mobilita.regione.emilia-romagna.itmobilita.regione.emilia-romagna.it/settore-idroviario/doc/idroviaferrarese/appalti-i-p...RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE Pagina | 1 R10-RELAZIONE

ADEGUAMENTO DELL'IDROVIA FERRARESE AL TRAFFICO CON IMBARCAZIONI DELLA

V CLASSE EUROPEA NEL TRATTO COMPRESO TRA CONTRAPO' E MIGLIARINO

PROGETTAZIONE ESECUTIVA DEI LAVORI DI RIFACIMENTO DEL PONTE STRADALE

"PONTE MADONNA" A MIGLIARINO COMUNE DI FISCAGLIA (FE)

PROGETTO ESECUTIVO

RUP:

Dott. Claudio Miccoli

REGIONE EMILIA-ROMAGNA

PROGETTAZIONE:

Via Antonio Ravalli, 1 - 44124 Gaibanella (FE) Tel. 0532 718536 - 0532 713575 Fax. 0532 1916455 www.hitechproject.it [email protected]

IL PROGETTISTA:

Ing. Lorenzo Travagli (Albo Ingegneri Ferrara nr. 1313)

Titolo:

R10

Codice elaborato:

RELAZIONE DI CALCOLO

02 Revisione integrazione per validazione progetto 26/06/2019 MC LT

00 Consegna esecutivo 17/05/2019 MC LT

Rev Descrizione Data Disegnato Approvato

Disegno

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Sommario

1. PREMESSA ........................................................................................................................................................... 3

2. RIFERIMENTI A DOCUMENTI NORMATIVI E TECNICI ............................................................................................ 4

3. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................................... 5

4. INTRODUZIONE ................................................................................................................................................... 7

FILOSOFIA DI PROGETTO .......................................................................................................................................... 7

5. ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DI PROGETTO STRUTTURALE DGR1373/2011 ALL. B PAR.

2.2. 8

PUNTO A) DESCRIZIONE DEL CONTESTO EDILIZIO ............................................................................................................ 8 PUNTO B) DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA ................................................................................................................... 9 PUNTO C) NORMATIVA TECNICA UTILIZZATA ............................................................................................................... 11 PUNTO D) DEFINIZIONE DELLE AZIONI CONSIDERATE SULLA STRUTTURA ............................................................................ 11 5.4.1 Azione sismica di base del sito ...................................................................................................................................... 11

5.4.2 Azione del Vento ...............................................................................................................................................................14

5.4.3 Azione della neve............................................................................................................................................................... 15

5.4.4 Azioni variabili da traffico – Carichi verticali q1 ......................................................................................................... 16

5.4.5 Carico orizzontale sui muri paraghiaia ........................................................................................................................ 17

5.4.6 Azioni variabili da traffico – Azione longitudinale di frenamento o di accelerazione q3 ............................ 18

5.4.7 Carichi sulla Struttura ........................................................................................................................................................ 18

5.4.8 Spinta delle terre ................................................................................................................................................................ 19

PUNTO E) RELAZIONE SUI MATERIALI ......................................................................................................................... 20 5.5.1 Opere di fondazione e di contenimento dei terreni .............................................................................................. 20

5.5.2 Spalle ponte (pulvino) e muro paraghiaia ................................................................................................................. 20

5.5.3 Soletta da impalcato ........................................................................................................................................................ 20

5.5.4 opere in carpenteria metallica ....................................................................................................................................... 21

5.5.5 coefficienti di sicurezza parziali dei materiali ............................................................................................................. 21

PUNTO F) CRITERI DI PROGETTAZIONE E DI MODELLAZIONE ............................................................................................ 22 PUNTO G) COMBINAZIONI DELLE AZIONI ADOTTATE...................................................................................................... 34 PUNTO H) INDICAZIONE MOTIVATA E METODO DI ANALISI ............................................................................................. 37 PUNTO I) CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE INDAGATI ........................................................................... 39

PUNTO J) RAPPRESENTAZIONE ................................................................................................................................. 40 5.10.1 ANALISI E VERIFICA STATICA ........................................................................................................................................ 40

5.10.2 ANALISI E VERIFICA SISMICA ........................................................................................................................................ 46

PUNTO K) AFFIDABILITÀ DEI CODICI DI CALCOLO .......................................................................................................... 57 5.11.1 Origine e Caratteristiche dei codici di calcolo .......................................................................................................... 57

5.11.2 Affidabilità dei codici utilizzati ....................................................................................................................................... 57




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PUNTO L) VERIFICHE STRUTTURE DI FONDAZIONE ........................................................................................................ 58

6. VERIFCHE COMPLEMENTARI .............................................................................................................................. 59

VERIFICA LASTRE PREDALLES .................................................................................................................................... 59 VERIFICA SOLETTA IN C.A........................................................................................................................................ 62 VERIFICA TRAVERSO IN SEZIONE COMPOSTA ............................................................................................................... 67 6.3.1 Verifica Fase di Getto ....................................................................................................................................................... 67

6.3.2 Fase in esercizio: Verifica allo SLU ............................................................................................................................... 68

VERIFICA DEL PULVINO .................................................................................................................................... 71 VERIFICA DEI COLLEGAMENTI IN DELLA CARPENTERIA .................................................................................................... 72 6.5.1 Verifica Dettaglio 1: Collegamento Trave Principale – Traverso T01.................................................................. 72

6.5.2 Verifica Dettaglio 2: Collegamento Trave Principale – Traverso T02 ................................................................ 73

6.5.3 Verifica Dettaglio 3: Collegamento Concio 1 – Concio 2 ...................................................................................... 74

6.5.1 Verifica Dettaglio 3: Collegamento Concio 2 – Concio 3 ..................................................................................... 77

VERIFICA SPOSTAMENTI ISOLATORI ........................................................................................................................... 80

7. INTEGRAZIONI ................................................................................................................................................... 81

PUNTO 1 ............................................................................................................................................................ 81 PUNTO 2 ............................................................................................................................................................ 85 PUNTO 3 ............................................................................................................................................................ 94 PUNTO 4 ............................................................................................................................................................ 95 PUNTO 5 ............................................................................................................................................................ 96 PUNTO 6 ............................................................................................................................................................ 97 PUNTO 7 ............................................................................................................................................................ 99 7.7.2 VERIFICA DEI MURI PARAGHIAIA .............................................................................................................................. 100

7.7.3 VERIFICHE STRUTTURALI DEI MURI DI SOSTEGNO ............................................................................................. 102

7.7.4 VERIFICHE DEI RIBS NELLE ANIME DELLE TRAVI PRINCIPALI (rif. §C4.2.4.1.3.4.4 NTC2018) ................... 102

7.7.5 VERIFICHE LOCALI DI STABILITA’ DEI PIATTI DELLE TRAVI HSE IN CORRISPONDENZA DI AZIONI CONCENTRATE (APPOGGI) ......................................................................................................................................................... 103

8. ALLEGATO 1: TABULATI DI CALCOLO ............................................................................................................... 105

9. ELABORATI GRAFICI PROGETTUALI .................................................................................................................. 105




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1. PREMESSA

La presente relazione è parte integrante del progetto esecutivo per i lavori di rifacimento del nuovo ponte stradale

"ponte madonna" a migliarino comune di Fiscaglia (Fe) nell’ambito dei lavori di adeguamento dell'idrovia ferrarese

al traffico con imbarcazioni della v classe europea nel tratto compreso tra Contrapò e Migliarino.

Nell’abito della progettazione strutturale e viabile, la presente relazione tratta della verifica Statica e Sismica della

struttura dell’impalcato e delle strutture di fondazione del ponte.




