RELAZIONE CALCOLI PRELIMINARI DELLE STRUTTURE … · 2006. 5. 6. · CNR-UNI 10011 Costruzioni in acciaio – Istruzioni per il calcolo, l’esecuzione, il collaudo e la manutenzione

Ingegneria S.r.l. LAVORO - JOB NAME: IMPIANTO DI TERMOVALORIZZAZIONE ‘I CIPRESSI’

COMMESSA - JOB: C03040 CLIENTE - CUSTOMER: VALDISIEVE TITOLO - TITLE:

3 REVISIONE PER RIESAME CLIENTE E.R. G.C. G.C. 21.11.05 2 REVISIONE GENERALE M.M. G.C. G.C. 06.2005 1 EMISSIONE M.M. G.C. G.C. 30.06.04

0 EMISSIONE M.M. / E.R. G.C. G.C. 21.05.04 REV DESCRIZIONE -DESCRIPTION ESEG

PREP’D CONTR. CHK’D

APPR. APPR’D

DATA DATE

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DOC50007

RELAZIONE CALCOLI PRELIMINARI DELLE STRUTTURE PROGETTO DEFINITIVO

Proprietà:

Progettazione impiantistica generale:

Progettista Responsabile e coordinatore generale: Giovanni Cardinale Progettazione architettonica: Giovanni Cardinale Lara Righi -Antonio Viceconti Progettazione strutturale: Giovanni Cardinale- Paolo Spinelli ed infrastrutturale Michelangelo Micheloni -Eleonora Rossi

Stefano Mazzanti – Simone Cannelli Maurizio Sacchetti

Consulenti : Procedimento amministrativo: Andrea Failli Idraulica: Tiziano Staiano StudioHydrogeo

Via Giovanni da San Giovanni, 87 – 52027 S. Giovanni Valdarno (AR) - Tel. 055.9123263 – Fax 055.943822 e-mail [email protected]

Viale della Repubblica, 279 - 59100 Prato - Tel. 0574.574545 - Fax 0574.571394 e-mail [email protected] www.gpaingegneria.it


COMMESSA - JOB: C03040 CLIENTE - CUSTOMER: VALDISIEVE

1 EMISSIONE 0 EMISSIONE

REV DESCRIZIONE -DESCRIPTION

IINNDDIICCEE GGEENNEERRAALLEE

11 PPRREEMMEESSSSAA 4

22 SSCCOOPPOO 5

33 NNOORRMMAATTIIVVAA DDII RRIIFFEERRIIMMEENNTTOO 6

44 MMAATTEERRIIAALLII 9

55 RREELLAAZZIIOONNEE GGEEOOTTEECCNNIICCAA 10 55..11 SScceellttaa ddeell ppiiaannoo ddii ppoossaa............................................................................................................................................................10 55..22 SSttrraattiiggrraaffiiaa ee ppaarraammeettrrii ggeeootteeccnniiccaa ddii rriiffeerriimmeennttoo .................................................................................................................10 55..33 SSttrraattiiggrraaffiiaa ddeell tteerrrreennoo ..............................................................................................................................................................11 55..44 TTeennssiioonnee aammmmiissssiibbiillee ...............................................................................................................................................................13

66 EEDDIIFFIICCIIOO PPRRIINNCCIIPPAALLEE 14 66..11 DDeessccrriizziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurraa .......................................................................................................................................................14

77 AANNAALLIISSII DDEEII CCAARRIICCHHII 18 77..11 CCaarriicchhii VVeerrttiiccaallii .........................................................................................................................................................................18

77..11..11 CCaarriicchhii VVeerrttiiccaallii ppeerrmmaanneennttii ee vvaarriiaabbiillii 18 77..11..22 CCaarriiccoo nneevvee 20 77..11..33 CCaarriiccoo ddeell vveennttoo 20 77..11..44 TTaammppoonnaammeennttii llaatteerraallii iinn mmuurraattuurraa 24 77..11..55 TTaammppoonnaammeennttii llaatteerraallii iinn ppaannnneellllii ssaannddwwiicchh 24

77..22 CCaarriicchhii oorriizzzzoonnttaallii ((aazziioonnii ssiissmmiicchhee))........................................................................................................................................25 77..22..11 AAnnaalliissii ddiinnaammiiccaa 25

77..33 CCoommbbiinnaazziioonnii ddii ccaarriiccoo .............................................................................................................................................................26 77..44 LLiimmiittii ddii ddeeffoorrmmaabbiilliittàà ...............................................................................................................................................................27



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All.02/IO.01/Pr.04 File name: DOC50007-C03040-D-00-R3





88 EEDDIIFFIICCIIOO ““AA”” 28 88..11 IInnttrroodduuzziioonnee ...............................................................................................................................................................................28 88..22 CCooppeerrttuurraa ppiiaattttaaffoorrmmaa ddii ssccaarriiccoo .............................................................................................................................................29 88..33 EEddiiffiicciioo ffoossssee ddii ssttooccccaaggggiioo .....................................................................................................................................................32 88..44 CCaappaannnnoonnee mmeettaalllliiccoo ddii ccooppeerrttuurraa...........................................................................................................................................35

99 EEDDIIFFIICCIIOO ““BB”” 44 99..11 IInnttrroodduuzziioonnee ...............................................................................................................................................................................44 99..22 MMooddeellllaazziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurraa .....................................................................................................................................................45 99..33 RRiissuullttaattii ddeell mmooddeelllloo ddii ccaallccoolloo................................................................................................................................................47

