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2 Sommario 1 PREMESSA descrizione dello stato di fatto Descrizione sommaria delle nuove strutture NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO CRITERI GENERALI DI ANALISI E VERIFICA Criteri generali di analisi Criteri generali verifica Criteri di verifica agli stati limite ultimo Criteri di verifica degli elementi in termini di contenimento del danno Criteri di verifica degli elementi in termini di resistenza Criteri di verifica agli stati limite di esercizio Stati limite considerati CODICE DI CALCOLO Origine e caratteristiche dei codici di calcolo Affidabilità dei codici utilizzati (par NTC 2008) Modalità di presentazione dei risultati (par NTC 2008) Informazioni generali sull elaborazione RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 1 di 16

3 1 PREMESSA La presente relazione contiene una relazione descrittiva generale delle strutture portanti di un piccolo volume, da destinarsi a box ufficio per due postazioni di lavoro, posto all interno dell edificio del Mercato Primavalle 1 nell ambito dei lavori di manutenzione straordinaria che interessano parzialmente l immobile. L area interessata dall opera di progetto è sita in Via S. Iginio Papa, ricadente nella competenza del Municipio XIV ed individuata nel N.C.E.U. di Roma Capitale al Foglio n. 352 particella Localizzazione intervento Il sito è individuato dalle coordinate lat long e ricade in zona sismica 3A. Stante la destinazione d uso dell edificio la classe d uso assunta per le verifiche è la III. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 2 di 16

4 1.1 descrizione dello stato di fatto Il volume di nuova costruzione, oggetto della presente relazione, occupa una piccola porzione all interno dell immobile sede del Mercato Primavalle I. Tale edificio, concepito con struttura ad archi in c.a., fu eretto nel Esso è composto da un unico grande livello fuori terra con altezza netta interna pari a circa 8.00m. vista interna dell edificio All interno del mercato sono attualmente presenti una fila centrale di banchi espositivi aperti in ferro e box commerciali laterali chiusi. La struttura dei box è realizzata parte in ferro e parte in muratura. L Amministrazione Comunale, nell ambito di un più ampio progetto di riqualificazione dell area mercatale, ha previsto una parziale demolizione di n. 3 box in muratura e la realizzazione di un locale destinato ad ufficio per due postazioni di lavoro. area oggetto dell attuale intervento RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 3 di 16

5 Nella figura sottostante è riportato, in pianta, il progetto originario dell arch. Luzzatto del In epoche più recenti una porzione dei box in muratura originali fu già demolita ed in parte ricostruita con materiali differenti dagli originari. area demolita e ricostruita area demolita Lo stato attuale infatti si presenta secondo lo schema grafico rappresentato in figura sottostante: pianta stato attuale RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 4 di 16

6 Nell ambito del presente intervento, al fine di realizzare il locale ufficio, verrà demolita una parte dei box commerciali attualmente esistenti (comunque non originali ed in disuso) e ricostruito un nuovo piccolo volume strutturalmente indipendente dall edificio principale. area oggetto dell attuale intervento Si precisa che, come mostrato anche dalle figure sottostanti, ogni box da demolire risulta strutturalmente indipendente e pertanto le opere che si intende realizzare non pregiudicano la statica dell insieme da mantenere in opera. Inoltre i box commerciali, da mantenere in opera, non risultano attualmente in uso. Nel seguito si riportano alcune immagini dell insieme e del dettaglio box da demolire: area oggetto dell attuale intervento RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 5 di 16

7 vista esterna ed interna box da demolire: si tratta sostanzialmente di strutture metalliche a sostegno delle serrande esterne, murature in laterizi forati a delimitare le zone celle frigo interne (ove presenti), mattoni pieni di delimitazione box, porzioni di solaio leggero e/o controsoffittaure metalliche di copertura. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 6 di 16

8 1.2 Descrizione sommaria delle nuove strutture Il nuovo box ad uso ufficio viene realizzato all interno dell edificio esistente con struttura metallica completamente svincolata dall edificio esistente tramite giunto di ampiezza minima pari a 50mm. Le dimensioni interne del box sono pari a 8.40x3.30m ed ospiterà due postazioni di lavoro a servizio dell area mercatale. La struttura portante è formata da telai in acciaio costituiti da pilastri in profilo HEB 160 e travi di piano HEA 160 connesse tramite giunzioni bullonate. La copertura (non praticabile) è costituita da un pannello grecato coibentato composto da due lamiere in acciaio di spessore 0.50mm, di cui una grecata, e da uno strato coibente. carpenteria travi di copertura RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 7 di 16