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2. RIFERIMENTI A DOCUMENTI NORMATIVI E TECNICI

Per quanto riguarda la progettazione che segue si farà riferimento alla seguente normativa:

• Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 D.M. 17 gennaio 2018 “Aggiornamento delle Norme Tecniche per le

costruzioni”

• Nota del CSLP n.3187 del 21-03-2018 “Prima applicazione del DM 17.01.2018, riportante l’aggiornamento delle

“Norme Tecniche per le Costruzioni”, alle procedure autorizzative e di qualificazione del servizio tecnico

centrale”

• Circ. Min. Infrastrutture e Trasporti n. 7 del 21 gennaio 2019 “Istruzioni per l’applicazione dell’aggiornamento

delle Norme Tecniche di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018”

Documenti tecnici integrativi adottati:

• D.G.R. Emilia-Romagna n.1373 del 26/09/2011

• D.G.R. Emilia-Romagna n.2272 del 21/12/2016

• UNI EN 1991 – Eurocodice 1: Azioni sulle Costruzioni

• UNI EN 1992– Eurocodice 2: Costruzioni in calcestruzzo

• UNI EN 1993– Eurocodice 3: Costruzioni in acciaio

• UNI EN 1995– Eurocodice 5: Costruzioni in legno

• UNI EN 1996– Eurocodice 6: Costruzioni in muratura

• UNI EN 1997– Eurocodice 7: Progettazione geotecnica

• UNI EN 1998– Eurocodice 8: Costruzioni in zona sismica




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3. BIBLIOGRAFIA

• BELLUZZI O. Scienza delle costruzioni (vol.1)

• CAPURSO M. Scienza delle costruzioni

• G.M. CALVI, Criteri di progettazione antisismica degli edifici, IUSS Press, 2004

• ENEXIS, Guida alla progettazione e verifica di edifici in c.a. agli stati limite, DEI, 2003

• ENEXIS, Guida alla progettazione e verifica di strutture in acciaio agli stati limite, DEI, 2003

• ZIGNOLI V. Costruzioni metalliche (vol.1-2)

• MAC GREGOR Seleted problems in theories of flat plates and plane stress.

• SCIBILIA N. Progetto di strutture in acciaio.

• G. BALLIO, M. MAZZOLANI Strutture in acciaio, ISEDI, Milano, 1978.

• N. TUBI, La realizzazione di murature in laterizio, Laterconsult, 1993.

• F.IACOBELLI, Progetto e verifica delle costruzioni in muratura in zona sismica, EPC, 2003

• K.J. BATHE, E.L. WILSON Numerical methods in finite element analysis, Prentice Hall, 1976

• O.C. ZIENKIEWICZ, The finite element method in engineering science, Mc Graw-Hill,London,1971

• G. TONIOLO, P.G. MALERBA Metodi di discretizzazione della analisi strutturale, Masson Italia Editori, Milano 1981

• SAP IV, a structural analysis program for static and dynamic response of linear systems, ( K.J. BATHE, E.L. WILSON,

F.E. PETERSON), 1973

• SUPERSAP ALGOR Linear stress e vibrations processor reference manual, Algor Interactive Systems, Pittsburgh,

1992

• G. GIORDANO, Tecnica delle costruzioni in legno, HOEPLI Milano, 19

• CDSWin-CDMaWin, codice di calcolo agli elementi finiti per strutture in c.a., acciaio, legno, muratura, prodotto

da S.T.S. S.r.l. , manuale tecnico

• CDGsWin, codice di calcolo geotecnico per strutture di fondazione superficiali e profonde per l’analisi della

capacità portante e dei cedimenti, prodotto da S.T.S. S.r.l. , manuale tecnico

• ATC. Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. Report No. ATC–40, Applied Technology Council,

Redwood City, CA, 1996.

• Bertero VV. Strength and deformation capacities of buildings under extreme environments. In Structural

Engineering and Structural Mechanics, Pister KS (ed.). Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1977;

• Bazzurro P, Cornell CA. Seismic hazard analysis for non-linear structures. I: Methodology. ASCE Journal of

Structural Engineering 1994; 120(11):3320–3344.

• Bazzurro P, Cornell CA. Seismic hazard analysis for non-linear structures. II: Applications. ASCE Journal of

Structural Engineering 1994; 120(11):3345–3365.

• Yun SY, Hamburger RO, Cornell CA, Foutch DA. Seismic performance for steel moment frames. ASCE Journal of

Structural Engineering 2002; (submitted).

• Mehanny SS, Deierlein GG. Modeling and assessment of seismic performance of composite frames with reinforced

concrete columns and steel beams. Report No. 136, The John A.Blume Earthquake Engineering Center, Stanford

University, Stanford, 2000.

• De Matteis G, Landolfo R, Dubina D, Stratan A. Influence of the structural typology on the seismic performance

of steel framed buildings. In Moment resistant connections of steel frames in seismic areas, Mazzolani FM (ed.). E

& FN Spon: New York, 2000; 513–538.

• Chopra AK. Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall: Englewood

Cliffs, NJ, 1995.

• Shome N, Cornell CA. Probabilistic seismic demand analysis of nonlinear structures. Report No. RMS-35,RMS

Program, Stanford University, Stanford, 1999. (accessed: August 18th, 2001).




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• Luco N, Cornell CA. Structure-specific, scalar intensity measures for near-source and ordinary earthquake ground

motions. Earthquake Spectra 2002; (submitted).

• Ang AHS, De Leon D. Determination of optimal target reliabilities for design and upgrading of structures.

Structural Safety 1997; 19(1):19–103.

• Prakhash V, Powell GH, Filippou FC. DRAIN-2DX: Base program user guide. Report No. UCB/SEMM-92/29,

Department of Civil Engineering, University of California, Berkeley, CA, 1992.

• Veletsos AS, Newmark NM. Effect of inelastic behavior on the response of simple systems to earthquake motions.

Proceedings of the 2nd World Conference on Earthquake Engineering. Tokyo, Japan 1960; 895–912.

• Cornell CA, Jalayer F, Hamburger RO, Foutch DA. The probabilistic basis for the 2000 SAC/FEMA steelmoment

frame guidelines. ASCE Journal of Structural Engineering 2002; (submitted).

• Vamvatsikos D, Cornell CA. Tracing and post-processing of IDA curves: Theory and software implementation.

Report No. RMS-44, RMS Program, Stanford University, Stanford, 2001

• C.Allin Cornell, Dimitrios Vamvatsikos, Fatemeh Jalayer, Nico Luco and Maziar Motahari RMS Affiliates Meeting

Stanford University , May 31-June 1, 2001




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4. INTRODUZIONE

La presente relazione ha come oggetto il calcolo e la verifica delle strutture, del nuovo ponte stradale denominato

“ponte madonna” sito in località Migliarino, comune di Fiscaglia (FE), facente parte dei lavori di adeguamento

dell’idrovia di ferrarese al traffico con imbarcazioni della V classe Europea nel tratto compreso tra Contrapò e

Migliarino.

Nel caso specifico l’intervento consiste nella demolizione e ricostruzione del manufatto esistente, aumentando sia la

larghezza sia il franco idraulico disponibile. Il nuovo ponte sorgerà nella medesima area di sedime della struttura

esistente, e sarà caratterizzato da una struttura portante in acciaio con soletta in conglomerato cementizio armato,

con spalle in c.a. contraddistinte da un pulvino direttamente appoggiato ai pali di fondazione di sostegno della

struttura.

Il nuovo ponte sarà di tipo carrabile con doppio senso di percorrenza, dimensionato nei confronti di carichi previsti

per ponti di 1° categoria, destinato al transito di automezzi, biciclette e pedoni negli appositi marciapiedi realizzati ai

lati della porzione carrabile del ponte.

FILOSOFIA DI PROGETTO

Essendo l’opera di nuova realizzazione, al fine di limitare le azioni orizzontali agenti sugli appoggi del ponte si è

deciso di progettare la struttura adottare appositi dispositivi di appoggio, caratterizzati da isolatori a scorrimento a

doppia superficie curva, unitamente a idonei sistemi di giunzione tra l’impalcato e le spalle (giunti stradali in gomma

armata).