99..33..11 FFoorrmmee mmooddaallii 47 99..33..22 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo ttrraalliicccciiaattoo ccoonn 22 HHEEAA332200 50 99..33..33 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo ttrraalliicccciiaattoo ccoonn 22 HHEEAA228800 53 99..33..44 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo HHEEAA440000 56 99..33..55 VVeerriiffiiccaa ttrraavvee HHEEAA228800 58 99..33..66 VVeerriiffiiccaa ddiiaaggoonnaallee ccoonnttrroovveennttoo LL110000xx1100 58 99..33..77 DDeeffoorrmmaazziioonnii 59

99..44 TTeennssiioonnii ssuull tteerrrreennoo ..................................................................................................................................................................60

1100 EEDDIIFFIICCIIOO ““CC”” 62 1100..11 IInnttrroodduuzziioonnee ...............................................................................................................................................................................62 1100..22 SSttrruuttttuurraa ccoonnddeennssaattoorrii..............................................................................................................................................................62

1100..22..11 MMoonnttaannttii HHEEAA228800 65 1100..22..22 CCoonnttrroovveennttii LL110000xx1100 66

1100..33 SSttrruuttttuurraa llooccaallee ttuurrbbiinnaa .............................................................................................................................................................67

1111 EEDDIIFFIICCIIOO UUFFFFIICCII EE SSEERRVVIIZZII 71 1111..11 DDeessccrriizziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurree ddeellll’’eeddiiffiicciioo...................................................................................................................................71 1111..22 DDeessccrriizziioonnee eelleemmeennttii ssttrruuttttuurraallii ...............................................................................................................................................71 1111..33 MMooddeellllaazziioonnee ee ccaallccoolloo ddeellllaa ssttrruuttttuurraa.....................................................................................................................................72 1111..44 AAnnaalliissii ddeeii ccaarriicchhii ......................................................................................................................................................................73

1111..44..11 CCaarriicchhii VVeerrttiiccaallii 73 1111..55 EEddiiffiicciioo BBaassssoo............................................................................................................................................................................75 1111..66 EEddiiffiicciioo AAllttoo................................................................................................................................................................................77



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11 PPRREEMMEESSSSAA

Nella presente relazione vengono riportati i calcoli preliminari delle strutture di un nuovo

edificio che dovrà contenere la seconda linea dell’ impianto “I Cipressi” posto nel comune

della Rufina (FI).

Verrà di seguito distinto la palazzina adibita ad uffici e servizi dall’edificio principale

dell’impianto.



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22 SSCCOOPPOO

La finalità del seguente lavoro è la progettazione, secondo quanto previsto per un

progetto definitivo, delle strutture principali e secondarie degli edifici in oggetto, sulla

base delle caratteristiche geotecniche del sito e dei carichi e sovraccarichi, nel rispetto

della normativa vigente.

La normativa vigente pone l’edificio in zona sismica di tipo 2 con grado di sismicità s =9.

Il metodo con il quale sono state effettuate le verifiche è il metodo delle tensioni

ammissibili.



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33 NNOORRMMAATTIIVVAA DDII RRIIFFEERRIIMMEENNTTOO

I calcoli sono stati eseguiti in accordo alle seguenti disposizioni normativo - tecniche:

legge 5 Novembre 1971 n° 1086 – Norma per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio, normale e precompresso ed a struttura metallica.

D.M. Min LL.PP. 9 Gennaio 1996 – Norme Tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche.

Circolare Min. LL.PP. 14 Febbraio 1974 n° 11951 – Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica. Istruzioni per l’applicazione.

Circolare Min. LL.PP. 31 Luglio 1979 n° 19581 – Legge 5.11.1971, n° 1086 art. 7 – Collaudo Statico.

Circolare Min. LL.PP. 23 Ottobre 1979 n° 19777 – Competenza amministrativa: Legge 5.11.1971, n° 1086, Legge 2.2.1974, n°64.

Circolare Min. LL.PP. 9 Gennaio 1980 n° 20049 – Legge 5.11.1971 n° 1086 – Istruzioni relative ai controlli sul conglomerato cementizio adoperato per le strutture in cemento armato.

Circolare Min. LL.PP. 15 Ottobre 1996 n. 252 AA.GG./S.T.C. – Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche” di cui al decreto ministeriale 9 Gennaio 1996.

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Legge 2 Febbraio1974, n° 64 – Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche.

D.M. Min. LL..PP. 16 Gennaio 1996 – Norme tecniche per la costruzioni in zone sismiche.

Circolare Min. LL.PP. 10 Aprile 1997 n° 65 – Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” di cui al D.M. 16 Gennaio 1996.

D.M. Min. LL..PP. 3 Dicembre 1987 – Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo delle strutture prefabbricate.

Circolare Min. LL.PP. 16 Marzo 1989, n° 31104 – Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo delle costruzioni prefabbricate.

D.M. Min. LL..PP. 16 Gennaio 1996 – Norme tecniche relative ai “Criteri generali

per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi”. Circolare Min. LL.PP. 4 Luglio 1996, n° 156AA.GG./S.T.C. – Istruzioni per

l’applicazione delle “Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi” di cui al D.M. 16 Gennaio 1996.

Legge 4 Agosto n° 464 – Norme per agevolare l’acquisizione da parte del Servizio geologico della Direzione generale delle miniere del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, di elementi di conoscenza relativi alla struttura geologica e geofisica del sottosuolo nazionale.

D.M. Min. LL..PP. 11 Marzo 1988 – Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.



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Circolare Min. LL.PP. 24 Settembre 1988 n° 30483 – L. 2.2.1974, n°64 – art. 1 D.M. 11.3.1988 – Istruzioni riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.

