QUANTO SEGUE SONO I LUCIDI PROIETTATI DURANTE LE ORE DI LEZIONE IN AULA E PERTANTO NON RISULTANO ESSERE ESAUSTIVI PER GLI ARGOMENTI TRATTATI.

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1 QUANTO SEGUE SONO I LUCIDI PROIETTATI DURANTE LE ORE DI LEZIONE IN AULA E PERTANTO NON RISULTANO ESSERE ESAUSTIVI PER GLI ARGOMENTI TRATTATI. DEVONO ESSERE UTILIZZATI COME BASE DI RIFERIMENTO PER L APPROFONDIMENTO DEGLI ARGOMENTI SUGLI APPUNTI PRESI DURANTE LE LEZIONI E SUL LIBRO DI TESTO CONSIGLIATO DAL DOCENTE.

2 Resistenza alle sollecitazioni meccaniche Comportamento sotto carico: Le condotte sotto carico si possono dividere in tre categorie in funzione della reazione ai carichi esterni: Tubi rigidi Tubi flessibili Tubi semirigidi Sistema suolo-tubo: L interazione delle condotte con il sistema circostante dipende dalla rigidità o dalla flessibilità di queste ultime e comporta obblighi di posa differenti

3 Resistenza alle sollecitazioni meccaniche Caso tubi rigidi: esempio tubazioni in c.l.s., cemento armato, gres Tutti i carichi statici e dinamici sono sostenuti dal tubo e questo induce a forti compressioni di flessione nella parete, con concentrazioni di carico nella generatrice superiore e inferiore. La resistenza del sistema è quindi fortemente dipendente dall angolo di appoggio α, quindi dalla preparazione del letto di posa, soprattutto in presenza di carichi mobili. I tubi rigidi ammettono solo una piccola ovalizzazione prima della rottura.

4 Resistenza alle sollecitazioni meccaniche Caso tubi flessibili: esempio materiali plastici, PVC, PEAD, HPO3 I tubi flessibili subiscono, senza rompersi, una grande deformazione. Il carico verticale dei terreni è bilanciato solo dalle reazioni di appoggio laterale del tubo sul rinterro circostante. La stabilità del sistema è fortemente dipendente dalla capacità del rinterro a generare una reazione passiva d appoggio e dal modulo di reazione (E I ) e quindi dalla qualità del rinterro e soprattutto dal suo costipamento.

5 Resistenza alle sollecitazioni meccaniche Caso tubi semi-rigidi: esempio tubazioni in ghisa sferoidale ed acciaio I tubi semi-rigidi si ovalizzano sufficientemente affinché una parte del carico verticale trasmesso dai terreni mobilita l appoggio laterale sul rinterro. Gli sforzi messi in gioco sono le reazioni passive di appoggio da parte del rinterro e gli sforzi di flessione interna nella parete del tubo. La resistenza al carico verticale è così ripartita tra quella propria del tubo e quella del rinterro circostante in quanto il contributo di ognuno di questi è funzione del rapporto delle rigidità tra tubo e suolo. Le tubazioni in ghisa sferoidale rappresentano un ottimo compromesso fra resistenza ai carichi e sforzi di deformazione, garantendo la sicurezza di funzionamento nel tempo.

6 Sollecitazioni Meccaniche Sicurezza ed economia di posa Una condotta interrata è sottoposta a carichi verticali che essa trasmette al terreno attraverso il letto di posa e il rinfianco Terreno E una interazione tra tubo e terreno L ottima resistenza meccanica della tubazione in ghisa sferoidale permette: di limitare al minimo la preparazione del letto di posa di superare alcune aleatorietà di posa di resistere alle variazioni nel tempo dell ambiente di posa Rinfianco Letto di posa