9 sezione trasversale Le fondazioni sono costituite da cordoli a sezione rettangolare di dimensioni 40x40cm. Il collegamento tra i cordoli avviene tramite soletta di spessore 15cm. Il piano di posa è posto a quota -0.70m dall attuale piano campagna. pianta fondazione RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 8 di 16

10 Si tratta di modeste strutture metalliche monopiano con copertura leggera realizzata con pannello di doppia lamiera grecata e coibentato. Il modesto stato tensionale indotto sul piano delle fondazioni esistenti, in parte compensato dalla demolizione del carico gravante indotto dai box esistenti, non induce incrementi tensionali significativi alla struttura eistente del mercato. La classe d uso in cui ricade la tipologia dell opera è pari alla Classe III. La vita nominale V N della struttura viene assunta pari a 50 anni. Il valore del coefficiente d uso C U, definito al variare della classe d uso, è pari a 1.5. Nel calcolo, si è considerato un comportamento di tipo non dissipativo (q=1) nei confronti dell azione sismica. Le caratteristiche geologiche e geotecniche del sito sono state definite dal Dott. Geologo Roberto Seri nella apposita relazione geologica. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 9 di 16

11 2 NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO - DM Approvazione delle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. - Circolare n 617/C.S.LL.PP. Istruzioni per l applicazione delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. - Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri 20 Marzo 2003, n Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per la costruzione in zona sismica (per la sola classificazione sismica del territorio). - D.P.R. n 380, 06 Giugno 2001 Testo unico delle disposizioni legislative e regolamenti in materia edilizia. - Legge n 1086, 5 Novembre 1971 : "Criteri di progettazione per strutture in cemento armato normale, precompresso ed in carpenteria metallica." - Legge n 64, 03 Febbraio 1974 : "Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche. - CNR 10011/97 Costruzioni in acciaio Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 10 di 16

12 3 CRITERI GENERALI DI ANALISI E VERIFICA 3.1 Criteri generali di analisi L analisi globale della struttura è stata condotta con il metodo elastico valutando gli effetti delle azioni nell ipotesi che il legame tensioni-deformazioni del materiale sia indefinitamente lineare. Le azioni di calcolo sono, nel presente caso, costituite dai carichi verticali (pesi propri degli elementi strutturali, carichi permanenti, carichi variabili determinati dalla vigente normativa) e dall azione sismica. L analisi, svolta per il calcolo delle sollecitazioni e per l accertamento dei requisiti di sicurezza, è del tipo lineare dinamica. La struttura è stata progettata appartenente alla classe di duttilità bassa (CD B ) 3.2 Criteri generali verifica Criteri di verifica agli stati limite ultimo Le verifiche nei confronti degli stati limite ultimo degli elementi strutturali, degli elementi non strutturali e degli impianti sono state effettuate sia in termini di resistenza che di duttilità. Per quanto riguarda le verifiche di resistenza degli elementi strutturali, inclusi nodi e connessioni tra elementi, è stato verificato che il valore di progetto di ciascuna sollecitazione (Ed), calcolato in generale comprendendo gli effetti delle non linearità geometriche e le regole di gerarchia delle resistenze indicate per le diverse tecniche costruttive, sia inferiore al corrispondente valore della resistenza di progetto (Rd). La resistenza di progetto delle membrature e dei collegamenti è valutata in accordo con le regole definite nel D.M. 14 gennaio Per quanto riguarda le verifiche di duttilità sono state applicate le regole di progetto specifiche e di gerarchia delle resistenze indicate per le diverse tipologie costruttive Criteri di verifica degli elementi in termini di contenimento del danno Nei confronti degli stati limite di esercizio devono essere effettuate le verifiche volte a garantire dei limiti di deformabilità congruenti con le prestazioni richieste e assicurare la funzionalità e la durata delle strutture. Le verifiche nei confronti della deformabilità degli elementi strutturali, degli elementi non strutturali e degli impianti vengono effettuate in termini di contenimento del danno e di mantenimento della funzionalità. Essendo la costruzione di classe d uso III si deve verificare che l azione sismica di progetto non produca, agli elementi costruttivi senza funzione strutturale, danni tali da rendere la costruzione temporaneamente inagibile. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 11 di 16