Consiglio di Stato – Adunanza Generale del 2 Giugno 1994 – Competenze professionali degli ingegneri e dei geologi per la redazione delle perizie geologiche e geotecniche.

Consiglio di stato – Sentenza 4 Maggio 1995 n° 701. Circolare Min. LL.PP. 90Gennaio 1996, n° 218/24/3 – Legge 2 Febbraio 1974, n°

64. Decreto del Ministero dei lavori pubblici 11 Marzo 1988. Istruzioni applicative per la redazione della relazione geologica e della relazione geotecnica

Nota: Il presente quadro normativo è da ritenersi ammissibile fino all’aprile 2007, data in cui entrerà in vigore il D.M. 14 settembre 2005: norme tecniche per le costruzioni.



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44 MMaatteerriiaallii

I materiali utilizzati per le strutture in c.a. gettate in opera e per la carpenteria metallica

sono:

Acciaio laminato (Fe 430 grado B) : 2adm N/mm 190=σ

Bulloni (classe 8.8) : 2adm,b N/mm 373=σ

2adm,b N/mm 264=τ

Calcestruzzo per sottofondazone : Rck ≥ 15 N/mm2 2adm N/mm 25.7=σ

20c N/mm 47,0=τ

21c N/mm 54,1=τ

Calcestruzzo per strutture gettate in opera: Rck ≥ 30 N/mm2 2adm N/mm 75,9=σ

20c N/mm 60,0=τ

21c N/mm 83,1=τ

Calcestruzzo per strutture prefabbricate: Rck ≥ 50 N/mm2 2N/mm 75,14=admσ

20c N/mm 87,0=τ

21c N/mm 40,2=τ

Acciaio in barre ad aderenza migliorata FeB44k: σadm = 260 N/mm2



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55 RREELLAAZZIIOONNEE GGEEOOTTEECCNNIICCAA

Nella presente relazione sono riportate le caratteristiche geotecniche del terreno sul

quale poggiano le fondazioni dell’edificio in oggetto.

55..11 SScceellttaa ddeell ppiiaannoo ddii ppoossaa

La profondità del piano su cui sono posate le fondazioni è stata definita in modo variabile

a seconda del tipo di strutture. Tale profondità rispetto all’attuale livello del piano di

campagna è stata scelta maggiore nelle zone con carico più elevato e minore dove i

carichi poco elevati non giustificavano di approfondire ulteriormente le fondazioni.

Riassumendo le fondazioni sono comprese tra 95,1 e 96,3 m s.l.m., mentre le fosse

hanno delle fondazioni a quota 91,7 m s.l.m.

55..22 SSttrraattiiggrraaffiiaa ee ppaarraammeettrrii ggeeootteeccnniiccaa ddii rriiffeerriimmeennttoo

Facciamo riferimento alla Relazione Geologica e Geotecnica redatta dai Dott. Geol.

Marco Rustichelli datata dicembre 2003, relativa alla progettazione della seconda linea

dell’impianto “I Cipressi”.



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55..33 SSttrraattiiggrraaffiiaa ddeell tteerrrreennoo

Dalla relazione suddetta si ricavano le seguenti informazioni sulla stratigrafia del terreno

considerando i risultati dei sondaggi denominati A B C.



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In corrispondenza dei sondaggi sono state eseguite anche delle prove penetrometriche

che hanno fornito i risultati riepilogati nella seguente tabella.

SCPT Sondaggio profondità φ' 0,0 ÷ 1,0 32,4 1,0 ÷ 2,0 33,9 2,0 ÷ 6,0 37,8 1 C

6,0 ÷ 10,0 45,0 0,0 ÷ 1,6 31,5 1,0 ÷ 1,6 35,1 1,6 ÷ 2,6 40,0 2,6 ÷ 3,8 34,8 3,8 ÷ 4,4 39,5 4,4 ÷ 5,4 31,5

2 A

5,4 ÷ 10,0 45,0 0,0 ÷ 1,0 33,0 1,0 ÷ 5,8 36,5 3 B 5,8 ÷ 10,0 45,0

Utilizzando i precedenti risultati possono essere dedotti i valori di φ' in corrispondenza del piano di posa delle fondazioni.



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Considerando che le strutture sono fondate ad una profondità compresa tra -0,5m e -2,0

m dal piano di campagna viene assunto per il calcolo il seguente valore.

φ' ≈ 34

55..44 TTeennssiioonnee aammmmiissssiibbiillee

Utilizzando la seguente formulazione si ottiene quindi il valore del carico limite, in cui

vengono trascurati a favore di sicurezza lo strato di terreno sopra la fondazione e la

coesione e viene considerata un larghezza della fondazione di 160cm.

222c1qlim cmKg6,680002,006,412

BN2BNcNDNq =⋅⋅=γ=γ++γ= γγ

2lim

adm cmKg2,2

Fqq ==



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66 EEDDIIFFIICCIIOO PPRRIINNCCIIPPAALLEE

66..11 DDeessccrriizziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurraa

L’edificio in questione è costituito da quattro tipologie strutturali:

- strutture metalliche tipo “capannone industriale”

- strutture metalliche multipiano con solai in lamiera grecata

- strutture in C.A. gettato in opera

- strutture prefabbricate in C.A.

Strutture metalliche tipo "capannone industriale"

Strutture metalliche multipiano

Strutture multipiano in C.A. con sovrastrutture in acciaio

Strutture prefabbricate in C.A.





Le strutture metalliche a tutta altezza sono presenti nella parte centrale dell’edificio dove

sono presenti le macchine più voluminose e nella zona sopra le fosse di stoccaggio.

Le strutture metalliche multipiano si trovano nella zona vicina alle fosse di stoccaggio e

sono realizzati con colonne e travi metalliche e con solai in lamiera grecata.

