ELABORATO TITOLO SCALA
-
DATA
RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO
Ing. Ilaria Nasti - Comune di Firenze
PROGETTISTI
COORDINATORE PER LA SICUREZZA IN FASE DI PROGETTAZIONE
ACCORDO QUADRO
COMUNE DI FIRENZE - AUTORITA' IDRICA TOSCANA - PUBLIACQUA spa
RIQUALIFICAZIONE DELLA SEDE STRADALE E DEI SOTTOSERVIZI DI
VIA DEI SERRAGLI
PROGETTO ESECUTIVO
CODICI OPERA 130119 - 130317 - 140336 - 140337
COORDINAMENTO E INTEGRAZIONE DELLA PROGETTAZIONE
Giugno 2016
Arch. Gian Mario Aspesi
Ing. Marco Gardenti - Comune di Firenze
SOVRASTRUTTURA STRADALE
Ing. Marco Gardenti - Comune di Firenze
Ing. Andrea Tonelli - Comune di Firenze
RIQUALIFICAZIONE SEDE STRADALE - TRAFFIC CALMING
Ing. Stefano Longinotti - Comune di Firenze
Ing. Simone Mannucci - Comune di Firenze
COLLABORATORI
ADEGUAMENTO RETE IDRICA E FOGNARIA
Ing. Rocco Sturchio - Ingegnerie Toscane s.r.l.
Geom. Leonardo Bargiacchi - Ingegnerie Toscane s.r.l.
Ing. Giada Bonacchi
Ing. Matteo Tanzini
Ing. Marco Benvenuto
RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO - PUBLIACQUA s.p.a.
Geom. Massimo Nebbiai - Publiacqua s.p.a.
STAZIONI INTERRATE RACCOLTA RIFIUTI URBANI
Geom. Paolo Grandi - Quadrifoglio s.p.a.
Geom. Fabio Grazi - Comune di Firenze
Geom. Sergio Zappia - Comune di Firenze
2.04 RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURE
MANUFATTI
Sommario
1. RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA ........................................................................................................ 2
Premessa ...................................................................................................................................................... 2
Localizzazione dell'intervento ..................................................................................................................... 3
2. RIFERIMENTI NORMATIVI ........................................................................................................................... 4
3. RELAZIONE SUI MATERIALI ........................................................................................................................ 5
4. RELAZIONE GEOLOGICA .......................................................................................................................... 6
5. RELAZIONE GEOTECNICA ......................................................................................................................... 6
6. DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE ................................................................................................................. 7
Pozzetti completamente gettati in opera .................................................................................................. 7
7. VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA .............................................................................................................. 7
Criteri di analisi della sicurezza .................................................................................................................... 7
Analisi dei carichi ......................................................................................................................................... 8
G1- Pesi materiali strutturali ...........................................................................................................................8
G2 – Carico permanente al di sopra dei pozzetti ......................................................................................8
G2 - Spinta del terreno .................................................................................................................................8
Q - Spinta idrostatica .....................................................................................................................................9
Q – Carico da traffico sulla soletta ..............................................................................................................9
Q - Azione della Neve e del vento.............................................................................................................10
E - Azione Sismica ........................................................................................................................................10
8. VERIFICHE ............................................................................................................................................... 11
POZZETTI COMPLETAMENTE GETTATI IN OPERA ......................................................................................... 11
EQU Verifica a sollevamento ......................................................................................................................11
STR: Verifica delle strutture ..........................................................................................................................12
SOLETTA DI CHIUSURA GENERICA ............................................................................................................. 16
SOLETTA DI CHIUSURA POZZETTO DI VIA DELLA CALZA ............................................................................ 18
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Calcoli strutture pozzetti fognari
1. RELAZIONE GENERALE ILLUSTRATIVA
Premessa
La seguente relazione ha per oggetto il calcolo di dimensionamento delle strutture relative ai
pozzetti fognari di via dei Serragli a Firenze; i pozzetti sono destinati ad accogliere le valvole
di intercetta dell’acquedottoe saranno realizzati con pareti e platee gettate in opera.
Si riportano di seguito le verifiche dei pozzetti realizzati in opera .
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Localizzazione dell'intervento
Comuni: Firenze
Provincia: Firenze
Regione: TOSCANA
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2. RIFERIMENTI NORMATIVI
- D.M. del 14/1/2008 - Norme tecniche per le costruzioni.