13 Nel caso in esame, per edifici con tamponamenti collegati rigidamente alla struttura e che interferiscono con la deformabilità della stessa, si deve verificare che: Verifica allo SLD d r < 0,005h dove: dr è lo spostamento relativo di interpiano h è l altezza di interpiano dei vari livelli Verifica allo SLO d r < 0,0033 h dove: dr è lo spostamento relativo di interpiano h è l altezza di interpiano dei vari livelli Criteri di verifica degli elementi in termini di resistenza Per costruzioni di Classe III e IV, se si vogliono limitare i danneggiamenti strutturali, per tutti gli elementi strutturali, inclusi nodi e connessioni tra elementi, deve essere verificato che il valore di progetto di ciascuna sollecitazione (Ed) calcolato in presenza delle azioni sismiche corrispondenti allo SLD (v e ) ed attribuendo ad η il valore di 2/3, sia inferiore al corrispondente valore della resistenza di progetto (Rd). calcolato secondo le regole specifiche indicate per ciascun tipo strutturale nel Cap. 4 con riferimento alle situazioni eccezionali Criteri di verifica agli stati limite di esercizio Le verifiche per assicurare la funzionalità e durata dell opera vengono effettuate limitando sia l apertura delle fessure, attraverso verifiche a fessurazione, che le tensioni in esercizio. Per assicurare la funzionalità e la durata delle strutture è necessario: Realizzare un sufficiente ricoprimento delle armature con calcestruzzo di buona qualità e compattezza, bassa porosità e bassa permeabilità; Non superare uno stato limite di fessurazione adeguato alle condizioni ambientali, alle sollecitazioni ed alla sensibilità delle armature alla corrosione. Le condizioni ambientali, ai fini della protezione contro la corrosione delle armature metalliche, possono essere suddivise in ordinarie, aggressive e molto aggressive in funzione delle classi di esposizione definite nelle Linee Guida per il calcestruzzo strutturale emesse dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 12 di 16

14 CONDIZIONI AMBIENTALI Ordinarie Aggressive Molto aggressive CLASSE DI ESPOSIZIONE XO,XC1,XC2,XC3,XF1 XC4,XD1,XS1,XA1,XA2,XF2,XF3 XD2,XD3,XS2,XS3,XA3,XF4 Nel caso in esame le condizioni ambientali prevalenti degli elementi strutturali, le tipologie di calcestruzzi ed i copriferro minimi adottati, sono riportate nella seguente tabella: Elemento Fondazioni Classe di esposizione ambientale XC2 Descrizione ambiente Bagnato, raramente asciutto: Superfici di cls a contatto con acqua per lungo tempo. Rck (min.) N/mm 2 Copriferro (minimo) mm Copriferro (adottato) mm 25/ Armatura Gruppi di Condizioni Combinazione esigenze ambientali di azione Sensibile Poco sensibile Stato limite w d Stato limite w d frequente ap. fessure w 2 =0.3 ap. fessure w 3 = 0.40 a Ordinarie quasi permanente ap. fessure w 1 = 0.2 ap. fessure w 2 =0.3 b Aggressive frequente ap. fessure w 1 = 0.2 ap. fessure w 2 =0.3 Per quanto riguarda la verifica delle tensioni di esercizio deve risultare: σ c <0.60 f ck per combinazione caratteristica (rara); σ c <0.60 f ck per combinazione quasi permanente; σs <0.80 fyk per combinazione caratteristica (rara); Stati limite considerati Nei confronti delle azioni sismiche si considerano i seguenti stati limite per le costruzioni di classe di uso III: Stato limite ultimo: SLU/SLV Stati limite di esercizio: SLE/SLD/SLO RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 13 di 16