Non presentando la struttura in oggetto interesse strategico e non essendo un’opera infrastrutturale la cui

funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, in accordo con

il DGR 1661/2005 (Allegato A) si esclude la ricaduta della struttura in oggetto nelle seguenti due categorie:

- A2.3.4 – Ponti e opere d’arte significative annesse alle strade classificate di tipo A e B ai sensi del D. Lgs

285/1992 e s.m, costituenti la rete viaria di interesse regionale.

- A2.3.5 – Ponti e opere d’arte appartamenti e reti ferroviarie regionali di importanza critica per il

mantenimento delle vie di comunicazione, individuate nei piani provinciali di protezione civile.

pertanto per la struttura in oggetto si è scelto di progettare le strutture adottando un’azione sismica di progetto

riferita ad una Vita Nominale di 50 anni e Classe d’uso II.

Infine essendo la struttura dotata di dispositivi di isolamento sismico, si è scelto di calcolare e verificare la struttura

considerando un comportamento non dissipativo adottando un fattore di comportamento q = 1.




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5. ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DI PROGETTO STRUTTURALE

DGR1373/2011 ALL. B PAR. 2.2.

PUNTO A) DESCRIZIONE DEL CONTESTO EDILIZIO

L’opera in oggetto riguarda la demolizione e la ricostruzione del “ponte madonna” poste nelle immediate vicinanze

dell’abitato di Migliarino, in via Nigrisoli, di cui si riporta in seguito un’immagine satellitare dell’area d’intervento.

Per quanto riguarda l’inquadramento catastale dell’opera si rimanda all’apposita relazione allegata al progetto,

denominata “R3-INQUADRAMENTO CATASTALE”.

DESCRIZIONE DEL CONTESTO EDILIZIO: In zona agricola nelle vicinanze dell’abitato di Migliarino

EVENTUALI PROBLEMATICHE: Nessuna di rilievo

CARATT. GEOLOGICHE MORFOLOGICHE

IDROGEOLOGICHE DEL SITO:

Il ponte sorge in zona pianeggiante a ridosso del canale

Migliarino – Porto Garibaldi

EVENTUALI PROBLEMATICHE: Nessuna di rilievo

NOTE: Nessuna

Abitato di Migliarino

Ponte Madonna




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PUNTO B) DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA

Di seguito si riporta una descrizione sintetica della struttura oggetto di calcolo e verifica, per maggiori dettagli si

rimanda agli elaborati grafici progettuali allegati.

STRUTTURA DI

FONDAZIONE:

La struttura di fondazione è caratterizzata da pali trivellati ϕ 800 mm lunghi 35

metri a partire dall’intradosso del pulvino su cui appoggia il ponte.

Nello specifico per ogni spalla sono presenti 12 pali raggruppati in gruppi di 6,

posti ciascuno al di sotto degli appoggi delle travi principali del ponte.

Il pulvino posto a collegamento dei due gruppi di pali presenta una dimensione

in pianta di 15,70x5 metri ed un’altezza di 1,5 metri con una riduzione della

dell’altezza della sezione in corrispondenza della zona centrale del pulvino,

inoltre quest’ultimo è completato dal muro paraghiaia a sostegno delle spinte del

rilevato.

Infine, la nuova struttura di fondazione sarà realizzata attorno alla fondazione

della spalla esistente del ponte, evitando così l’interferenza con quest’ultima.

Si prevede inoltre la realizzazione di due muri di sostegno, al di sotto delle spalle

del ponte lato canale, aventi funzione di contenimento del rilevato.

STRUTTURA DI

ELEVAZIONE:

L’impalcato del ponte presenta una dimensione in pianta di 53,5x12 metri,

caratterizzata da una larghezza utile della carreggiata di 7 metri ed una larghezza

utile dell’impalcato di 10 metri e due marciapiedi posti ai lati della carreggiata di

larghezza utile di circa 1 metro.

La struttura è caratterizzata da 2 travi principali in acciaio saldate di lunghezza

53,50 metri, con sezione ad altezza variabile da 2,15 a 3,50 metri e larghezza

delle piattebande di 1 metro, realizzata in 5 conci bullonati tra loro.

L’impalcato è inoltre completato da 22 traversi anch’essi saldati, posti ad un

interasse di 2,50 metri, bullonati alle due travi principali e solidarizzati tra loro da

una trave rompitratta HEA500 posta in corrispondenza della mezzeria

dell’impalcato.

La struttura dell’impalcato è inoltre completata dalla soletta collaborante in

conglomerato cementizio armato dello spessore di 25 cm, solidarizzata ai traversi

mediante appositi connettori Nelson ϕ19 posti ad un interasse di 100 mm.

Infine, si sono introdotti in corrispondenza della mezzeria dell’impalcato a livello

della piattanda inferiore due elementi di ritegno torsionale delle travi principali, i

quali uniti a due ulteriori diagonali di controvento formano il sistema di

centraggio dell’impalcato prima del getto della soletta.

Infine, per quanto riguarda i sistemi di appoggio si sono adottati degli isolatori a

scorrimento a doppia superficie curva, unitamente ad appositi giunti in gomma

armata a collegamento tra l’impalcato e la spalla del ponte.

DESTINAZIONE

D’USO:

Ponte di 1° categoria destinato al transito di automezzi, biciclette e pedoni

NOTE: Nessuna




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Di seguito si riportano alcuni estratti degli elaborati grafici a corredo di quanto appena descritto.




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PUNTO C) NORMATIVA TECNICA UTILIZZATA

NORMATIVA PRINCIPALE Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 D.M. 17 gennaio 2018

Nota del CSLP n.3187 del 21-03-2018 “Prima applicazione del DM

17.01.2018, riportante l’aggiornamento delle “Norme Tecniche per le

Costruzioni”, alle procedure autorizzative e di qualificazione del

servizio tecnico centrale”

Circ. Min. Infrastrutture e Trasporti n. 7 del 21 gennaio 2019 “Istruzioni

per l’applicazione dell’aggiornamento delle Norme Tecniche di cui al

decreto ministeriale 17 gennaio 2018”

NORMATIVA REGIONALE L.R. Emilia-Romagna 19/2008 e succ. mod e integ.

RIFERIMENTI TECNICI Si veda riferimenti allegati

PRESCRIZIONI SISM. DA

STRUMENTI DI PIANIFICAZIONE

Nessuno

PUNTO D) DEFINIZIONE DELLE AZIONI CONSIDERATE SULLA STRUTTURA

Per il sito in oggetto è stata condotta una ‘indagine geologica-geotecnica molto approfondita, basate sia sulle

indagini condotte in fase preliminare che in fase esecutiva, di cui per maggiori dettagli si rimanda alle apposite

relazioni di seguito elencate:

- R7 – Relazione geologica;

- R8 – Indagini in sito e di laboratorio;

- R9 – Relazione geotecnica;

In base alle indagini e agli studi condotti si osserva ai fini della valutazione dell’azione sismica sulle opere strutturali,

la categoria del terreno è di tipo C.

Dalla valutazione del potenziale di liquefazione dei terreni interessati dalle strutture di fondazione, si sono identificati

i seguenti indici di liquefazione:

- Spalla destra → IL = 2,2 Rischio Moderato-Basso

- Spalla sinistra → IL = 4,2 Rischio Moderato

Avendo evidenziato un rischio di liquefazione delle sabbie moderato, in ottemperanza delle prescrizioni del punto

7.11.5.3.2, ai fini della valutazione della capacità portante e resistente delle fondazioni profonde si è reso necessario

individuare gli strati potenzialmente liquefacibili, escludendoli o riducendone le caratteristiche meccaniche in funzione

della probabilità di liquefazione degli stessi, per maggiori dettagli si rimanda all’apposita relazione (R9 – Relazione

geotecnica).




