REGIONE BASILICATA COMUNITA MONTANA CAMASTRA - ALTO SAURO (POTENZA)

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1 Dott. Guseppe Sassone INGEGNERE EDILE C.da Mercato, Sense (PZ) - Tel. 097/ REGIONE BASILICATA COMUNITA MONTANA CAMASTRA - ALTO SAURO (POTENZA) INTERVENTI DI RAZIONALIZZAZIONE DEI PRESIDI DEPURATIVI ESISTENTI MEDIANTE LA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO DI DEPURAZIONE CONSORTILE ED OPERE DI COLLETTAMENTO PER LA SALVAGUARDIA AMBIENTALE DEL TORRENTE CAMASTRA PROGETTO DEFINITIVO (aggornamento) COMMITTENTE Comuntà Montana RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE Camastra - Alto Sauro (mpanto d depurazone) PROGETTISTI Ing. Guseppe SASSONE Prof. Ing. Salvatore MARGIOTTA (PARTE II) TAVOLA I - 4 DATA

2 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. - DESCRIZIONE GENERALE DELL OPERA L mpanto d depurazone è destnato a rcevere e trattare le acque refle provenent dagl abtat d Anz, laurenzana, Calvello e dall area P.I.P d Calvello. Esso consta de seguent manufatt n c.a. - Canale d grglatura e vasca d dssabbatura; - Vasca d dentrfcazone ossdazone ntrfcazone; - Vasca d sedmentazone; - Vacsa d stablzzazone; - Lett d essccamento; - Vasca d dsnfezone; - Locale servz; - Cabna d trasformazone. Vengono d seguto rportate per ogn manufatto due vste assonometrche contrapposte allo scopo d consentre una mglore comprensone delle strutture oggetto della presente relazone: - NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le fas d anals e verfca della struttura sono state condotte n accordo alle seguent

3 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. dsposzon normatve, per quanto applcabl n relazone al crtero d calcolo adottato dal progettsta, evdenzato nel proseguo della presente relazone: Legge 5 novembre 97 n. 086 (G. U. dcembre 97 n. ) Norme per la dscplna delle opere d conglomerato cementzo armato, normale e precompresso ed a struttura metallca Legge febbrao 974 n. 64 (G. U. marzo 974 n. 76) Provvedment per le costruzon con partcolar prescrzon per le zone ssmche Indcazon progettve per le nuove costruzon n zone ssmche a cura del Mnstero per la Rcerca scentfca - Roma 98. D. M. Infrastrutture Trasport 4 gennao 008 (G.U. 4 febbrao 008 n. 9 - Suppl. Ord.) Norme tecnche per le Costruzon Inoltre, n mancanza d specfche ndcazon, ad ntegrazone della norma precedente e per quanto con esse non n contrasto, sono state utlzzate le ndcazon contenute nella: Crcolare febbrao 009 n. 67 del Mnstero delle Infrastrutture e de Trasport (G.U. 6 febbrao 009 n. 7 Suppl. Ord.) Istruzon per l'applcazone delle 'Norme Tecnche delle Costruzon' d cu al D.M. 4 gennao MATERIALI IMPIEGATI E RESISTENZE DI CALCOLO Per la realzzazone dell opera n oggetto saranno mpegat seguent materal: Calcestruzzo tpo C/40 (Resstenza caratterstca Rck = 40.0 N/mm ) armato con barre d accao ad aderenza mglorata tpo Accao B450C (Resstenza caratterstca Fyk = N/mm ); I valor de parametr caratterstc de suddett materal sono rportat ne tabulat d calcolo, nella relatva sezone. Per cascuna classe d calcestruzzo mpegata sono rportat valor d: Resstenza d calcolo a trazone (fctd) Resstenza a rottura per flessone (fcfm) Resstenza tangenzale d calcolo (τrd) Modulo elastco normale (E) Modulo elastco tangenzale (G) Coeffcente d scurezza allo Stato Lmte Ultmo del materale (γc) Resstenza cubca caratterstca del materale (Rck) Coeffcente d Omogenezzazone Peso Specfco Coeffcente d dlatazone termca I dagramm costtutv del calcestruzzo sono stat adottat n conformtà alle ndcazon rportate al punto 4... del D.M. 4 gennao 008; n partcolare per le verfche effettuate a pressoflessone retta è stato adottato l modello rportato n a), mentre per le verfche degl element a pressoflessone devata è stato adottato l dagramma tpo a)