Vengono realizzate in C.A. gettato in opera tutte le fondazioni, l’edificio che ospita le

fosse di stoccaggio e i locali di controllo e il primo livello dell’edificio della turbina.

La pensilina che copre la piattaforma di scarico dei camion è realizzata con elementi

prefabbricati in C.A.

Nella seguente immagine viene riportato l’andamento altimetrico del fabbricato indicando

con una scala di colori che va dal verde chiaro fino al marrone scuro seguendo

l’aumentare dell’altezza dell’edificio.



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Considerando le varie tipologie strutturali, gli andamenti altimetrici e le distribuzioni in

pianta si è proceduto al posizionamento dei giunti sismici che hanno premesso di

dividere l’edificio in tre parti secondo lo schema riportato nella seguente immagine.

aB

In seguito alla suddivisione operata si ottengono dei corpi di fabbrica la cui lunghezza

massima non supera i 55m. in modo da minimizzare gli effetti delle deformazioni

termiche.

L’edificio A è formato dalla copertura in CA prefabbricato della piattaforma di scarico e

dal corpo contenente le fosse di stoccaggio. Quest’ultimo è realizzato in C.A. gettato in

opera, tranne che per l’ultimo livello dove è posizionato un capannone in acciaio.



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L’edificio B è formato da un capannone metallico al quale è affiancato un edificio

metallico multipiano.

L’edificio C è formato dal locale che ospita la turbina realizzato in C.A. Al di sopra di

questo è posizionata una struttura metallica che sorregge i condensatori.



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77 AANNAALLIISSII DDEEII CCAARRIICCHHII

77..11 CCaarriicchhii VVeerrttiiccaallii

77..11..11 CCaarriicchhii VVeerrttiiccaallii ppeerrmmaanneennttii ee vvaarriiaabbiillii

Il carico verticale sulle strutture viene determinato sulla base della seguente analisi dei

carichi:

Copertura con pannelli sandwich Carico [ Kg/mq ] Pannelli 15

Incidenza medi arcarecci 15

Carico permanente totale 30 Carico variabile di esercizio 50

Carico totale 80

A questi carichi deve essere aggiunto il carico neve successivamente individuato.

Copertura con solaio in lamiera grecata Carico [ Kg/mq ]

Solaio 200



Carico totale 500

A questi carichi deve essere aggiunto il carico neve successivamente individuato.



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Solaio in lamiera grecata Carico [ Kg/mq ] Solaio 200



Carico totale 1300

Solaio in pannelli prefabbricati Carico [ Kg/mq ] Peso proprio solaio 500

Pavimentazione e massetto 200


Carico totale 1700



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77..11..22 CCaarriiccoo nneevvee

Vengono di seguito riportati i dati relativi al carico della neve considerando una

inclinazione della copertura di 10°.

77..11..33 CCaarriiccoo ddeell vveennttoo

Vengono di seguito riportati i dati relativi al carico del vento considerando le altezze

massime dei tre blocchi in cui è stato suddiviso l’edificio.



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Blocco A e Blocco B – altezza massima 37m.



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Blocco C – altezza massima 29m.



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Riassumendo le pressioni del vento per i tre blocchi sono riportate nella seguente tabella.

Pressione del vento

Blocco A e B 139 Kg/mq

Blocco C 131 Kg/mq

La pressione finale del vento deve essere moltiplicata per il coefficiente di forma Cp i cui

valori sono riportati nel seguente grafico:



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77..11..44 TTaammppoonnaammeennttii llaatteerraallii iinn mmuurraattuurraa

I tamponamenti laterali realizzati in blocchi di cls hanno il seguente peso.

q = 200 Kg/mq

77..11..55 TTaammppoonnaammeennttii llaatteerraallii iinn ppaannnneellllii ssaannddwwiicchh

La baraccatura laterale realizzata con arcarecci e pannelli sandwich ha il seguente peso.

q = 30 Kg/mq



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77..22 CCaarriicchhii oorriizzzzoonnttaallii ((aazziioonnii ssiissmmiicchhee))

L’edificio in oggetto è situato in zona sismica (secondo la nuova classificazione) e quindi

si esegue una verifica sismica per zona con grado di sismicità S = 9. Pertanto oltre ai

carichi verticali elencati nel paragrafo precedente occorre considerare anche le azioni

sismiche combinate ad esse nelle modalità espresse dalla normativa.

Le azioni sismiche vengono determinate attraverso analisi dinamica.

77..22..11 AAnnaalliissii ddiinnaammiiccaa

Gli effetti sismici sono valutati convenzionalmente mediante analisi dinamica della

struttura considerata in campo elastico lineare. Tale analisi è eseguita con il metodo

dell’analisi modale adottando per lo spettro di risposta, in termini di accelerazione,

l’espressione:

IRCga

⋅β⋅ε⋅⋅=

dove: a accelerazione spettrale g accelerazione di gravità C = (S-2) / 100 = 0.07 coefficiente di intensità sismica S = 9 grado di sismicità R coefficiente di risposta ε = 1 coefficiente di fondazione β = 1,2 coefficiente di struttura (struttura intelaiata) I = 1,2 coefficiente di protezione sismica R è funzione del periodo di vibrazione del modo di vibrare considerato ed ha espressione per To >0.8 secondi R=0.862 / T 2/3 per To >0.8 secondi R=1



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dove T è il periodo del modo di vibrare considerato. L’analisi modale deve utilizzare un modello della struttura che ne rappresenti

l’articolazione planimetrica e altimetrica e tener conto di un numero di modi di vibrazione

sufficiente ad assicurare l’eccitazione di più dell’85% della massa totale della struttura.