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Di seguito si riportano gli spetti di risposta elastici adottati per la verifica della struttura.

PARAMETRI SISMICI

Vita nominale (VN): 50 anni Classe d’Uso (CU): II

Periodo di riferimento (VR): 50 anni

Longitudine Est (gradi): 11,95477 Latitudine Nord (gradi): 44,76548

Categoria del suolo C Categoria topografica T1

Amplificazione Topografica (ST): 1.0 Zona sismica del sito: 3

Spettro di Risposta Elastico SLV

PARAMETRI SPETTRO ELASTICO – SISMA SLV

Probabilità (Pvr): 0,10 Periodo di Ritorno (TR): 475,00

Accelerazione (Ag/g): 0,122 Periodo T'C (sec): 0,279

Fo 2,597 Fv 1,227

Fattore Stratigrafia (Ss): 1,50 Periodo TB (sec): 0,149

Periodo TC (sec):: 0,446 Periodo TD (sec): 2,090




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Spettro di Risposta Elastico SLD

PARAMETRI SPETTRO ELASTICO - SISMA SLD

Probabilità (Pvr): 0,63 Periodo di Ritorno (TR): 50,00

Accelerazione (Ag/g): 0,044 Periodo T'C (sec): 0,280

Fo 2,517 Fv 0,714

Fattore Stratigrafia (Ss): 1,50 Periodo TB (sec): 0,149

Periodo TC (sec): 0,447 Periodo TD (sec): 1,776




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Nel caso specifico, ai fini delle verifiche strutturali in accordo con il par. 5.1.3.7 Azioni di Neve e Vento, si considera

l’azione del vento come un carico statico agente ortogonalmente alla direzione del ponte considerando una

superficie esposta maggiorata da una parete verticale continua sull’intero ponte di altezza pari a 3 metri posta a

livello del piano stradale per tener conto della presenza dei mezzi transitanti sul ponte.

CARATTERISTICHE DEL SITO

Regione: Emilia Romagna Zona: 2

Altitudine (as): 1,5 m s.l.m. Classe di rugosità: D

Distanza dalla costa: Terra - 40km Categoria di esposizione: II

Altezza manufatto: 9,00 m Categoria topografica T1

PARAMETRI PER CARATTERIZZAZIONE DEL VENTO DI RIFERIMENTO

Velocità di riferimento (Vb): 25,00 m/s a0: 750 m

ks: 0,45 kr: 0,19

z0: 0,05 m zmin: 4 m

In accordo con l’attuale normativa tecnica NTC2008 e la CNR-DT 207/2008, si definisco i seguenti parametri di

progetto,

htot = 4,60 m

d = 12,00 m

d/ htot = 2,61 m

z =9,00 + htot/2 = 11,30 m

cfx = 0,61

cfy = ± 0,96

cmz = ± 0,20

Periodo di ritorno (TR) TR =50 anni

cr = 1,00

Velocità di riferimento (Vb) Vb(TR) = 25,00 m/s

Coeff. di esposizione Ce(z) = 2,43

Coeff. dinamico Cd = 1,0

Press. cinetica di riferimento qr = ½ · ρ · Vb2 = 0,391 kN/m2

L’azioni distribuita del vento agente in direzione longitudinale allo sviluppo del ponte risultano pari a,

fv,x = (qr · Ce · Cd ) · cfx · d = 6,95 kN/m (forza parallela alla direzione del vento)

fv,y = ± (qr · Ce · Cd ) · cfx · d = ± 10,95 kN/m (forza verticale)

mv,z = ± (qr · Ce · Cd ) · cmz · d2 = ± 27,36 kNm/m (momento torcente)

nel caso in esame l’azione del vento verrà applicata alle travi principali dell’impalcato.




Pro

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R10

VALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLO

Provincia: FERRARA Zona: II

Altitudine (as): 6 m s.l.m. Esposizione: Normale

Periodo di ritorno (TR): 50 anni Carico neve Minimo (qsk) 1,00 kN/m2

In riferimento al DM. 17/01/18 punto 3.4. il carico neve sulle coperture viene valutato tramite la seguente espressione:

qs = μi • qsk • CE • Ct

dove:

CE = 1,0 Coefficiente di esposizione

Ct = 1,0 Coefficiente termico

μi Coefficiente di forma della copertura

nel caso in esame per una copertura ad una falda tale coefficiente risulta definito al paragrafo 3.4.5.2 del DM. 14/01/08

e viene assunto pari a:

μi = 0,80

Si assume:

Carico neve coperture (qs) 0,80 kN/m2

Essendo il carico accidentale da neve sensibilmente inferiore al carico accidentale da traffico, tale azione risulta

trascurabile ai fini della verifica strutturale.




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R10

Per le azioni dei carichi variabili da traffico agenti sull’impalcato da ponte, nei confronti delle verifiche globali di

portanza del ponte si considera lo Schema di Carico 1 e 5, mentre nei confronti delle verifiche locali della sulla soletta

si considera lo Schema di Carico 1 e 2.

- Schema di Carico 1: è costituito da carichi concentrati su due assi in tandem, applicati su impronte di

pneumatico di forma quadrata e lato 0,40 m, e da carichi uniformemente distribuiti, come riportato sotto.

Questo schema è da assumere a riferimento sia per le verifiche globali, sia per le verifiche locali,

considerando un solo carico tandem per corsia, disposto in asse alla corsia stessa. Il carico tandem, se

presente va considerato per intero.

nel caso specifico lo schema di carico 1 risulta così distribuito.




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R10

- Schema di Carico 2: è costituito da un singolo asse applicato su specifiche impronte di pneumatico di forma

rettangolare di larghezza 0,60 m ed altezza 0,35 m, come riportato sotto. Questo schema va considerato

automaticamente con asse longitudinale nella posizione più gravosa ed è da assumere a riferimento solo

per verifiche locali. Qualora sia più gravoso si considera il peso di una singola ruota di 200 kN.

- Schema di Carico 5: costituito dalla folla compatta, agente con intensità nominale, comprensiva degli effetti

dinamici, di 5,0 kN/m2. Il valore di combinazione è invece di 2,5 kN/m2. Il carico della folla deve essere

applicato su tutte le zone significative della superficie di influenza, inclusa l’area dello spartitraffico centrale,

ove rilevante.

Per effetto del carico da traffico si considera agente sui muri paraghiaia un’azione orizzontale longitudinale di

frenamento, applicata alla testa del muro paraghiaia di valore caratteristico pari a 60% del carico asse Q1k, ovvero

pari a 180 kN come raffigurato nel prospetto sottostante.




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R10

In accordo con l’attuale normativa tecnica si definisce l’azione orizzontale di frenamento o accelerazione in funzione

del carico verticale totale agente sulla corsia convenzionale n.1, assunto pari a:

w1 = 3,0 m

L = 53,50 m

q3 = 0,6 · (2Q1k) + 0,10q1k · w1 · L = 504,45 kN → 180 kN ≤ q3 ≤ 900 kN

q3 ≈ 3,15 kN/m2

In funzione della tipologia di materiale da costruzione adottato, si sono definiti i seguenti pesi propri strutturali,

Opere Strutturali in Calcestruzzo Armato 25,0 kN/m3

Opere Strutturali in Acciaio 78,5 kN/m3

Binder 19,0 kN/m3

Tappeto di usura 21,0 kN/m3

Terreno 19,5 kN/m3

In funzione dei pesi propri adottati si sono ricavate le seguenti analisi dei carichi.

