi statica e/o dinamica in campo lineare con il metodo dell'equilibrio, Fattorizazione LDLT.

• Analisi Statica: modellazione generale 6 gradi di libertà per nodo,

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8.6.1 Risultati dell'analisi

Fig. 8.2 Pressioni sul terreno per combinazione GEO 1 (kg/cm2)

Fig. 8.3 Pressioni sul terreno per combinazione GEO 2 (kg/cm2)

I risultati della modellazione, che tengono conto della pressoflessione deviata sulle fondazioni dovuta alla non simmetria del carico verticale, sono sostanzialmente compatibili con i risultati della verifica manuale.

Date post:	15-Feb-2019
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