4 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 4 Dagramm d calcolo tensone/deformazone del calcestruzzo. La deformazone massma εc max è assunta par a Per l accao sono rportat valor d: Tensone caratterstca d snervamento trazone (fyk) Modulo elastco normale (E) Modulo elastco tangenzale (G) Coeffcente d scurezza allo Stato Lmte Ultmo del materale (γf) Peso Specfco Coeffcente d dlatazone termca I dagramm costtutv dell accao sono stat adottat n conformtà alle ndcazon rportate al punto 4... del D.M. 4 gennao 008; n partcolare è stato adottato l modello elastco perfettamente plastco descrtto n b). La resstenza d calcolo è data da fyk / γf. Il coeffcente d scurezza γf s assume par a.5. Tutt materal mpegat dovranno essere comunque verfcat con opportune prove d laboratoro secondo le prescrzon della vgente Normatva. 4 - TERRENO DI FONDAZIONE Le ndagn effettuate, mrate alla valutazone della veloctà delle onde d taglo (VS0) e/o del numero d colp dello Standard Penetraton Test (NSPT), permettono d classfcare l proflo stratgrafco, a fn della determnazone dell azone ssmca, d categora C [Depost d terren a grana grossa medamente addensat o terren a grana fna medamente consstent con spessor superor a 0 m, caratterzzat da un graduale mgloramento delle propretà meccanche con la profondtà e da valor d Vs, 0 compres tra 80 m/s e 60 m/s (ovvero 5 < NSPT,0 < 50 ne terren a grana grossa e 70 < cu, 0 < 50 kpa ne terren a grana fna).]. Tutt parametr che caratterzzano terren d fondazone sono rportat ne tabulat d

5 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 5 calcolo, nella relatva sezone. Per ulteror dettagl s rmanda alle relazon geologca e geotecnca. 5 - ANALISI DEI CARICHI Un accurata valutazone de carch è un requsto mprescndble d una corretta progettazone, n partcolare per le costruzon realzzate n zona ssmca. Essa, nfatt, è fondamentale a fn della determnazone delle forze ssmche, n quanto ncde sulla valutazone delle masse e de perod propr della struttura da qual dpendono valor delle accelerazon (ordnate degl spettr d progetto). La valutazone de carch e de sovraccarch è stata effettuata n accordo con le dsposzon del Decreto Mnstero Infrastrutture Trasport 4 gennao 008 (G. U. 4 febbrao 008, n. 9 - Suppl.Ord.) Norme tecnche per le Costruzon La valutazone de carch permanent è effettuata sulle dmenson defntve. Le anals effettuate, corredate da dettaglate descrzon, sono rportate ne tabulat d calcolo nella relatva sezone. 6 - VALUTAZIONE DELL AZIONE SISMICA L azone ssmca è stata valutata n conformtà alle ndcazon rportate al captolo. del D.M. 4 gennao 008 Norme tecnche per le Costruzon In partcolare l procedmento per la defnzone degl spettr d progetto per var Stat Lmte per cu sono state effettuate le verfche è stato l seguente: defnzone della Vta Nomnale e della Classe d Uso della struttura, l cu uso combnato ha portato alla defnzone del Perodo d Rfermento dell azone ssmca. Indvduazone, tramte lattudne e longtudne, de parametr ssmc d base ag, F0 e T * c per tutt e quattro gl Stat Lmte prevst (SLO, SLD, SLV e SLC); l ndvduazone è stata effettuata nterpolando tra 4 punt pù vcn al punto d rfermento dell edfco. Determnazone de coeffcent d amplfcazone stratgrafca e topografca. Calcolo del perodo Tc corrspondente all nzo del tratto a veloctà costante dello Spettro. I dat così calcolat sono stat utlzzat per determnare gl Spettr d Progetto nelle verfche agl Stat Lmte consderate. 6. Verfche d regolartà Sa per la scelta del metodo d calcolo, sa per la valutazone del fattore d struttura adottato, deve essere effettuato l controllo della regolartà della struttura. La tabella seguente reploga, per la struttura n esame, le condzon d regolartà n panta ed n altezza soddsfatte. REGOLARITÀ DELLA STRUTTURA IN PIANTA La confgurazone n panta è compatta e approssmatvamente smmetrca rspetto a due drezon ortogonal, n relazone alla dstrbuzone d masse e rgdezze Il rapporto tra lat d un rettangolo n cu la costruzone rsulta nscrtta è nferore a 4 Nessuna dmensone d eventual rentr o sporgenze supera l 5 % della dmensone totale della costruzone nella corrspondente drezone Gl orzzontament possono essere consderat nfntamente rgd nel loro pano rspetto agl element vertcal e suffcentemente resstent NO SI SI SI REGOLARITÀ DELLA STRUTTURA IN ALTEZZA Tutt sstem resstent vertcal (qual tela e paret) s estendono per tutta l altezza della costruzone SI