IMPALCATO CARREGGIATA

Carichi permanenti Contemporaneità con sisma

Soletta in c.a. – sp. 25 cm (G1) = 6,25 kN/m2

Binder – sp. 4 cm (G2) = 0,84 kN/m2

Tappeto di usura – sp. 3 cm (G2) = 0,57 kN/m2

Totale carichi permanenti = 7,66 kN/m2 1,00




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IMPALCATO MARCIAPIEDE

Carichi permanenti Contemporaneità con sisma

Soletta in c.a. – sp. medio 43 cm (G1) = 10,75 kN/m2

Totale carichi permanenti = 10,75 kN/m2 1,00

Per quanto riguarda le verifiche in campo statico la spinata del terreno è stata definita in base alle seguenti

caratteristiche del terreno essendo il rilevato realizzato principalmente da argilla,

ϕ = 25°

γ = 19,50 kN/m3

q = 100 kPa (sovraccarico Azioni da traffico + peso pacchetto stadale)

per tali verifiche si è considerata cautelativamente la spinta a riposo del terreno la quale risulta pari a,

K0 = 1 – sin (ϕ) = 0,577

Mentre per quanto riguarda la verifica sismica, si è applicata la teoria di Mononobe-Okabe, per quale si è assunto

l’impossibilità del muro di subire spostamenti adottando per cui un valore unitario del coefficiente βm, con il quale si

è definito il seguente coefficiente di spinta sismico,

Ka,E = 0,541

Tale azione è stata applicata su tutte le superfici “investite” dal terreno al di sopra del piano di campagna, quali il

pulvino ed il muro paraghiaia.




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PUNTO E) RELAZIONE SUI MATERIALI

Per le opere di fondazione quali i pali di fondazione dentro e fuori terra, ed i muri di sostegno a contenimento delle

spinte del terreno si adottano i seguenti materiali.

CALCESTRUZZO

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

Rck

[Mpa]

Fck

[Mpa]

Coeff.

Poisson

(ν)

Dilataz.

term. (α)

[°C-1]

Classe di

espos.

C28/35 3,23E+04 25,00 35 28 0,2 1e-05 XC2/XC3

ACCIAO PER C.A.

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

fyk

[Mpa]

ftk

[Mpa]

εyk [x103]

εyu

[x103] All. rottura

B 450C 2,1E+05 78.50 450 540 2,1 10 > 7,5

Per le opere in elevazione ad esclusione della soletta dell’impalcato da ponte si adottano i seguenti materiali.

CALCESTRUZZO

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

Rck

[Mpa]

Fck

[Mpa]

Coeff.

Poisson

(ν)

Dilataz.

term. (α)

[°C-1]

Classe di

espos.

C35/45 3,41E+04 25,00 45 35 0,2 1e-05 XD3

ACCIAO PER C.A.

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

fyk

[Mpa]

ftk

[Mpa]

εyk [x103]

εyu

[x103] All. rottura

B 450C 2,1E+05 78.50 450 540 2,1 10 > 7,5

Per quanto concerne la soletta in conglomerato cementizio dell’impalcato da ponte si adottano i seguenti materiali.

CALCESTRUZZO

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

Rck

[Mpa]

Fck

[Mpa]

Coeff.

Poisson

(ν)

Dilataz.

term. (α)

[°C-1]

Classe di

espos.

C35/45 3,41E+04 25,00 45 35 0,2 1e-05 XF4




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R10

ACCIAO PER C.A.

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Peso

Speci. (γ)

[kN/m3]

fyk

[Mpa]

ftk

[Mpa]

εyk [x103]

εyu

[x103] All. rottura

B 450C 2,1E+05 78.50 450 540 2,1 10 > 7,5

Per le opere in carpenteria metallica nello specifico l’impalcato da ponte si prevede l’utilizzo di Acciaio S355 J0 W

(CORT-TEN Tipo B).

ACCIAO DA CARPENTERIA

Descr.

Modulo

elastico (E)

[Mpa]

Coeff. di

Poisson

(ν)

[Mpa]

fyk

[Mpa]

fytk

[Mpa] All. rottura

Lamda

massimo

Tipo

profilato

S355 J0 W 2,1E+05 0,3 355 510 ≥ 20% 200 -

ACCIAO PER BULLONERIE

Descrizione fyb

[Mpa]

ftb

[Mpa]

Cl. 8.8. 640 800

Cl. 10.9. 900 1000

Le strutture in carpenteria metallica dovranno essere realizzate in accordo con la UNI EN 1090 in Classe di Esecuzione

EXC3.

COEFFICIENTI DI SICUREZZA PARZIALI DEI MATERIALI

Acciaio per CLS armato 1,15 Calcestruzzo CLS armato 1,50

Acciaio per carpenteria (Res - γM0) 1,05 Acciaio per carpenteria (Inst - γM1) 1,10

Acciaio per carpenteria (unioni - γM2) 1,25

Livello di conoscenza Nuova costruzione




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PUNTO F) CRITERI DI PROGETTAZIONE E DI MODELLAZIONE

Come già accennato in precedenza, al fine di limitare le azioni orizzontali agenti sugli appoggi e le spalle del ponte,

si sono adottati come dispositivi di appoggio degli isolatori a scorrimento a doppia superficie curva, unitamente a

idonei sistemi di giunzione tra l’impalcato e le spalle (giunti stradali in gomma armata).

Non presentando la struttura in oggetto interesse strategico e non essendo un’opera infrastrutturale la cui

funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, in accordo con

il DGR 1661/2005 (Allegato A) si esclude la ricaduta della struttura in oggetto nelle seguenti due categorie:

- A2.3.4 – Ponti e opere d’arte significative annesse alle strade classificate di tipo A e B ai sensi del D. Lgs

285/1992 e s.m, costituenti la rete viaria di interesse regionale.

- A2.3.5 – Ponti e opere d’arte appartamenti e reti ferroviarie regionali di importanza critica per il

mantenimento delle vie di comunicazione, individuate nei piani provinciali di protezione civile.

pertanto per la struttura in oggetto si è scelto di progettare le strutture adottando un’azione sismica di progetto

riferita ad una Vita Nominale di 50 anni e Classe d’uso II.

Infine essendo la struttura dotata di dispositivi di isolamento sismico, si è scelto di calcolare e verificare la struttura

considerando un comportamento non dissipativo adottando un fattore di comportamento q = 1.

Il calcolo e la verifica della struttura sono stati condotti attraverso l’utilizzo di un modello agli elementi finiti, nel quale

si sono utilizzati degli elementi beam per la modellazione della carpenteria metallica del ponte e dei pali di

fondazione, e degli elementi shell per la modellazione della soletta e del pulvino in c.a.

Di seguito si riporta una raffigurazione del modello di calcolo adottato.

Pulvino

Pali di

Fondazione

Impalcato da

ponte




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Come si può evincere dalla raffigurazione sovrastante nel modello di calcolo si sono modellati anche i pali fondazione

tramite elementi beam discretizzandoli lungo la lunghezza del fusto introducendo dei vincoli esterni orizzontali e

verticali (molle) a simulazione, dell’azione resistente fornita dal terreno nei confronti sia dei carichi orizzontali che

verticali.

Inoltre, nello specifico si sono realizzati due modelli distinti, uno per le azioni statiche ed uno per le azioni sismiche,

dove in quest’ultimo per tener conto dei potenziali effetti di liquefazione delle sabbie in corrispondenza degli strati

interessati da questo fenomeno si sono variate le rigidezze delle molle simulanti il terreno, eliminando il contributo

resistente fornito dal terreno al disopra della Zona 1 e riducendo le caratteristiche meccaniche della Zona 2.

La scelta di eliminare il contributo resistente del terreno posto al di sopra della Zona 1 è stata dettata dalla valutazione

di un possibile scenario in cui a causa della liquefazione delle sabbie ti tale strato si possa creare uno scivolamento

del terreno sovrastante all’interno del canale adiacente, perdendo infetti il contributo di tale terreno.

Zona 1

Zona 2




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R10

Di seguito si riporta un prospetto raffigurante il dislocamento delle molle applicate sui pali di fondazione, con le

quote riferite alla prova penetrometrica riportata in precedenza la quale ha come quota di partenza la sommità del

rilevato esistente, inoltre si riportano a fianco anche le rigidezze delle molle adottate per la verifica sismica della

struttura.