Viene fatto riferimento alle seguenti normative:
LEGGE n°1086 del 05/11/1971
“Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e
precompresso ed a struttura metallica”;
LEGGE n°64 del 02/02/1974
“Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche”;
DECRETO PRESIDENTE REPUBBLICA n°380 del 06/06/2001
“Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia”;
DECRETO MINISTERIALE del 14/01/2008
“Norme tecniche per le costruzioni”;
CIRCOLARE MINISTERIALE del 02/02/2008
“Nuova Circolare delle Norme tecniche per le costruzioni”;
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3. RELAZIONE SUI MATERIALI
Si dispone l’impiego dei seguenti materiali:
Calcestruzzo classe di resistenza C12/15 (norme UNI-EN 206)
Magrone di fondazione
Resistenza caratteristica cilindrica a compressione fck = 12,0 N/mm2
Resistenza caratteristica a trazione fctk = 1,10 N/mm2
Calcestruzzo classe di resistenza C28/35 (norme UNI-EN 206)
Strutture di fondazione e solette.
Attacco chimico - XA1(Condizioni ambientali aggressive) - Aggressivita` debole
Resistenza caratteristica cilindrica a compressione fck = 28,0 N/mm2
Resistenza caratteristica a trazione fctk = 1,93 N/mm2
barre da c.a.
elementi a piastra
barre da c.a.
altri elementi
C min C o ambiente C≥C o C min ≤C<C o C≥C o C min ≤C<C o
C25/30 C35/45 ordinario 15 20 20 25
C28/35 C40/50 aggressivo 25 30 30 35
C35/45 C45/55 molto ag. 35 40 40 45
Acciaio per armatura B 450 C (norme UNI-EN 15630)
Barre e reti elettrosaldate
Tensione caratteristica di snervamento fyk ≥ 450 N/mm2
Tensione caratteristica di rottura ftk ≥ 540 N/mm2
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4. RELAZIONE GEOLOGICA
In assenza di relazione geologica ci sono previste a favore di sicurezza le seguenti
caratteristiche del terreno;
Terreno misto incoerente
peso di volume in loco y = 1.85 kg/cm3
peso di volume saturo y = 1.85 kg/cm3
coesione (efficace) C’= 0,00 kg/cm2
angolo d'attrito efficace φ’ = 18°
Non è presente un rilievo del piano di falda, è stata considerata al piano di campagna nel
calcolo del sollevamento.
5. RELAZIONE GEOTECNICA
A livello geotecnico e di fondazione l’opera rimuove un volume di terreno pieno e lo
sostituisce con un volume cavo sicuramente più leggero anche nella condizione di pozzetto
pieno d’acqua.
A livello di spinte del terreno è stata considerata agente sui pozzetti la spinta statica
approssimata con il coefficiente di spinta a riposo per i terreni incoerenti.
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6. DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE
Pozzetti completamente gettati in opera
Il pozzetto sarà realizzato previo sbancamento sino alla quota di posa della platea di base,
realizzazione della platea e delle pareti laterali, posa della soletta prefabbricata sulle pareti
del pozzetto.
Per le dimensioni si rimanda alle tavole di progetto.
7. VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA
Criteri di analisi della sicurezza
La valutazione della sicurezza dell’opera viene effettuata attraverso il metodo
semiprobabilistico agli stati limite con l’impiego di coefficienti parziali di sicurezza
secondo NTC 2008.
Vita nominale VN = 50 anni
Classe II
Cu = 1,0
Periodo di riferimento VR= 50 anni
Si ritengono quindi necessarie le seguenti verifiche agli stati limite:
Verifiche di resistenza e deformabilità della soletta di copertura prefabbricata (STR) (
Verifiche di resistenza della soletta di base (STR).
Si applicano quindi i relativi coefficienti di sicurezza.
EQU A1 STR A2 GEO
γg1 0,9 - 1,10 1 - 1,30 1,00
γg2 0 - 1,50 0 - 1,50 1,30
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γq1 0 - 1,50 0 - 1,30 1,30
In questo caso non si ritengono necessarie verifiche di sollevamento per i pozzetti 1,2,3
poiche essendo la quota di falda inferiore al fondo del pozzetto non si prevede possibilità di
sollevamento.