6 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 6 Massa e rgdezza rmangono costant o varano gradualmente, senza brusch cambament, dalla base alla sommtà della costruzone (le varazon d massa da un orzzontamento all altro non superano l 5 %, la rgdezza non s rduce da un orzzontamento a quello sovrastante pù del 0% e non aumenta pù del 0%); a fn della rgdezza s possono consderare regolar n altezza strutture dotate d paret o nucle n c.a. o paret e nucle n muratura d sezone costante sull altezza o d tela controventat n accao, a qual sa affdato almeno l 50% dell azone ssmca alla base Nelle strutture ntelaate progettate n CD B l rapporto tra resstenza effettva e resstenza rchesta dal calcolo non è sgnfcatvamente dverso per orzzontament dvers (l rapporto fra la resstenza effettva e quella rchesta, calcolata ad un generco orzzontamento, non deve dfferre pù del 0% dall analogo rapporto determnato per un altro orzzontamento); può fare eccezone l ultmo orzzontamento d strutture ntelaate d almeno tre orzzontament Eventual restrngment della sezone orzzontale della costruzone avvengono n modo graduale da un orzzontamento al successvo, rspettando seguent lmt: ad ogn orzzontamento l rentro non supera l 0% della dmensone corrspondente al prmo orzzontamento, né l 0% della dmensone corrspondente all orzzontamento mmedatamente sottostante. Fa eccezone l ultmo orzzontamento d costruzon d almeno quattro pan per l quale non sono prevste lmtazon d restrngmento NO NO SI La rgdezza è calcolata come rapporto fra l taglo complessvamente agente al pano e δ, spostamento relatvo d pano (Il taglo d pano è la sommatora delle azon orzzontal agent al d sopra del pano consderato). Tutt valor calcolat ed utlzzat per le verfche sono rportat ne tabulat d calcolo nella relatva sezone. La struttura è pertanto: NON REGOLARE n panta NON REGOLARE n altezza 6. Classe d duttltà La classe d duttltà è rappresentatva della capactà dell edfco n cemento armato d dsspare energa n campo anelastco per azon cclche rpetute. Le deformazon anelastche devono essere dstrbute nel maggor numero d element duttl, n partcolare le trav, salvaguardando n tal modo plastr e soprattutto nod trav plastro che sono gl element pù fragl. Il D.M. 4 gennao 008 defnsce due tp d comportamento strutturale: a) b) comportamento strutturale non-dsspatvo; comportamento strutturale dsspatvo. Per strutture con comportamento strutturale dsspatvo s dstnguono due lvell d Capactà Dsspatva o Class d Duttltà (CD). CD A (Alta); CD B (Bassa). La dfferenza tra le due class rsede nella enttà delle plastczzazon cu c s rconduce n fase d progettazone; per ambedue le class, onde asscurare alla struttura un comportamento dsspatvo e duttle evtando rotture fragl e la formazone d meccansm nstabl mprevst, s fa rcorso a procedment tpc della gerarcha delle resstenze. La struttura n esame è stata progettata n classe d duttltà BASSA. 6. Spettr d Progetto per S.L.U. e S.L.D. L edfco è stato progettato per una Vta Nomnale par a 50 e per Classe d Uso par a.

7 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 7 In base alle ndagn geognostche effettuate s è classfcato l suolo d fondazone d categora C, cu corrspondono seguent valor per parametr necessar alla costruzone degl spettr d rsposta orzzontale e vertcale: Stato Lmte Coef. Ampl. Strat. Stato lmte d operatvtà.50 Stato lmte d danno.50 Stato lmte salvaguarda della vta.4 Stato lmte prevenzone collasso. Per la defnzone degl spettr d rsposta, oltre all accelerazone ag al suolo (dpendente dalla classfcazone ssmca del Comune) occorre determnare l Fattore d Struttura q. Il Fattore d struttura q è un fattore rduttvo delle forze elastche ntrodotto per tenere conto delle capactà dsspatve della struttura che dpende dal sstema costruttvo adottato, dalla Classe d Duttltà e dalla regolartà n altezza. S è noltre assunto l Coeffcente d Amplfcazone Topografca ST par a,00. L'edfco è stato progettato per appartenere alla Classe Tal succtate caratterstche sono rportate negl allegat tabulat d calcolo al punto DATI GENERALI ANALISI SISMICA. Per la struttura n esame sono stat determnat seguent valor: Stato Lmte d salvaguarda della Vta Fattore d Struttura q per ssma orzzontale n drezone X:,5 Fattore d Struttura q per ssma orzzontale n drezone Y:,5 Fattore d Struttura q per ssma vertcale:,50 Gl spettr utlzzat sono rportat nella successva fgura.

8 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 8 m/s² SPETTRI d RISPOSTA d ACCELERAZIONE s SLV n X SLV n Y SLD n orzzontale SLV n vertcale SLD n vertcale 6.4 Metodo d Anals Il calcolo delle azon ssmche è stato eseguto n anals dnamca modale, consderando l comportamento della struttura n regme elastco lneare. Il numero d mod d vbrazone consderato (0) ha consentto, nelle vare condzon, d mobltare le seguent percentual delle masse della struttura: Stato Lmte Drezone Ssma % salvaguarda della vta X 60,0 salvaguarda della vta Y 55, salvaguarda della vta Z 99,4 d Danno X 60,0 d Danno Y 55, d Danno Z 99,4 Per valutare la rsposta massma complessva d una generca caratterstca E, conseguente alla sovrapposzone de mod, s è utlzzata una tecnca d combnazone probablstca defnta CQC (Complete Quadratc Combnaton - Combnazone Quadratca Completa): E = j, j=, n ρ E E j con:

9 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 9 ρ = j 8ξ ( + βj ) βj ( β ) + 4ξ β ( + β ) j j j ω β j = ω j dove: n ξ βj è l numero d mod d vbrazone consderat è l coeffcente d smorzamento vscoso equvalente espresso n percentuale; è l rapporto tra le frequenze d cascuna coppa -j d mod d vbrazone. Le sollectazon dervant da tal azon sono state composte po con quelle dervant da carch vertcal, orzzontal non ssmc secondo le vare combnazon d carco probablstche. Il calcolo è stato effettuato medante un programma agl element fnt le cu caratterstche verranno descrtte nel seguto. Il calcolo degl effett dell azone ssmca è stato eseguto con rfermento alla struttura spazale, tenendo coè conto degl element nteragent fra loro secondo l effettva realzzazone escludendo tamponament. Non c sono approssmazon su tett nclnat, pan sfalsat o scale, solette, paret rrgdent e nucle. S è tenuto conto delle deformabltà taglant e flessonal degl element monodmensonal; paret, sett, solette sono stat correttamente schematzzat tramte element fnt a tre/quattro nod con comportamento sa a pastra che a lastra. Sono stat consderat se grad d lbertà per nodo; n ogn nodo della struttura sono state applcate le forze ssmche dervant dalle masse crcostant. Le sollectazon dervant da tal forze sono state po combnate con quelle dervant dagl altr carch come prma specfcato. 6.5 Combnazone delle component dell azone ssmca Il ssma vene convenzonalmente consderato come agente separatamente n due drezon tra loro ortogonal prefssate; per tenere conto che nella realtà l moto del terreno durante l evento ssmco ha drezone casuale e n accordo con le prescrzon normatve, per ottenere l effetto complessvo del ssma, a partre dagl effett delle drezon calcolat separatamente, s è provveduto a sommare massm ottenut n una drezone con l 0% de massm ottenut per l azone applcata nell altra drezone. L'azone ssmca vertcale è stata consderata n presenza d element pressoché orzzontal con luce superore a 0 m, d element prncpal precompress o d element a mensola. 6.6 Eccentrctà accdental Per valutare le eccentrctà accdental, prevste n aggunta all eccentrctà effettva sono state consderate condzon d carco agguntve ottenute applcando l azone ssmca nelle poszon del centro d massa d ogn pano ottenute traslando gl stess, n ogn drezone consderata, d una dstanza par a +/- 5% della dmensone massma del pano n drezone perpendcolare all azone ssmca. 7 - AZIONI SULLA STRUTTURA I calcol e le verfche sono condott con l metodo semprobablstco degl stat lmte secondo le ndcazon del D.M. 4 gennao 008. I carch agent su sola, dervant dall anals de carch, vengono rpartt dal programma d calcolo n modo automatco sulle membrature (trav, plastr, paret, solette, platee, ecc.). I carch dovut a tamponament, sa sulle trav d fondazone che su quelle d pano, sono

10 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 0 schematzzat come carch lnear agent esclusvamente sulle aste. Su tutt gl element struttural è noltre possble applcare drettamente ulteror azon concentrate e/o dstrbute (varabl con legge lneare ed agent lungo tutta l asta o su tratt lmtat d essa). Le azon ntrodotte drettamente sono combnate con le altre (carch permanent, accdental e ssma) medante le combnazon d carco d seguto descrtte; da esse s ottengono valor probablstc da mpegare successvamente nelle verfche. 7. Stato Lmte d Salvaguarda della Vta Le azon sulla costruzone sono state cumulate n modo da determnare condzon d carco tal da rsultare pù sfavorevol a fn delle sngole verfche, tenendo conto della probabltà rdotta d ntervento smultaneo d tutte le azon con rspettv valor pù sfavorevol, come consentto dalle norme vgent. Per gl stat lmte ultm sono state adottate le combnazon del tpo: γ γ γ γ G G + G G + P P + Q Qk + Q 0 Qk + Q 0 Qk + dove: G G P Q Qk γ ψ γ rappresenta l peso propro d tutt gl element struttural; peso propro del terreno, quando pertnente; forze ndotte dal terreno (esclus gl effett d carch varabl applcat al terreno); forze rsultant dalla pressone dell acqua (quando s confgurno costant nel tempo); rappresenta l peso propro d tutt gl element non struttural; rappresenta pretensone e precompressone; azon sulla struttura o sull elemento strutturale con valor stantane che possono rsultare sensblmente dvers fra loro nel tempo: - d lunga durata: agscono con un ntenstà sgnfcatva, anche non contnuatvamente, per un tempo non trascurable rspetto alla vta nomnale della struttura; - d breve durata: azon che agscono per un perodo d tempo breve rspetto alla vta nomnale della struttura; rappresenta l valore caratterstco della -esma azone varable; γg, γq,γp coeffcent parzal come defnt nella tabella.6.i del DM 4 gennao 008; ψ0 sono coeffcent d combnazone per tenere conto della rdotta probabltà d concomtanza delle azon varabl con rspettv valor caratterstc. Le 48 combnazon rsultant sono state costrute a partre dalle sollectazon caratterstche calcolate per ogn condzone d carco elementare: cascuna condzone d carco accdentale, a rotazone, è stata consderata sollectazone d base ( Q nella formula precedente). k ψ... I coeffcent relatv a tal combnazon d carco sono rportat negl allegat tabulat d calcolo. In zona ssmca, oltre alle sollectazon dervant dalle generche condzon d carco statche, devono essere consderate anche le sollectazon dervant dal ssma. L azone ssmca è stata combnata con le altre azon secondo la seguente relazone: dove: G + G + P + E + ψ Q k E G G P azone ssmca per lo stato lmte e per la classe d mportanza n esame; rappresenta peso propro d tutt gl element struttural; rappresenta l peso propro d tutt gl element non struttural; rappresenta pretensone e precompressone; K ψ coeffcente d combnazone delle azon varabl Q k valore caratterstco dell azone varable Q ; Q ;