MODELLAZIONE PALI DI FONDAZIONE

Modello statico Modello sismico Quota Rigidezza oriz.

[t/m]

Rigidezza vert.

[t/m]

- - -

- 5,00 - -

- 6,35 - -

- 7,70 - -

- 9,05 - -

- 10,40 864 132

- 11,75 1426 218

- 13,10 1534 234

- 14,45 1215 185

- 15,80 1307 199

- 17,15 1825 279

- 18,50 1933 295

- 19,85 16789 2563

- 21,20 32989 5035

- 22,55 35786 5462

- 23,90 38588 5890

- 25,25 41391 6318

- 26,60 44188 6745

- 27,95 24338 3715

- 29,30 22702 3465

- 30,65 43475 6636

- 32,00 45797 6991

- 33,35 25834 3943

- 34,70 4763 727

- 36,05 23085 3524

- 37,40 22977 3507

- 38,75 4655 711

- 40,10 2354 359




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R10

Per quanto riguarda invece il sistema di vincolo dell’impalcato alle spalle del ponte si sono previsti per ogni estremità

del ponte due isolatori a scorrimento a doppia superficie curva, il cui comportamento dinamico (rigidezza e

smorzamento) risulta essere definito in funzione delle caratteristiche geometriche dell’isolatore, il carico verticale

agente e l’attrito sulle superfici curve.

Essendo tali elementi dei prodotti specifici, “di nicchia”, si è fatto riferimento ad elementi attualmente disponibili sul

mercato, nello specifico assumendo uno spostamento limite di ± 250 mm, uno carico verticale allo SLU di circa 3680

kN, ed un basso coefficiente di attrito, si è definito il seguente isolatore sismico della ditta FIP INDUSTRIALE, di cui si

sono definite le seguenti caratteristiche dinamiche applicando le relazioni fornite dalla ditta produttrice.

ISOLATORE – FIP-D L 1000/500 (3100)

Dati tecnici isolatori

Spostamento Limite = ± 250 mm

Raggio di curvatura eq. (R) = 3100 mm

Carico max progetto (NEd) = 5000 kN

Diametro isolatore (D) = 690 mm

Max dimensione in pianta (Y) = 940 mm

Lato quadrato circoscritto (Z) = 720 mm

Altezza dell’isolatore (H) = 152 mm

Peso (W) = 330 kg

Dati di progetto e parametri dinamici

Carico Verticale (Nsd) = 1860 kN

Coeff. di attrito (μ) = 0,057

Rigidezza equivalente (Ke) = 1822,24 kN/m

Smorzamento eq. (ξe) = 0,427

Periodo proprio eq. (Te= = 2,027 sec

Spostamento di progetto (d) = 86,79 mm

Unitamente agli isolatori sismici si sono definiti anche degli appositi giunti di dilatazione, realizzati in gomma armata

i quali siano in grado di assecondare le deformazioni dell’isolatore e garantite allo stesso modo una idonea capacità

portante nei confronti dei carichi da traffico.

Anche in questo caso essendo prodotti specifici, si è fatto riferimento a prodotti attualmente disponibili sul mercato,

nello specifico si è adottato un giunto anch’esso della ditta FIP INDUSTRIALE GPE 400, il quale consente uno

spostamento di ± 200 mm.

Vista la tipologia e morfologia dell’elemento giunto, non risulta trascurabile la sua rigidezza alla traslazione, tuttavia

non essendo questa specificata dal costruttore, si è proceduto alla quantificazione di tale quantità, con il fine di

introdurre nel modello di calcolo un apposito elemento in grado di simularne il comportamento.




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R10

A tale proposito si sono determinate le caratteristiche geometriche e meccaniche del giunto, essendo una Gomma

70±5 Sh/A caratterizzata da un modulo tangenziale G = 1,15 MPa (UNI EN 1337-3), e 6 blocchi di gomma di

dimensioni (bxh) 90x60 mm.

Ares = 90x1000 = 90000 mm2

χ = 1,2

Kblocco = (G · Ares ) / (χ · h) = 1437,5 N/mm = 1437,5 kN/m

1 / Ktot = 6 / Kblocco → Ktot = Kblocco / 6 = 240 kN/m

per cui si adotta una rigidezza per metro di giunto di

Ktot = 250 kg/cm a metro di giunto

GIUNTO STTRADALE IN GOMMA ARMATA – FIP GPE 400

Rigidezza alla traslazione (Ktot) = 250 kg/cm a metro di giunto

Per cui all’interno del modello di calcolo si sono introdotte delle rigidezze traslazionali in direzione x ed y in

corrispondenza dei nodi di collegamento tra la trave principale dell’impalcato e l’elemento beam del baggiolo in

modo da simulare l’effetto dell’isolatore sulla struttura.

Analogamente per simulare la presenza dei giunti di dilatazione si sono introdotti due ulteriori elementi beam con

rigidezze traslazionali in direzione x ed y, svincolati alla traslazione verticale, di entità definita in base alle relazioni

precedentemente riportate.




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R10

Per quanto riguarda invece la modellazione della struttura principale in carpenteria metallica, essendo le travi

principali caratterizzate da sezioni saldate ad altezza variabile di grandi dimensioni, si sono discretizzati tali elementi

in diversi conci e per ogn’una di queste si sono calcolate le loro caratteristiche geometriche tenendo conto della

riduzione di sezione derivante dall’instaurarsi d’instabilità locale essendo queste di classe 4.

Di seguito si riportano le caratteristiche geometriche adottate per la verifica delle sezioni.

DISCRETIZZAZIONE TRAVE PRINCIPALE

CONCIO 1

Dati geometrici sezione

Altezza profilo = 2200 mm

Larghezza flangia = 1000 mm

Spessore flangia = 40 mm

Spessore anima = 20 mm

Classe flangia 4

Classe anima 4

Caratteristiche geometriche efficaci

Area efficacie (Aeff) = 1186,52 cm2

Momento efficacie in x (Weff,x) = 94099,12 cm3

Momento efficacie in y (Weff,y) = 13334,45 cm3

In rosso si riportano le superfici detratte dal calcolo delle caratteristiche efficaci

Elementi beam che simulano la presenza

del giunto di dilatazione

Baggiolo Ponte con molle

traslazionali in sommità




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R10

CONCIO 2






Classe flangia 4

Classe anima 4





CONCIO 3






Classe flangia 4

Classe anima 4





CONCIO 4






Classe flangia 4

Classe anima 4








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R10

CONCIO 5






Classe flangia 4

Classe anima 4





CONCIO 5b






Classe flangia 3

Classe anima 4








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CONCIO 6






Classe flangia 3

Classe anima 4





CONCIO 7






Classe flangia 3

Classe anima 4








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R10

CONCIO 8






Classe flangia 3

Classe anima 4





CONCIO 9






Classe flangia 3

Classe anima 4








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CONCIO 9b






Classe flangia 3

Classe anima 4





CONCIO 10






Classe flangia 3

Classe anima 4








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R10

CONCIO 11






Classe flangia 3

Classe anima 4





Attraverso il modello di calcolo così definito si è eseguita la verifica globale della struttura sia nei confronti delle azioni

statiche che sismiche, mentre per la progettazione dei traversi, della soletta e del pulvino è stata eseguita

separatamente e riportata nel capitolo a seguire.

Infine, per quanto concerna la verifica della capacità portante delle sistema di fondazione si rimanda alla relazione

R9 – Relazione geotecnica.




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R10

PUNTO G) COMBINAZIONI DELLE AZIONI ADOTTATE

Per la verifica delle strutture si sono adottate le seguenti combinazioni di carico, in accordo con il par. 2.5.3.

Combinazione delle azioni della NTC 2018.