7 SEZIONI TIPO DI POSA Mat. Rigido o semirigido

8 SEZIONI TIPO DI POSA Mat. Rigido o semirigido

9 SEZIONI TIPO DI POSA Mat. Rigido o semirigido

10 SEZIONI TIPO DI POSA Mat. flessibile

11 SEZIONI TIPO DI POSA Mat. flessibile

12 GHISA - Pressioni di funzionamento UNI EN 545/2002 Tableau A.1 Classe d épaisseur DN Classe 40 K9 K10 PFA = Pressione funzionamento ammissibile PMA= Pressione massima ammissibile PEA= Pressione esercizio ammissibile PFA PMA PEA PFA PMA PEA PFA PMA PEA

13 PROTEZIONE ESTERNA GHISA - Rivestimento esterno Zinco metallico + vernice Zinco applicato per proiezione Composizione Zinco metallico 200 g/m 2 (+50% in rapporto alle specifiche delle norme, 130 g/m 2 ) Vernice Conformità alle norme UNI ISO 8179 Parte 1 UNI EN 598 UNI EN 545

14 Zinco : il meccanismo di protezione Protezione attiva Formazione di una pellicola stabile di protezione Autocicatrizzazione delle lesioni Ioni Zn ++ Ghisa Prodotti di corrosione dello zinco Lesione Corrente i Protezione duratura delle condotte

15 GHISA ACCIAIO Rivestimento interno Malta di cemento Centrifugazione della malta di cemento Applicato per centrifugazione superficie liscia densa e compatta aderente alla ghisa bassa scabrezza ( K=0,03 ) Conforme alle norme UNI ISO 4179 UNI EN UNI EN 545

16 Il cemento interno a protezione del tubo e dell acqua potabile Meccanismo di protezione: Il rivestimento interno non è una semplice barriera ma agisce da passivante perché la malta di cemento assorbendo l acqua si arricchisce di elementi alcalini diventando così non corrosiva in corrispondenza della parete metallica Riempimento delle fessurazioni : Le crepe che si possono formare si richiudono sotto l effetto combinato di due reazioni : - rigonfiamento della malta di cemento durante immersione in acqua - idratazione degli elementi costitutivi del cemento

17 Malta di cemento Capacità idrauliche nel tempo Indagine realizzata negli USA su condotte in ghisa rivestite internamente con malta di cemento (C secondo HAZEN-WILLIAM e k secondo COLEBROOK-WHITE) DN Anno di posa Prova (anni) Valore di C Valore di k (mm) ,019 0,060 0,135 0,098 0,119 0,030 0,027 0,046 Fonte: Miller - Durability of cement mortar in cast iron pipes - Journal AWWA June 1965

18 TUBI IN MATERIALE PLASTICO (PVCa, PP, PE azione chimica. Problemi per le pressioni di esercizio (prod. Standard) Hep30) Non subiscono corrosione, ottima resistenza

19 TIPI DI GIUNTI Tubazioni in Ghisa: Giunto a bicchiere ed a flangia (pezzo speciale) Tubazione in acciaio: Giunto saldato o a flangia. Giunto a bicchiere (utilizzo raro) Tubazione in materiale plastico: Giunto saldato o a bicchiere (sempre saldato)

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21 Il giunto a bicchiere Tenuta alla pressione interna Nelle tubazioni in ghisa si applica una guarnizione all interno dell apposita sede nel bicchiere. Pressione di contatto Pressione di contatto Pressione di contatto Pressione del fluido Compressione iniziale Sicurezza Pressione del fluido La concezione del giunto Rapido permette alla pressione di contatto tra La guarnizione ed il metallo di aumentare quando cresce la pressione interna Nelle tubazioni in materiale plastico la giunzione a bicchiere avviene sempre per saldatura senza necessità di utilizzare guarnizioni.

22 Il giunto RAPIDO Semplicità di posa Semplicità facilità di posa cadenze di posa affidabilità Bassi costi Spinta d imbicchieramento necessaria per la compressione della guarnizione

23 Curve Giunto a bicchiere: Il giunto consente una rotazione max di 5 Per curve strette pezzi speciali Giunto a flangia: Si utilizzano pezzi speciali Giunto saldato (acciaio): Le curve si eseguono saldando conci di tubazione Giunto saldato (plastica): Si utilizzano pezzi speciali saldabili ed elettrosaldabili

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