Le sollecitazioni e gli spostamenti complessivi vengono combinati attraverso il metodo

SRSS (radice della somma dei quadrati).

77..33 CCoommbbiinnaazziioonnii ddii ccaarriiccoo

Gli elementi strutturali sono stati verificati per la più sfavorevole tra le seguenti

combinazioni di carico:

1) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale

2) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Neve

3) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Vento direzione+X

4) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Vento direzione-X

5) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Vento direzione+Y

6) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Vento direzione-Y

7) P. proprio + P. perm. + P. tamp. + P. acc. + Neve + Vento direzione+X

8) P. proprio + P. perm. + P. tamp. + P. acc. + Neve + Vento direzione-X

9) P. proprio + P. perm. + P. tamp. + P. acc. + Neve + Vento direzione+Y

10) P. proprio + P. perm. + P. tamp. + P. acc. + Neve + Vento direzione-Y

11) P. proprio + P. perm. + P. tamponamenti + P. accidentale + Sisma



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DOC50007

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77..44 LLiimmiittii ddii ddeeffoorrmmaabbiilliittàà

Al fine di evitare danni alle opere complementari ( pavimenti, tamponamenti, intonaci,

ecc.) vengono posti i seguenti limiti agli spostamenti.

Arcarecci ed elementi inflessi dell’orditura minuta 1/200 della luce

Travi dei solai 1/400 della luce

Travi caricate direttamente o indirettamente da pilastri

e muri

1/500 della luce

Inoltre, viene posto anche un limite sulla freccia teorica orizzontale dovuta all’azione del

vento, che non deve superare 1/500 dell’altezza totale dell’edificio.



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88 EEDDIIFFIICCIIOO ““AA””

88..11 IInnttrroodduuzziioonnee

L’edificio denominato “A” secondo la schematizzazione riportata in precedenza è

realizzato con tre tipi di sistemi strutturali: C.A. prefabbricato, C.A. gettato in opera e

acciaio.



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88..22 CCooppeerrttuurraa ppiiaattttaaffoorrmmaa ddii ssccaarriiccoo

La piattaforma di scarico è posizionata all’interno di un edificio in C.A. prefabbricato con

copertura a verde.

COPERTURA A VERDE

BA C

PIATTAFORMA DI SCARICO



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Viene previsto uno strato di terreno di 50cm ed un sovraccarico di 100 Kg/mq. Si ottiene

quindi un carico totale pari a:

q = 900 + 100 = 1000 Kg/mq

Prevedendo di utilizzare dei tegoli TT tipo “ RDB serie TV” con altezza 80 cm e luce 16 m

si ottengono le seguenti sollecitazioni.

Kgm320008lqM2

⋅=⋅

= momento massimo di esercizio riferito ad una striscia di 1 m.

Tale valore risulta compatibile con i momenti massimi riportati nelle schede tecniche del

produttore.

Vengono inoltre previsti dei pilastri prefabbricati per i quali viene considerata un’area di

influenza massima di 58 mq.

Considerando un carico di esercizio di 1000 Kg/mq ed un peso proprio dei tegoli di 354

kg/mq si ottiene il seguente sforzo normale sul pilastro più sollecitato.

N = 78532 Kg



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Considerando una sezione di 60x60 cm si ottiene una tensione di:

cmqkg22

AN==σ

Tale tensione pur non considerando eventuali sollecitazioni dovute ai momenti flettenti

risulta sufficiente ad un dimensionamento del pilastro che dovrà poi essere calcolato dal

prefabbricatore in base alla portata richiesta.



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88..33 EEddiiffiicciioo ffoossssee ddii ssttooccccaaggggiioo

L’edificio che ospita le fosse di stoccaggio è realizzato in C.A. gettato in opera. La

maggior parte degli elementi verticali è costituito da setti in CA che permettono di

considerare la struttura verificata rispetto alle sollecitazioni sismiche.

Vengono quindi condotte delle verifiche puntuali su alcuni elementi particolari della

struttura quali le travi dello sbalzo della struttura a quota +22,60.

Nella seguente immagine viene riportata in pianta la zona interessata dallo sbalzo con

luce 3m. Il calcolo viene riferito alla trave di bordo sinistra caricata con una striscia di

influenza larga 4,5m. e con la colonna del capannone metallico sovrastante.

FOSSA DI STOCCAGGIO



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Sullo sbalzo gravano oltre al solaio a quota +22.60 e al relativo sovraccarico, anche le

colonne del capannone metallico sovrastante.

+19000

+22600

HE

500A

HE

500A

Viene assunto uno schema di calcolo a mensola caricato con un carico di punta P = 35

ton e con un carico distribuito q = 8,55 ton/m.

q

P



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Il carico distribuito è derivato come segue.

q = peso proprio e portato + sovraccarico variabile =

= 800 Kg/mq x 4,75m + 1000 Kg/mq x 4,75m = 8550 Kg/m

Si ottiene quindi il seguente momento flettente.

Kgm143475LP2LqM

2

=⋅+⋅

=

Considerando una trave con sezione 65 x110 armata con 13d24+13d24 viene di seguito

riportata la verifica di resistenza.



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88..44 CCaappaannnnoonnee mmeettaalllliiccoo ddii ccooppeerrttuurraa

Al di sopra delle fosse di stoccaggio si trova un capannone metallico di dimensioni in

pianta 16 x 30 m. I telai principali ad interassi di 7m sui bordi e di 8 m al centro, sono

realizzati con travi reticolari con luce 16m. e colonne con altezza 13.5 m.