SLU γG1 ·G1 + γG2 ·G2 + γP ·P + γQ1 ·Qk1 + γQ2 ·Ψ02 ·Qk2 + γQ3 ·Ψ03 ·Qk3 (2.5.1)

SISMA E + G1 + G2 + P + Ψ21 ·Qk1 + Ψ22 ·Qk2 + … (2.5.5)

SLE - Rara G1 + G2 + P + Qk1 + Ψ02 ·Qk2 + Ψ03 ·Qk3 + … (2.5.2)

SLE - Frequente G1 + G2 + P + Ψ11 ·Qk1 + Ψ22 ·Qk2 + Ψ23 ·Qk3 + … (2.5.3)

SLE - Permanente G1 + G2 + P + Ψ21 ·Qk1 + Ψ22 ·Qk2 + Ψ23 ·Qk3 + … (2.5.4)

Dove per la definizione dei valori caratteristici delle azioni dovute al traffico, si sono considerate le seguenti

combinazioni in accordo con la Tab. 5.1.IV della NTC 2018.

Carichi sulla superficie carrabile Carichi sui marciapiedi e piste

ciclabili non sormontabili

Carichi verticali Carichi orizzontali Carichi verticali

Gruppo di

azioni

Modello

principale

(schemi di

carico 1,2,3, 4

e 6)

Veicoli

speciali

Folla

(Schema di

carico 5)

Frenatura Forza

centrifuga

Carico uniformemente distribuito

1 Valore

caratteristico

Schema di carico 5 con valore di

combinazione

2,5 kN/m2

2a Valore

frequente

Valore

caratteristico

2b Valore

frequente

Valore

caratteristico

Dove per la definizione dei coefficienti parziali di sicurezza, si sono considerati i seguenti coefficienti in accordo con

la Tab. 5.1.V della NTC 2018.

COEFFICIENTI PARZIALI PER LeE AZIONI

Classificazione carico Coeff. EQU A1 A2

Azioni permanenti g1 e g3 favorevoli

γG1 e γG3 0,90 1,00 1,00

sfavorevoli 1,10 1,35 1,00

Azioni permanenti non strutturali favorevoli

γG2 0,00 0,00 0,00


Azioni variabili da traffico favorevoli

γQ 0,00 0,00 0,00


Azioni variabili favorevoli

γQi 0,00 0,00 0,00


Distorsioni e presollecitazioni di

progetto

favorevoli γε1

0,90 1,00 1,00


Ritiro e viscosità, Cedimenti vincolari favorevoli γε2, γε3,

γε4

0,00 0,00 0,00





Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

I valori dei coefficienti di combinazione per le diverse categorie di combinazione sono definiti in accordo con la Tab.

5.1.VI della NTC 2018.

Azioni Gruppo di azioni

(Tab. 5.1.IV) ψ0j ψ1j ψ2j

Azioni da traffico

(Tab. 5.1.IV)

Schema 1 (carichi tandem) 0,75 0,75 0,00

Schemi 1, 5 e 6 (carichi distribuiti) 0,40 0,40 0,00

Schemi 3 e 4 (carichi concentrati) 0,40 0,40 0,00

Schema 2 0,00 0,75 0,00

2 0,00 0,00 0,00

3 0,00 0,00 0,00

4 (folla) -- 0,75 0,00

5 0,00 0,00 0,00

Vento

a ponte scarico SLU e SLE 0,60 0,20 0,00

In esecuzione 0,80 0,00 0,00

a ponte carico SLU e SLE 0,60 0,00 0,00

Neve a ponte scarico SLU e SLE 0,00 0,00 0,00

In esecuzione 0,80 0,60 0,50

Temperatura SLU e SLE 0,60 0,60 0,50

Di seguito si riportano le combinazioni di carico adottate per la verifica statica allo SLU della struttura.

Azioni / Combinazione 1 2 3

g1 - Pesi Permanenti strutturali 1,35 1,35 1,35

g2 - Pesi Permanenti non strutturali 1,50 1,50 1,50

q1 - Schema 1 (carichi distribuiti) – Corsia 1 1,35 1,01 1,01

q1 - Schema 1 (carichi distribuiti) – Corsia 2 1,35 1,01 1,01

q1 - Schema 1 (carichi distribuiti) – Parte rimanente/Folla 1,35 1,01 1,01

g3 - Spinta del terreno 1,35 1,35 1,35

q1 - Schemi 1 (carichi concentrati) – Corsia 1 1,35 1,01 1,01

q1 - Schemi 1 (carichi concentrati) – Corsia 2 1,35 1,01 1,01

g3 - Spinta del terreno da sovraccarico carichi da traffico 1,35 1,35 1,35

q3 – Azione di frenatura 0,00 1,50 0,00

q5 – Azione del vento 0,90 0,90 1,50




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Di seguito si riportano le combinazioni di carico adottate per la verifica sismica allo SLV della struttura.

Azioni / Combinazione 2 3 4 5 6 7 8 9

g1 -Pesi Permanenti strutturali 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

g2 -Pesi Permanenti non strutturali 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

q1 -Schema 1 (carichi distribuiti) – Corsia 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q1 -Schema 1 (carichi distribuiti) – Corsia 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q1 -Schema 1 (carichi distribuiti) – Parte rimanente/Folla 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

g3 -Spinta del terreno 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

q1 -Schemi 1 (carichi concentrati) – Corsia 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

q1 -Schemi 1 (carichi concentrati) – Corsia 2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Sisma in direzione x 1,0 1,0 -1,0 -1,0 0,3 0,3 -0,3 -0,3

Sisma in direzione y 0,3 -0,3 0,3 -0,3 1,0 -1,0 1,0 -1,0




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

PUNTO H) INDICAZIONE MOTIVATA E METODO DI ANALISI

Come accennato in precedenza per la verifica della struttura, si sono adottati due modelli di calcolo distinti uno per

la verifica statica della struttura ed uno per la verifica sismica.

Per quest’ultima è stata condotta una analisi dinamica modale, in cui si è assunto un comportamento non dissipativo

per cui si è adottato un fattore di comportamento q=1 essendo la struttura dotata di isolatori sismici.

Inoltre, a favore di sicurezza si è assunto nullo il contributo di smorzamento fornito dagli isolatori sismici, applicando

per cui uno smorzamento della struttura del 5%.

Di seguito si riporta un prospetto riassuntivo dell’analisi condotta.

METODO DI ANALISI

MODELLO DI ANALISI NUMERICA: con elaboratore agli Elementi finiti

TIPOLOGIA DI ANALISI: Analisi lineare

METODO DI ANALISI: Analisi Dinamica Modale

NUMERO DI MODI CONSIDERATI: 12

MASSA PARTECIPANTE IN

DIREZIONE 0° (X):

Modo 2 - T = 1,776 – (66%) [proprio dell’Impalcato]

Modo 6 - T = 0,706 – (32%) [proprio della Spalla]

Totale Massa Attivata = 99%

Deformata Modale

Modo 2

T = 1,776 sec

Sd/g = 0,119

Deformata Modale

Modo 6

T = 0,706 sec

Sd/g = 0,300

MASSA PARTECIPANTE IN

DIREZIONE 90° (Y):

Modo 1 - T = 1,784 - (68%) [proprio dell’Impalcato]

Modo 5 - T = 0,710 - (32%) [proprio della Spalla]

Totale Massa Attivata = 99%




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Deformata Modale

Modo 1

T = 1,784 sec

Sd/g = 0,119

Deformata Modale

Modo 5

T = 0,710 sec

Sd/g = 0,299

PRINCIPALI RISULTATI Si veda Allegato 1 - Tabulati di Calcolo e Verifica




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

PUNTO I) CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE INDAGATI

Di seguitosi riporta l’elenco degli stati limite indagati per la verifica della struttura.