11 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. Gl effett dell azone ssmca sono valutat tenendo conto delle masse assocate a seguent carch gravtazonal: G K + ( ψ Q k ). I valor de coeffcent ψ sono rportat nella seguente tabella: Categora/Azone Categora A Ambent ad uso resdenzale 0, Categora B Uffc 0, Categora C Ambent suscettbl d affollamento 0,6 Categora D Ambent ad uso commercale 0,6 Categora E Bbloteche, archv, magazzn e ambent ad uso ndustrale 0,8 Categora F Rmesse e parchegg (per autovecol d peso 0 kn) 0,6 Categora G Rmesse e parchegg (per autovecol d peso > 0 kn) 0, Categora H Coperture 0,0 Vento 0,0 Neve (a quota 000 m s.l.m.) 0,0 Neve (a quota > 000 m s.l.m.) 0, Varazon termche 0,0 Le verfche struttural e geotecnche, come defnte al punto.6. del D.M. 4 gennao 008, sono state effettuate con l approcco come defnto al ctato punto, defnto sntetcamente come (A+M+R); le azon sono state amplfcate tramte coeffcent della colonna A defnt nella tabella 6..I del D.M. 4 gennao 008, valor d resstenza del terreno sono stat consderat al loro valore caratterstco (coeffcent M della tabella.6.ii tutt untar), valor calcolat delle resstenze total dell elemento strutturale sono stat dvs per R nelle verfche d tpo GEO. S è qund provveduto a progettare le armature d ogn elemento strutturale per cascuno de valor ottenut secondo le modaltà precedentemente llustrate. Nella sezone relatva alle verfche de Tabulat d calcolo n allegato sono rportat, per brevtà, valor della sollectazone relatv alla combnazone cu corrsponde l mnmo valore del coeffcente d scurezza. ψ 7. Stato Lmte d Danno L azone ssmca, ottenuta dallo spettro d progetto per lo Stato Lmte d Danno, è stata combnata con le altre azon medante una relazone del tutto analoga alla precedente: G + G + P + E + ψ Q k dove: E G G P azone ssmca per lo stato lmte e per la classe d mportanza n esame; rappresenta peso propro d tutt gl element struttural; rappresenta l peso propro d tutt gl element non struttural rappresenta pretensone e precompressone; K ψ coeffcente d combnazone delle azon varabl Q k valore caratterstco dell azone varable Q ; Gl effett dell azone ssmca sono valutat tenendo conto delle masse assocate a seguent carch gravtazonal: G K + ψ ( Q k ) Q ;

12 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. I valor de coeffcent ψ sono rportat nella tabella d cu allo SLV. 7. Stat Lmte d Eserczo Allo Stato Lmte d Eserczo le sollectazon con cu sono state semprogettate le aste n c.a. sono state rcavate applcando le formule rportate nel D.M. 4 gennao Norme tecnche per le costruzon - al punto.5.. Per le verfche agl stat lmte d eserczo, a seconda de cas, s fa rfermento alle seguent combnazon d carco: m combnazone rara Fd = ( GKj ) + Qk + ( ψ0 Qk ) + ( Pkh ) j= n = l h= combnazone frequente combnazone quas permanente F F d d = = m n l ( GKj ) + ψ Qk + ( ψ Qk ) + ( Pkh ) j= = h= m n l ( GKj ) + ψ Qk + ( ψ Qk ) + ( Pkh ) j= = h= dove: Gkj Pkh Qkl Qk ψ0 ψ ψ valore caratterstco della j-esma azone permanente; valore caratterstco della h-esma deformazone mpressa; valore caratterstco dell azone varable d base d ogn combnazone; valore caratterstco della -esma azone varable; coeffcente atto a defnre valor delle azon ammssbl d durata breve ma ancora sgnfcatv ne rguard della possble concomtanza con altre azon varabl; coeffcente atto a defnre valor delle azon ammssbl a frattl d ordne 0,95 delle dstrbuzon de valor stantane; coeffcente atto a defnre valor quas permanent delle azon ammssbl a valor med delle dstrbuzon de valor stantane. A coeffcent ψ0, ψ, ψ sono attrbut seguent valor: Azone ψ0 ψ ψ Categora A Ambent ad uso resdenzale 0,7 0,5 0, Categora B Uffc 0,7 0,5 0, Categora C Ambent suscettbl d affollamento 0,7 0,7 0,6 Categora D Ambent ad uso commercale 0,7 0,7 0,6 Categora E Bbloteche, archv, magazzn e ambent ad uso ndustrale,0 0,9 0,8 Categora F Rmesse e parchegg (per autovecol d peso 0 kn) 0,7 0,7 0,6 Categora G Rmesse e parchegg (per autovecol d peso > 0 kn) 0,7 0,5 0, Categora H Coperture 0,0 0,0 0,0 Vento 0,6 0, 0,0 Neve (a quota 000 m s.l.m.) 0,5 0, 0,0 Neve (a quota > 000 m s.l.m.) 0,7 0,5 0, Varazon termche 0,6 0,5 0,0 In manera analoga a quanto llustrato nel caso dello SLU le combnazon rsultant sono state costrute a partre dalle sollectazon caratterstche calcolate per ogn condzone d carco; a turno ogn condzone d carco accdentale è stata consderata sollectazone d base ( Q nella formula ()), con cò dando orgne a tant valor combnat. Per ognuna delle combnazon ottenute, n funzone dell elemento (trave, plastro, etc...) sono state effettuate le verfche allo SLE (tenson, k