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Viene realizzato un modello bidimensionale agli elementi finiti della reticolare e delle

colonne.

modello agli elementi finiti

I carichi applicati sono il carico del vento come previsto nel paragrafo 7.1.3, il peso

proprio della baraccatura valutato in 30 Kg/mq per la copertura e in 25 Kg/mq per le

pareti, il carico della neve come previsto nel paragrafo 7.1.2 e il carico accidentale in

copertura di 50 kg/mq.

Viene inoltre previsto sulle pilastrate il carico di uno dei due carroponti da 21 ton. presenti

nell’edificio.



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Considerando la reazione verticale di 8,5 t per rotella fornita dal cliente viene applicato

nella mezzeria di ogni pilastro un carico di 17 t. considerando una eccentricità di 45 cm

rispetto all’asse del pilastro.

Infine viene assegnato il carico derivato dalla presenza della struttura in legno lamellare

posta sopra il giardino pensile. Tale struttura è formata da degli elementi curvi in legno

parzialmente collegati da dei pannelli. Considerando la struttura vincolata mediante

cerniere le reazioni vincolari sono date da sforzi normali dovuti al peso proprio e

all’azione del vento.

TRAVI 80X60 IN LEGNO LAMELLARE

COPE

RTUR

A IN P

ANNE

LLI



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I pannelli di copertura sono investiti da un carico del vento secondo il seguente schema.

Qv

Qh

Qv

Qh

I carichi applicati alla sommità delle colonne del capannone sono i seguenti.

Qv = 7320 + 6048 = 13368 Kg

Qh = 7320 Kg



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Dal calcolo si ottengono quindi le caratteristiche della sollecitazione riportate nelle seguenti

immagini.

diagramma sforzi normali



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diagramma momento flettente



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Corrente inferiore doppia L 120x80x10 N max = 30407 kg A= 38.4 cm2

adm2cmKg792

AN

σ





si ottiene: ω = 1,88

adm2cmKg739

AN

σ





Calcolo del momento equivalente

Kgm57740M5,0M maxeq,x =⋅=

La verifica sarà quindi: Sezione di base:

adm2

y,crx

eq,x

cmKg1414

AN5,11w

M4,1AN

σ





99 EEDDIIFFIICCIIOO ““BB””


L’edificio denominato “B” secondo la schematizzazione riportata in precedenza è

realizzato con due tipi di sistemi strutturali: capannone metallico e struttura multipiano in

acciaio.



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La particolarità della struttura e l’elevata altezza hanno imposto di realizzare un modello

agli elementi finiti che oltre alle sollecitazioni massime, permetta di valutare

accuratamente le deformazioni della struttura. In particolare vista la notevole altezza

dell’edificio è risultato importante garantire che la freccia teorica orizzontale dovuta

all’azione del vento, non superi 1/500 dell’altezza totale dell’edificio, secondo quanto

previsto dalla normativa vigente.

Sono stati inseriti dei controventi metallici che hanno il compito di assorbire le forze

orizzontali. Tuttavia non è stato possibile estendere tali controventi fino alla zona più alta

dell’edificio dove per la valutazione delle lunghezze di libera inflessione dei pilastri sono

stati adottati degli schemi a mensola. La dove, invece, sono presenti i controventi le

lunghezze di libera inflessione dei pilastri sono state calcolate con schemi incastro-

appoggio.

99..22 MMooddeellllaazziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurraa

L’utilizzo di modelli tridimensionali realizzati attraverso il programma agli elementi finiti

SAP2000, ha consentito di risolvere il problema della ripartizione dei carichi orizzontali e

della determinazione delle sollecitazioni per carichi verticali e orizzontali sulla struttura,

oltre alla valutazione delle deformazioni.

Travi e i pilastri sono stati schematizzati attraverso elementi monodimensionali tipo

“FRAME”.



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99..33 RRiissuullttaattii ddeell mmooddeelllloo ddii ccaallccoolloo

Il modello di calcolo ha fornito i seguenti risultati.

99..33..11 FFoorrmmee mmooddaallii

L’ analisi dinamica ha permesso di ottimizzare la struttura in modo da abbattere i periodi

propri e regolarizzare le forme modali. Vengono riportati nelle seguenti viste in pianta le

deformate delle prime tre forme modali .

Primo modo di vibrare – 0,718 sec.



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Secondo modo di vibrare – 0,676 sec.



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Terzo modo di vibrare – 0,589 sec.



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HE 320 A

HE 320 A

TR.320A

99..33..22 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo ttrraalliicccciiaattoo ccoonn 22 HHEEAA332200

Il profilo è composto da due HEA320 tralicciate come indicato nella seguente immagine.

A = 248,7 cm2

Wx = 7469 cm3

Wy = 2959 cm3

ρx = 40,7 cm

ρy = 13,6 cm

Piano d’inflessione x-x L0 = 30,1 m β = 2 Viene assunto uno schema a mensola poiché non vi sono controventi che permettano di considerare appoggiato il pilastro in sommità. La snellezza dell’asta risulta:

149ALLLA10

d2t0

3d2

yeq ≅⋅⋅⋅⋅

+λ=λ



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essendo

1488,41

30902iL

y

oy ≈

⋅=

⋅β=λ

A = 248,7 cm2 area entrambi i correntiAd = 19,2 cm2 area diagonale L 100x10 Ld = 113 cm lunghezza diagonale Lt = 80cm interasse correnti L0 = 80 cm interasse montanti

si ottiene: ω = 3,89 σcr = 920 Kg/cmq Piano d’inflessione y-y LC = β L = 11,8 m avendo considerato β = 0,8 La snellezza dell’asta risulta quindi:

87iL

y

C ≈=λ

si ottiene: ω = 1,88 σcr = 2690 Kg/cmq

Verifica di resistenza Per la combinazione P. proprio + P. accidentale + Vento direzione+Y

N = 10930 Kg ( frame 210 )

M22 = 73644 Kgm

M33 = 75 Kgm



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adm2y

33

x

22

cmKg1033

WM

WM

AN

σ





HE 280 A

HE 280 A

TR.280A

99..33..33 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo ttrraalliicccciiaattoo ccoonn 22 HHEEAA228800

Il profilo è composto da due HEA280 tralicciate come indicato nella seguente immagine.