STATI LIMITE INDAGATI CRITERIO DI VERIFICA

SLU – STATO LIMITE ULTIMO: Verifica di resistenza statica

SLD – STATO LIMITE DI DANNO: Contenimento degli spostamenti

SLV – STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA VITA: Verifica di resistenza

SLC – STATO LIMITE DI COLLASSO Contenimento degli spostamenti massimi

SLU TERRENO – APPROCCIO 1 (A1+M1+R3): Portanza terreno

Si veda R9 – Relazione geotecnica

Di seguito si riporta l’elenco delle tipologie di verifiche condotte.

Elemento

strutturale

Verifiche condotte Tipologia di verifica Rif.

normativa

Elemento più

significativo

Esito

verifica

Pilastri in

Acciaio

Resistenza a SLU

Combinazione

statica

Resistenza delle membrature

Stabilità delle membrature

Unioni

4.2.4.1.2

4.2.4.1.3

4.2.8

/ OK

Resistenza a SLV

Combinazione

sismica



Unioni

4.2.4.1.2

4.2.4.1.3

4.2.8

/ OK

SLE Spostamenti verticali

Spostamenti laterali

4.2.4.2.1

4.2.4.2.2

/ OK

Travi in

elevazione

in Acciaio

Resistenza a SLU

Combinazione

statica



Unioni

4.2.4.1.2

4.2.4.1.3

4.2.8

/ OK

Resistenza a SLV

Combinazione

sismica



Unioni

4.2.4.1.2

4.2.4.1.3

4.2.8

/ OK

SLE Spostamenti verticali

Spostamenti laterali

4.2.4.2.1

4.2.4.2.2

/ OK




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

PUNTO J) RAPPRESENTAZIONE

Di seguito si riportano i principali risultati ottenuti dall’analisi numerica e dalle verifiche di calcolo globale della

struttura eseguita tramite il software di calcolo.

Verifica Pali di Fondazione in c.a.




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Moltiplicatore Ultimo a Pressoflessione pali di fondazione

Moltiplicatore ultimo a flessione pali di fondazione = 2,7 > 1,0 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Impegno taglio staffe pali di fondazione

Impegno taglio staffe pali di fondazione = 42 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Impegno taglio calcestruzzo pali di fondazione

Impegno taglio calcestruzzo pali di fondazione = 16,7 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Verifica Aste in Acciaio

Verifica a Pressoflessione aste in Acciaio

Coeff. a Pressoflessione travi principali = 86 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo allo SLU

Spostamento allo SLU = 266 mm

Spostamento massimo allo SLE

Spostamento allo SLE = 195 mm < L/200 = 262,5 mm → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Verifica Pali di Fondazione in c.a.




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Moltiplicatore Ultimo a Pressoflessione pali di fondazione

Moltiplicatore ultimo a flessione pali di fondazione = 1,04 > 1,0 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Impegno taglio staffe pali di fondazione

Impegno taglio staffe pali di fondazione = 43,8 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Impegno taglio calcestruzzo pali di fondazione

Impegno taglio calcestruzzo pali di fondazione = 19,2 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Verifica Aste in Acciaio

Verifica a Pressoflessione aste in Acciaio

Coeff. a Pressoflessione travi principali = 40 < 100 → Verifica Soddisfatta




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in x allo SLD

Spostamento massimo SLD = 39,1 mm




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in y allo SLD

Spostamento massimo SLD = 39,4 mm




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in x allo SLV

Spostamento massimo SLV = 112 mm




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in y allo SLV





Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in x allo SLC





Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

Spostamento massimo in y allo SLC

Spostamento massimo SLC = 145 mm




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

PUNTO K) AFFIDABILITÀ DEI CODICI DI CALCOLO

PRODUTTORE: S.T.S. srl

TITOLO: CDSWin

VERSIONE: Rel. 2018

Nro LICENZA: 32126

Ragione sociale completa del produttore del software:

S.T.S. s.r.l. Software Tecnico Scientifico S.r.l.

Via Tre Torri n°11 – Complesso Tre Torri

95030 Sant’Agata li Battiati (CT).

Per il motore di calcolo non linare:

OPENSEES The Open System for Earthquake Engineering Simulation Bercley University of California

The Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees) is a software framework for simulating the

seismic response of structural and geotechnical systems. OpenSees has been developed as the computational

platform for research in performance-based earthquake engineering at the Pacific Earthquake Engineering Research

Center. OpenSees is also the simulation component for the NEESit since 2004.

Dettagli: http://opensees.berkeley.edu

L’affidabilità del codice utilizzato e la sua idoneità al caso in esame, è stata attentamente verificata sia effettuando il

raffronto tra casi prova di cui si conoscono i risultati esatti sia esaminando le indicazioni, la documentazione ed i test

forniti dal produttore stesso.

La S.T.S. s.r.l., a riprova dell’affidabilità dei risultati ottenuti, fornisce direttamente on-line i test sui casi prova

liberamente consultabili all' indirizzo:

http://www.stsweb.it/STSWeb/ITA/homepage.htm

Per quanto riguarda il motore non lineare:

Dettagli: http://opensees.berkeley.edu




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

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n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

PUNTO L) VERIFICHE STRUTTURE DI FONDAZIONE

La struttura di fondazione è caratterizzata da pali trivellati ϕ 800 mm lunghi 35 metri a partire dall’intradosso del

pulvino su cui appoggia il ponte. Nello specifico per ogni spalla sono presenti 12 pali raggruppati in gruppi di 6,

posti ciascuno al di sotto degli appoggi delle travi principali del ponte.

Per concerne la verifica del sistema di fondazioni profondi, si rimanda alla relazione specifica R9-Relazione geotecnica

di cui di seguito si riportano le principali risultanze.

DATI FONDAZIONI

Fasi di realizzazione Unica

Tipologia di fondazione su pali

Diametro pali =800 mm

Lunghezza pali =35 m (intradosso pulvino)

VERIFICA PALO SINGOLO (maggiormente sollecitato)

Massimo carico assiale SLU = 163’800 kg

Resistenza assiale di Progetto (Rd) = 206'768 kg

Fattore di sicurezza assiale = 1,26

Massimo carico trasversale SLU = 16’080 kg

Resistenza assiale di Progetto (Rd) = 27’093 kg

Fattore di sicurezza trasversale = 1,68

Massimo carico assiale SLV = 142’100 kg

Resistenza assiale di Progetto (Rd) = 221’422 kg


Massimo carico trasversale SLV = 16’230 kg

Resistenza trasversale di Progetto (Rd) = 26’230 kg

Fattore di sicurezza trasversale = 1,62

VERIFICA PALO GRUPPO

Massimo carico assiale SLU = 1414’’000 kg

Resistenza assiale di Progetto (Rd) = 1632'000 kg


In basa a quanto appena riportato la struttura di fondazione risulta essere verificata.




Pro

ject

PU

B18

-01a

/

Rev

isio

n D

ate

26/0

6/20

19 /

Shee

t n.

R10

6. VERIFCHE COMPLEMENTARI

Di seguito si riportano le verifiche degli elementi complementari, quali le lastre predalles utilizzate come cassero a

perdere della soletta, la verifica della soletta, dei traversi e del pulvino.

Oltre alle verifiche dei collegamenti delle carpenterie metalliche e della capacità di spostamento degli isolatori.

VERIFICA LASTRE PREDALLES

Di seguito si riportano le caratteristiche della predalles adottata per la realizzazione della soletta.

CARATTERISTICHE LASTRA PREDALLES

Larghezza lastra b = 235,00 cm

Spessore soletta lastra s = 5,00 cm

Spessore getto compl. h = 20,00 cm

Numero di tralicci n = 5

Altezza traliccio htral = 16,50 cm

Passo staffatura ls = 20,00 cm

Armatura superiore

Documents

mobilita.regione.emilia-romagna.itmobilita.regione.emilia-romagna.it/settore-idroviario/doc/idroviaferrarese/appalti-i-p...RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE Pagina | 1 R10-RELAZIONE