13 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. deformazon e fessurazone). Negl allegat tabulat d calcolo sono rportant coeffcent relatv alle combnazon d calcolo generate relatvamente alle combnazon d azon "Quas Permanente" (), "Frequente" (4) e "Rara" (4). Nelle sezon relatve alle verfche allo SLE de ctat tabulat, noltre, sono rportat valor delle sollectazon relatv alle combnazon che hanno orgnato rsultat pù gravos. 8 - CODICE DI CALCOLO IMPIEGATO 8. Denomnazone Nome del Software EdLus Versone 0.00a Caratterstche del Software Produzone e Dstrbuzone Software per l calcolo d strutture agl element fnt per Wndows ACCA software S.p.A. Va Mchelangelo Cancull 8048 Montella (AV) Tel. 087/69504 r.a. - Fax 087/605 e-mal: nfo@acca.t - Internet: 8. Sntes delle funzonaltà general Il pacchetto consente d modellare la struttura, d effettuare l dmensonamento e le verfche d tutt gl element struttural e d generare gl elaborat grafc esecutv. È una procedura ntegrata dotata d tutte le funzonaltà necessare per consentre l calcolo completo d una struttura medante l metodo degl element fnt (FEM); la modellazone della struttura è realzzata tramte element Beam (trav e plastr) e Shell (platee, paret, solette). L nput della struttura avvene per oggett (trav, plastr, sola, solette, paret, etc.) n un ambente grafco ntegrato; l modello d calcolo agl element fnt, che può essere vsualzzato n qualsas momento n una apposta fnestra, vene generato dnamcamente dal software. Apposte funzon consentono la creazone e la manutenzone d archv Sezon, Materal e Carch; tal archv sono general, nel senso che sono creat una tantum e sono pront per ogn calcolo, potendol comunque ntegrare/modfcare n ogn momento. L'utente non può modfcare l codce ma soltanto esegure delle scelte come: defnre vncol d estremtà per cascuna asta (vncol ntern) e gl eventual vncol ne nod (vncol estern); modfcare parametr necessar alla defnzone dell azone ssmca; defnre condzon d carco; defnre gl mpalcat come rgd o meno. Il programma è dotato d un manuale tecnco ed operatvo. L'assstenza è effettuata drettamente dalla casa produttrce, medante lnea telefonca o e-mal. Il calcolo s basa sul solutore agl element fnt MICROSAP prodotto dalla socetà TESYS srl. La scelta d tale codce è motvata dall elevata affdabltà dmostrata e dall ampa documentazone a dsposzone, dalla quale rsulta la sostanzale unformtà de rsultat ottenut su strutture standard con rsultat nternazonalmente accettat ed utlzzat come rfermento. Tutt rsultat del calcolo sono fornt, oltre che n formato numerco, anche n formato grafco permettendo così d evdenzare agevolmente eventual ncongruenze.

14 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 4 Il programma consente la stampa d tutt dat d nput, de dat del modello strutturale utlzzato, de rsultat del calcolo e delle verfche de dagramm delle sollectazon e delle deformate. 8. Sstem d Rfermento 8.. Rfermento globale Z Y X 0 Il sstema d rfermento globale, rspetto al quale va rferta l'ntera struttura, è costtuto da una terna d ass cartesan snstrorsa OXYZ (X,Y, e Z sono dspost e orentat rspettvamente secondo l pollce, l'ndce ed l medo della mano destra, una volta poszonat quest ultm a 90 tra loro). 8.. Rfermento locale per trav j T T j T M j M T T T M L'elemento Trave è un classco elemento strutturale n grado d rcevere Carch dstrbut e Carch Nodal applcat a due nod d estremtà; per effetto d tal carch nascono, negl estrem, sollectazon d taglo, sforzo normale, moment flettent e torcent. Defnt e j nod nzale e fnale della Trave, vene ndvduato un sstema d ass cartesan -- locale all'elemento, con orgne nel Nodo così composto: asse orentato dal nodo al nodo j; ass e appartenent alla sezone dell elemento e concdent con gl ass prncpal d nerza della sezone stessa. Le sollectazon verranno fornte n rfermento a tale sstema d rfermento: Sollectazone d Trazone o Compressone T (agente nella drezone -j); Sollectazon taglant T e T, agent ne due pan - e -, rspettvamente secondo l'asse e l'asse ;