Analisi dei carichi
G1- Pesi materiali strutturali
Cemento armato γ = 25,0 kN/mc
G2 – Carico permanente al di sopra dei pozzetti
Il carico permanente stimato è dato dai vari strati soprastanti nella condizione di massimo
carico:
Spessore (m) Densità (kN/mc) Carico dist (kN/mq)
Manto di usura 0,1 18 1.8
Binder 0,15 22 3.3
Il carico permanente distribuito è quindi di 5.2 kN/mq
G2 - Spinta del terreno
Parametri del terreno (Condizione drenata)
Peso specifico [kN/mc] 18.5
Angolo di attrito interno efficace [°] 18
Coesione efficace [kg/cmq] 0
[kN/mq] 0
Grado di sovraconsolidamento [-] 1
Coefficiente di spinta a riposo [-] 0.69
Coefficiente di spinta attiva [-] 0.53
Coefficiente di spinta passiva [-] 1.89
Sovraccarichi sul terreno
Sovraccarico permanente [kN/mq] 5.2
Sovraccarico variabile [kN/mq] 9
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Profondità
dal filo
soletta (Terreno) (sovr. perm.) (sovr var) (Totali) (Terreno) (sovr. perm.) (sovr var) (Totali)
[m] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq] [kN/mq]
0.00 0.00 5.20 9.00 14.20 0.00 3.59 6.22 9.81
0.50 9.25 5.20 9.00 23.45 6.39 3.59 6.22 16.20
1.00 18.50 5.20 9.00 32.70 12.78 3.59 6.22 22.60
1.50 27.75 5.20 9.00 41.95 19.17 3.59 6.22 28.99
2.00 37.00 5.20 9.00 51.20 25.57 3.59 6.22 35.38
2.50 46.25 5.20 9.00 60.45 31.96 3.59 6.22 41.77
Pressione verticale efficace Pressione orizzontale efficace
Q - Spinta idrostatica
La spinta idrostatica dell’acqua (γ = 1.000 kg/m3) è data dalla seguente formula:
Sw = γwh
Poiche la spinta idrostatica interna è sempre contrapposta alla spinta del terreno e sempre
inferiore ad essa trascurare la spinta idrostatica interna alla vasca è a favore di sicurezza.
Q – Carico da traffico sulla soletta
In analogia con il carico previsto per i ponti si considera come carico caratteristico lo
schema di carico 1 gruppo 1 (punto 5.1.3.3.3) facendo riferimento alla sola corsia 1:
• un carico da traffico distribuito di 9kN/mq su tutta la superficie della soletta
• 4 carichi da 150 kN cadauno, ciascuno dei quali applicato su una impronta di
0,4*0,4m posizionati ai 4 lati di un quadrilatero di 2m*1,2m
L’impronta dei carichi concentrati può essere allargata a 45 gradi dal piano di campgna
fino all’asse della soletta .
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Q - Azione della Neve e del vento
Poiche sono alternative al traffico e inferiori allo stesso sono state trascurate
E - Azione Sismica
Visto che i volumi delle vasche sono completamente interrati e realizzati in modo tale da
garantire un comportamento scatolare si ritiene che in caso di sisma le vasche si spostino
solidali con il terreno. Per questi motivi l’azione sismica è ritenuta trascurabile.
Viste le ridotte dimensioni dei pozzetti si ritiene trascurabile anche l’incremento della spinta
dovuto al sisma.
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8. VERIFICHE
POZZETTI COMPLETAMENTE GETTATI IN OPERA
EQU Verifica a sollevamento
Si riporta la verifica a sollevamento per la spinta idrostatica trascurando l’attrito laterale e
impostando il livello di falda pari al filo superiore della soletta di copertura del pozzetto
(ipotesi peggiore).