A = 194,6 cm2

Wx = 4197 cm3

Wy = 2025 cm3

ρx = 30,8 cm

ρy = 11,9 cm

Piano d’inflessione x-x L0 = 25,1 m β = 0,8 Viene assunto uno schema incastro-appoggio poiché viene considerata la presenza dei controventi orizzontali in copertura e dei controventi verticali nel piano di inflessione. La snellezza dell’asta risulta:

68ALLLA10

d2t0

3d2

yeq ≅⋅⋅⋅⋅

+λ=λ



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essendo

658,30

25108,0iL

y

oy ≈

⋅=

⋅β=λ

A = 194,6 cm2 area entrambi i correntiAd = 12,3 cm2 area diagonale L 80x8 Ld = 85 cm lunghezza diagonale Lt = 60cm interasse correnti L0 = 60 cm interasse montanti

si ottiene: ω = 1,51 σcr = 4400 Kg/cmq Piano d’inflessione y-y LC = β L = 7,1 m avendo considerato β = 0,8 La snellezza dell’asta risulta quindi:

60iL

y

C ≈=λ

si ottiene: ω = 1,39 σcr = 5650 Kg/cmq

Verifica di resistenza Per la combinazione P. proprio + P. accidentale + Vento direzione+Y

N = 12889 Kg ( frame 897 sezione di base)

M22 = 45680 Kgm

M33 = 52 Kgm



ELABORATO REF. N:

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adm2y

33

x

22

cmKg1157

WM

WM

AN

σ





99..33..44 VVeerriiffiiccaa ppiillaassttrroo HHEEAA440000

Il profilo è un HEA400.

A = 159,0 cm2

Wx = 2310 cm3

Wy = 571 cm3

ρx = 16,8 cm

ρy = 7,3 cm

Verifica di resistenza Per la combinazione P. proprio + P. accidentale + Vento direzione-X

N = 117126 Kg ( frame 303 )

M22 = 3501 Kgm

M33 = 1239 Kgm

adm2y

33

x

22

cmKg1105

WM

WM

AN

σ





La snellezza dell’asta risulta quindi:

27iL

y

C ≈=λ

si ottiene: ω = 1,04 σcr,x = 27890 Kg/cmq Piano d’inflessione y-y LC = β L = 4,5 m avendo considerato β = 1 La snellezza dell’asta risulta quindi:

62iL

y

C ≈=λ

si ottiene: ω = 1,29 σcr,y = 5290 Kg/cmq

Calcolo del momento equivalente Poiché il momento flettente varia linearmente, i momenti equivalenti risultano:

Kgm1853M4,0M6,0M baeq,x =⋅−⋅= essendo ba MM ≥

Kgm622M4,0M6,0M baeq,y =⋅−⋅= essendo ba MM ≥


adm2

y,cry

eq,y

x,crx

eq,x

cmKg1048

AN5,11w

M

AN5,11w

MAN

σ





99..33..55 VVeerriiffiiccaa ttrraavvee HHEEAA228800

Il profilo utilizzato per le travi è un HEA280.

A = 97,3 cm2

Wx = 1010 cm3

Wy = 340 cm3

Verifica di resistenza Per la combinazione P. proprio + P. accidentale + Vento direzione-Y

M33 = 12533 Kgm ( frame 183 )

adm2x

33

cmKg1241

WM

σ





99..33..77 DDeeffoorrmmaazziioonnii Particolare attenzione è stata prestata alle deformazioni legate alla freccia teorica

orizzontale dovuta all’azione del vento.

La freccia massima sotto l’azione del vento risulta di 5,76 cm

Considerando un’altezza delle colonne di 32,50 m la freccia ottenuta risulta pari a 1/565

dell’altezza e quindi al di sotto dei limiti di normativa.



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99..44 TTeennssiioonnii ssuull tteerrrreennoo

Al fine di valutare che le tensioni sul terreno non superino i valori limite calcolati al

paragrafo 5.4 viene condotta una verifica sulla trave di fondazione più sollecitata.

In realtà le fondazioni sono formate da un reticolo di travi che contribuisce a diminuire le

tensioni sul terreno facendo collaborare le travi tra di loro. Condurre le verifiche su di

una trave isolata è quindi a favore di sicurezza.

Viene modellata la trave lungo il filo 2 e tra i fili G’ e J’ come una trave di sezione 320x70

cm. su suolo elastico alla Winker.

Si adotta come costante K = 5 Kg/cmq.

Vengono riportai sulla trave i carichi ricavati dal modello agli elementi finiti della struttura

metallica e i carichi delle macchine forniti dal committente.

Nella seguente immagine vengono indicati i carichi in tonnellate.

Dall’analisi agli elementi finiti della trave su suolo elastico si può ricavare il massimo

abbassamento.



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Considerando l’abbassamento:

s = -0,38 cm

si ottiene:

adm2cmKg9,1ks σ≤=⋅=σ



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1100 EEDDIIFFIICCIIOO ““CC””


L’edificio denominato “C” secondo la schematizzazione riportata in precedenza è

realizzato con due tipi di sistemi strutturali: C.A. gettato in opera e acciaio.