15 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 5 Sollectazon che nducono flessone ne pan - e - (M e M); Sollectazone torcente M. 8.. Rfermento locale per plastr T M j T j j T T T M M T Defnt e j come due nod nzale e fnale del plastro, vene ndvduato un sstema d ass cartesan -- locale all'elemento, con orgne nel Nodo così composto: asse orentato dal nodo al nodo j; asse perpendcolare all' asse, parallelo e dscorde all'asse globale Y; asse che completa la terna destrorsa, parallelo e concorde all'asse globale X. Tale sstema d rfermento è valdo per Plastr con angolo d rotazone par a '0' grad; una rotazone del plastro nel pano XY ha l'effetto d ruotare anche tale sstema (ad es. una rotazone d '90' grad porterebbe l'asse a essere parallelo e concorde all asse X, mentre l'asse sarebbe parallelo e concorde all'asse globale Y). La rotazone non ha alcun effetto sull'asse che concderà sempre e comunque con l'asse globale Z. Per quanto rguarda le sollectazon s ha: una forza d trazone o compressone T, agente lungo l asse locale ; due forze taglant T e T agent lungo due ass local e ; due vettor momento (flettente) M e M agent lungo due ass local e ; un vettore momento (torcente) M agente lungo l asse locale nel pano Rfermento locale per paret

16 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 6 Una parete è costtuta da una sequenza d sett; cascun setto è caratterzzato da un sstema d rfermento locale -- così ndvduato: asse, concdente con l asse globale Z; asse, parallelo e dscorde alla lnea d asse della tracca del setto n panta; asse, ortogonale al pano della parete, che completa la terna levogra. Su cascun setto l utente ha la possbltà d applcare uno o pù carch unformemente dstrbut comunque orentat nello spazo; le component d tal carch possono essere fornte, a dscrezone dell utente, rspetto al rfermento globale XYZ oppure rspetto al rfermento locale appena defnto. S rende necessaro, a questo punto, meglo precsare le modaltà con cu EdLus resttusce rsultat d calcolo. Nel modello d calcolo agl element fnt cascun setto è dscretzzato n una sere d element tpo shell nterconness; l solutore agl element fnt ntegrato nel programma EdLus, defnsce un rfermento locale per cascun elemento shell e resttusce valor delle tenson esclusvamente rspetto a tal rferment. Il software EdLus provvede ad omogenezzare tutt valor rferendol alla terna --. Tale operazone consente, n fase d nput, d rdurre al mmno gl error dovut alla complesstà d mmssone de dat stess ed allo stesso tempo d restture all utente de rsultat faclmente nterpretabl. Tutt dat coè, sa n fase d nput che n fase d output, sono organzzat secondo un crtero razonale vcno al modo d operare del tecnco e svncolato dal procedmento seguto dall elaboratore elettronco. In tal modo ad esempo, l sgnfcato de valor delle tenson può essere compreso con mmedatezza non solo dal progettsta che ha operato con l programma ma anche da un tecnco terzo non convolto nell elaborazone; entramb, così, potranno controllare con facltà dal tabulato d calcolo, la congrutà de valor rportat. Un'ultma notazone deve essere rservata alla modaltà con cu l programma fornsce le armature delle paret, con rfermento alla facca anterore e posterore. La facca anterore è quella d normale uscente concorde all'asse come prma defnto o, dentcamente, quella posta alla destra dell'osservatore che percorresse l bordo superore della parete concordemente al verso d traccamento.

17 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag Rfermento locale per solette ( P a r a l l e l o a l l a d r e z o n e s e c o n d a r a d e f n t a d a l l ' u t e n t e ) ( P a r a l l e l o a l l a d r e z o n e p r n c p a l e d e f n t a d a l l ' u t e n t e ) In manera analoga a quanto avvene per sett, cascuna soletta è caratterzzata da un sstema d rfermento locale,, così defnto: asse, concdente con la drezone prncpale d armatura; asse, concdente con la drezone secondara d armatura; asse, ortogonale al pano della parete, che completa la terna levogra Rfermento locale per platee ( P a r a l l e l o a l l a d r e z o n e s e c o n d a r a d e f n t a d a l l ' u t e n t e ) ( P a r a l l e l o a l l a d r e z o n e p r n c p a l e d e f n t a d a l l ' u t e n t e ) Anche per le platee, analogamente a quanto descrtto per le solette, è defnto un sstema d rfermento locale,,: asse, concdente con la drezone prncpale d armatura; asse, concdente con la drezone secondara d armatura; asse, ortogonale al pano della parete, che completa la terna levogra.