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Geometria del pozzetto 1 2 3 4 5
lunghezza lorda m 2.50 2.00 2.50 3.00 3.00
larghezza lorda m 1.70 1.70 2.20 1.70 2.00
Area platea mq 4.25 3.40 5.50 5.10 6.00
spessore platea m 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
spessore magrone m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
spessore pareti m 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
parete lato lungo m 2.50 2.00 2.50 3.00 3.00
parete lato corto m 1.70 1.70 2.20 1.70 2.00
Perimetro pareti m 8.40 7.40 9.40 9.40 10.00
altezza pareti netta m 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50
spessore solaio soletta piena m 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
area solaio mq 4.25 3.40 5.50 5.10 6.00
Altezza complessiva del pozzetto m 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
Sporgenza del pozzetto dal PC m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Quota fondo idraulico del pozzetto m -1.70 -1.70 -1.70 -1.70 -1.70
Misura interna netta massima m 2.00 1.50 2.00 2.50 2.50
Profondità totale dello scavo m -2.00 -2.00 -2.00 -2.00 -2.00
Pesi permanenti
Peso platea kg 3188 2550 4125 3825 4500
Peso magrone kg 0 0 0 0 0
Peso pareti kg 7875 6938 8813 8813 9375
peso solaio kg 2125 1700 2750 2550 3000
peso totale ridotto a 0,9 kg 11869 10069 14119 13669 15188
Spinta idrostatica
Pofondità della falda rispetto al PC m 0 0 0 0 0
Altezza di falda dalla base m 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
Pressione kg/mq 2000 2000 2000 2000 2000
coeff. Incremento della spinta 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
Spinta totale aumentata di 1,1 kg 9350 7480 12100 11220 13200
Verif ica a sollevamento EQU OK OK OK OK OK
Flessione della soletta
G1 - Peso pareti kg 7875 6938 8813 8813 9375
G1 - Peso solaio kg 2125 1700 2750 2550 3000
G2 - Peso portato solaio kg/mq 370 370 370 370 370
G2 - Peso portato solaio kg 1573 1258 2035 1887 2220
Q - Carico uso solaio kg/mq 900 900 900 900 900
Q - Carico uso solaio kg 3825 3060 4950 4590 5400
Carico totale SLU (G1+G2+Q) kg 21096 17706 25509 24487 27518
carico SLU kg/mq 4964 5208 4638 4801 4586
luce minore platea m 1.70 1.70 2.20 1.70 2.00
luce maggiore platea m 2.50 2.00 2.50 3.00 3.00
carico luce maggiore kg/m 874 1786 1739 449 756
carico luce minore kg/m 4089 3422 2899 4353 3830
Momento luce minore kgm/m 683 893 1358 505 851
Momento luce maggiore kgm/m 1477 1236 1754 1572 1915
Momento resistente da Vcaslu kgm/m 5309 5309 5309 5309 5309
STR: Verifica delle strutture
Per il pozzetto gettato in opera le verifiche strutturali sono state eseguire con l’ausilio del
software Modest.
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Si riportano in via grafica i dati più interessanti e signifcativi relativamente al pozzetto di
dimensioni massime pari a 3x2.
Condizioni di carico
Le condizioni di carico ricalcano quelle dell’analisi dei carichi, si riportano i diagrammi del
carico.
CCE1: Pesi propri CCE2: Spinta terreno (peso
terreno)
CCE3: Spinta terreno
(sovraccarico perm.)
CCE4: Pesi propri soletta
carrabile
CCE4: Pesi perman soletta
carrabile
CCE4: Sovarccarichi soletta
carrabile
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Verifiche grafiche
Momento flettente di Wood (X-X) sulle pareti contro terra (SLU)
Momento flettente di Wood (Z-Z) sulle pareti contro terra (SLU)
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Momento flettente di Wood X-X sulla platea di fondazione (SLU)
Momento flettente di Wood Z-Z sulla platea di fondazione (SLU)
Tabulati di calcolo
Si allegano i tabulatiu del modello SOL3x2_REV02_REL che rappresenta il pozzetto in
questione
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SOLETTA DI CHIUSURA GENERICA
Si procede a verificare la soletta prefabbricata di chiusura del pozzetto; si fa riferimento al
caso piu gravoso del pozzetto di 3x2 m.
Momento flettente di Wood X-X sulla soletta carrabile
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Momento flettente di Wood Z-Z sulla soletta carrabile
Tabulati di calcolo
Si allegano i tabulatiu del modello COP3x2_REV00_REL che rappresenta la soletta.
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SOLETTA DI CHIUSURA POZZETTO DI VIA DELLA CALZA
Momento flettente di Wood X-X sulla soletta carrabile