1100..22 SSttrruuttttuurraa ccoonnddeennssaattoorrii

La struttura che sostiene i condensatori viene realizzata con dei montanti in acciaio,

controventati in tutte le direzioni mediante controventi a croce.

Particolare attenzione viene rivolta nel determinare i carichi derivati dal vento che investe

i condensatori.

Considerando la forma a sezione triangolare dei condensatori con le pareti inclinate di

58° e il seguente carico del vento si possono ricavare le reazioni vincolari alla base

dovute al vento.

P = 131 Kg/mq

Q1 = Cp x P x i= 0,8 x 131 x 9,6 = 1008 Kg/m pressione

Q2 = Cp x P x i= 0,4 x 131 x 9,6 = 499 Kg/m depressione



ELABORATO REF. N:

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Q1Q2

V1H1V2H2

Si ricava:

V1 = 3341 Kg

V2 = - 653 Kg

H1 = 7469 Kg

H2 = 5309 Kg



ELABORATO REF. N:

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V1 + PH1V2 + PH2

Q3Q4 Ai carichi ottenuti in precedenza viene aggiunto il peso proprio dei condensatori pari a :

P = 30 ton.

Poiché sono presenti dei montanti di facciata che dividono in due parti uguali l’interasse

dei montanti principali, l’interasse per il calcolo del carico del vento diviene:

i’ = 4,8m

P = 131 Kg/mq

Q3 = Cp x P x i’= 1,0 x 131 x 4,8 = 629 Kg/m pressione

Q4 = Cp x P x i’= 0,2 x 131 x 4,8 = 126 Kg/m depressione

Poiché la struttura non è stagna vengono considerati i relativi coefficienti.



ELABORATO REF. N:

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1100..22..11 MMoonnttaannttii HHEEAA228800 Considerando uno schema incastro appoggio, caricato con un carico uniforme dovuto al

vento e con un carico di punta dovuto al peso del condensatore, si ottengono le massime

sollecitazioni riportate di seguito.

Sezione di base:

N = 33341 Kg

M = 7863 Kgm Verifica di resistenza

adm2x cm

Kg11211010

7863003,97

33341WM

AN

σ





La snellezza dell’asta risulta quindi:

114iL

y

C ≈=λ

si ottiene: σcr,y = 1560 Kg/cmq

Calcolo del momento equivalente

Kgm5897M75,0M maxeq,x =⋅=


adm2

y,crx

eq,x

cmKg1333

AN5,11w

M4,1AN

σ





1100..33 SSttrruuttttuurraa llooccaallee ttuurrbbiinnaa

Il locale dove si trova la turbina è realizzato in C.A. gettato in opera.

Assumendo che le sollecitazioni orizzontali vengono assorbite dai setti in CA vengono

verificati i telai formati da pilastri 60x60 e travi 60x80.

V1V2

Q

M2 M1

C C

V1 = 34105 Kg M1 = 7853 Kg

V2 = 30111 Kg M2 = 1573 Kg

C = 10000 Kg Q = 504 Kg/m



ELABORATO REF. N:

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ELABORATO REF. N:

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Verifica trave

M = 10723 Kgm

Considerando una trave con sezione 60 x 40 armata con 4d20+4d20 viene di seguito




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Verifica pilastro

N = 56553 Kg

M = 10635 Kgm

Considerando una pilastro con sezione 60 x 60 armato con 4d20+4d20 viene di seguito




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1111 EEDDIIFFIICCIIOO UUFFFFIICCII EE SSEERRVVIIZZII

1111..11 DDeessccrriizziioonnee ddeellllaa ssttrruuttttuurree ddeellll’’eeddiiffiicciioo

L’edificio in questione ha la pianta assimilabile alla forma di una ‘L’, in cui una porzione si

sviluppa al piano terra e primo,mentre l’altra ha anche un secondo piano; la copertura

dell’edificio è piana. I due corpi sono separati da un giunto strutturale.

Prendendo come 0.0 la quota del finito del piano terra, la quota della copertura

dell’edificio basso è pari a +7.55m; mentre l’edificio alto ha la copertura a quota +13.31.

1111..22 DDeessccrriizziioonnee eelleemmeennttii ssttrruuttttuurraallii

La struttura consiste in un sistema intelaiato di travi e pilastri gettati in opera la cui funzione principale è quella di portare il carico verticale trasferito dai solai, anch’essi

gettati in opera, e le azioni orizzontali, che vengono ripartite anche tra i setti del nucleo

del vano ascensore.

Il solaio di copertura e del piano primo della parte bassa (luce 9.40m) è realizzato

attraverso solaio a lastra tipo Predalles, completato attraverso un getto in opera ed una

soletta integrativa, con spessore complessivo di 4+28+6cm.

I solai della parte alta sono realizzati attraverso solai a lastra tipo Predalles, che

vengono completati attraverso un getto in opera ed una soletta integrativa, con spessore

diverso ai vari piani a seconda della luce e del carico sopportato.



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Le travi sono di tre tipologie:

le travi di bordo longitudinali, che portano parte del carico del solaio e il tamponamento, sono realizzate attraverso travi ricalate ;

le travi di bordo trasversali, che portano il tamponamento, sono realizzate attraverso travi in spessore;

le travi c

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RELAZIONE CALCOLI PRELIMINARI DELLE STRUTTURE … · 2006. 5. 6. · CNR-UNI 10011 Costruzioni in acciaio – Istruzioni per il calcolo, l’esecuzione, il collaudo e la manutenzione