18 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag Modello d Calcolo Il modello della struttura vene creato automatcamente dal codce d calcolo, ndvduando var element struttural e fornendo le loro caratterstche geometrche e meccanche. Vene defnta un opportuna numerazone degl element (nod, aste, shell) costtuent l modello, al fne d ndvduare celermente ed unvocamente cascun elemento ne tabulat d calcolo. Qu d seguto è fornta una rappresentazone grafca dettaglata della dscretzzazone operata con evdenzazone de nod e degl element. Vsta Anterore Vsta Posterore Dalle llustrazon precedent s evnce come le aste, sa trav che plastr, sano schematzzate con un tratto flessble centrale e da due tratt (braccett) rgd alle estremtà. I nod vengono poszonat sull asse vertcale de plastr, n corrspondenza dell estradosso della trave pù alta che n esso s collega. Tramte braccett tratt flessbl sono qund collegat ad esso. In questa manera l nodo rsulta perfettamente aderente alla realtà poché vengono pres n conto tutt gl eventual dsassament degl element con gl effett che s possono determnare, qual moment flettent/torcent agguntv. Le sollectazon vengono determnate, com è corretto, solo per l tratto flessble. Su tratt rgd, nfatt, essendo (teorcamente) nulle le deformazon le sollectazon rsultano ndetermnate.

19 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 9 Questa schematzzazone de nod vene automatcamente realzzata dal programma anche quando l nodo sa determnato dall ncontro d pù trav senza l plastro, o all attacco d trav/plastr con element shell. 8.5 Progetto e Verfca degl element struttural La verfca degl element allo SLU avvene col seguente procedmento: s costruscono le combnazon n base al D.M , ottenendo un nseme d sollectazon; s combnano tal sollectazon con quelle dovute all'azone del ssma (nel caso pù semplce s hanno altre quattro combnazon, nel caso pù complesso una sere d altr valor). per sollectazon semplc (flessone retta, taglo, etc.) s ndvduano valor mnmo e massmo con cu progettare o verfcare l elemento consderato; per sollectazon composte (pressoflessone retta/devata) vengono esegute le verfche per tutte le possbl combnazon e solo a seguto d cò s ndvdua quella che ha orgnato l mnmo coeffcente d scurezza. Per quanto concerne l progetto degl element n c.a. llustramo n dettaglo l procedmento seguto quando s è n presenza d pressoflessone devata: per tutte le terne Mx, My, N, ndvduate secondo la modaltà precedentemente llustrata, s calcola l coeffcente d scurezza n base alla formula 4..0 del D.M. 4 gennao 008, effettuando due verfche a pressoflessone retta; n tale formula, per la generca combnazone, è stato calcolato l esponente Alfa n funzone della percentuale meccanca dell armatura e della sollectazone d sforzo normale agente. se per almeno una d queste terne la relazone 4..0 non è rspettata, s ncrementa l armatura varando l dametro delle barre utlzzate e/o l numero delle stesse n manera teratva fno a quando la suddetta relazone è rspettata per tutte le terne consderate. Ne tabulat d calcolo, per brevtà, non potendo rportare una così grossa mole d dat, s rporta la terna Mx, My, N che ha dato luogo al mnmo coeffcente d scurezza. Per quanto concerne l progetto degl element n c.a. llustramo n dettaglo l procedmento seguto per plastr, che sono sollectat sempre n regme d pressoflessone devata, e per le trav per le qual non è possble semprogettare a pressoflessone retta: per tutte le terne Mx, My, N, ndvduate secondo la modaltà precedentemente llustrata, s calcola l coeffcente d scurezza con un procedmento teratvo n base all'armatura adottata; se per almeno una d queste terne esso è nferore all'untà, s ncrementa l armatura varando l dametro delle barre utlzzate e/o l numero delle stesse n manera teratva fno a quando l coeffcente d scurezza rsulta maggore o al pù uguale all untà per tutte le terne consderate. Ne tabulat d calcolo, per brevtà, non potendo rportare una così grossa mole d dat, s rporta la terna Mx, My, N che ha dato luogo al mnmo coeffcente d scurezza. Una volta semprogettate le armature allo SLU, s procede alla verfca delle sezon allo Stato Lmte d Eserczo con le sollectazon dervant dalle combnazon rare, frequent e quas permanent; se necessaro, le armature vengono ntegrate per far rentrare le tenson entro massm valor prevst. Successvamente s procede alle verfche alla deformazone, quando rchesto, ed alla fessurazone che, come è noto, sono tese ad asscurare la durabltà dell opera nel tempo. 9 - TABULATI DI CALCOLO Per quanto non espressamente sopra rportato, ed n partcolar modo per cò che concerne

20 Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura - pag. 0 dat numerc d calcolo, s rmanda all'allegato "Tabulat d calcolo" costtuente parte ntegrante della presente relazone. Potenza, 0/0/0 Il Progettsta Margotta Assocat Studo d'ingegnera ed Archtettura (Prof. Ing. Salvatore Margotta)