15 4 CODICE DI CALCOLO 4.1 Origine e caratteristiche dei codici di calcolo Di seguito si indicano l origine e le caratteristiche dei codici di calcolo utilizzati riportando titolo, produttore e distributore, versione, estremi della licenza d uso: Origine e Caratteristiche dei Codici di Calcolo Titolo: PRO_SAP PROfessional Structural Analysis Program Versione: PROFESSIONAL (build ) Produttore-Distributore: 2S.I. Software e Servizi per l Ingegneria s.r.l., Ferrara Codice Licenza: Licenza dsi Affidabilità dei codici utilizzati (par NTC 2008) Un attento esame preliminare della documentazione a corredo del software ha consentito di valutarne l affidabilità e soprattutto l idoneità al caso specifico. La documentazione, fornita dal produttore e distributore del software, contiene una esauriente descrizione delle basi teoriche e degli algoritmi impiegati, l individuazione dei campi d impiego, nonché casi prova interamente risolti e commentati, corredati dei file di input necessari a riprodurre l elaborazione: Affidabilità dei codici utilizzati 2S.I. ha verificato l affidabilità e la robustezza del codice di calcolo attraverso un numero significativo di casi prova in cui i risultati dell analisi numerica sono stati confrontati con soluzioni teoriche. E possibile reperire la documentazione contenente alcuni dei più significativi casi trattati al seguente link: Nel prosieguo si indicano tipo di analisi strutturale condotta (statico, dinamico, lineare o non lineare) e il metodo adottato per la risoluzione del problema strutturale nonché le metodologie seguite per la verifica o per il progetto-verifica delle sezioni. Si riportano le combinazioni di carico adottate e, nel caso di calcoli non lineari, i percorsi di carico seguiti; le configurazioni studiate per la struttura in esame sono risultate effettivamente esaustive per la progettazioneverifica. La presente tabella è estratta dall allegato di calcolo. RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 14 di 16

16 La verifica della sicurezza degli elementi strutturali avviene con i metodi della scienza delle costruzioni. L analisi strutturale è condotta con il metodo degli spostamenti per la valutazione dello stato tensodeformativo indotto da carichi statici. L analisi strutturale è condotta con il metodo dell analisi modale e dello spettro di risposta in termini di accelerazione per la valutazione dello stato tensodeformativo indotto da carichi dinamici (tra cui quelli di tipo sismico). L analisi strutturale viene effettuata con il metodo degli elementi finiti. Il metodo sopraindicato si basa sulla schematizzazione della struttura in elementi connessi solo in corrispondenza di un numero prefissato di punti denominati nodi. I nodi sono definiti dalle tre coordinate cartesiane in un sistema di riferimento globale. Le incognite del problema (nell ambito del metodo degli spostamenti) sono le componenti di spostamento dei nodi riferite al sistema di riferimento globale (traslazioni secondo X, Y, Z, rotazioni attorno X, Y, Z). La soluzione del problema si ottiene con un sistema di equazioni algebriche lineari i cui termini noti sono costituiti dai carichi agenti sulla struttura opportunamente concentrati ai nodi: K * u = F dove K = matrice di rigidezza u = vettore spostamenti nodali F = vettore forze nodali Dagli spostamenti ottenuti con la risoluzione del sistema vengono quindi dedotte le sollecitazioni e/o le tensioni di ogni elemento, riferite generalmente ad una terna locale all elemento stesso. Il sistema di riferimento utilizzato è costituito da una terna cartesiana destrorsa XYZ. Si assume l asse Z verticale ed orientato verso l'alto. 4.3 Modalità di presentazione dei risultati (par NTC 2008) Vista la mole dei risultati derivanti dalle molteplici elaborazioni numeriche eseguite si ritiene opportuno allegare alla presente relazione solo alcune parti del materiale relativo al calcolo con elaboratore elettronico. 4.4 Informazioni generali sull elaborazione Informazioni generali sull elaborazione e giudizio motivato di accettabilità dei risultati. Il programma prevede una serie di controlli automatici (check) che consentono l individuazione di errori di modellazione. Al termine dell analisi un controllo automatico identifica la presenza di spostamenti o rotazioni abnormi. Si può pertanto asserire che l RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 15 di 16

17 elaborazione sia corretta e completa. I risultati delle elaborazioni sono stati sottoposti a controlli che ne comprovano l attendibilità. Tale valutazione ha compreso il confronto con i risultati di semplici calcoli, eseguiti con metodi tradizionali e adottati, anche in fase di primo proporzionamento della struttura. Inoltre, sulla base di considerazioni riguardanti gli stati tensionali e deformativi determinati, si è valutata la validità delle scelte operate in sede di schematizzazione e di modellazione della struttura e delle azioni. Si allega al termine della presente relazione elenco sintetico dei controlli svolti (verifiche di equilibrio tra reazioni vincolari e carichi applicati, comparazioni tra i risultati delle analisi e quelli di valutazioni semplificate, etc.). RELAZIONE TECNICA DESCRITTIVA Pag. 16 di 16