Comune di Prato. Lavori di Ampliamento del Cimitero di Iolo. Elaborato: B) Relazione tecnica di calcolo strutture

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1 Comune di Prato Lavori di Ampliamento del Cimitero di Iolo Elaborato: B) Relazione tenia di alolo strutture

2 COMUE DI PRATO PROGETTO DEFIITIVO DELLE OPERE STRUTTURALI RELATIVE ALL AMPLIAMETO, II LOTTO DEL CIMITERO DI IOLO RELAZIOE TECICA ILLUSTRATIVA E DI CALCOLO 1.0 DESCRIZIOE DELL ITERVETO Il progetto onsiste nell ampliamento del imitero della frazione di Iolo nel omune di Prato. I lavori di ampliamento insistono su un area on buona approssimazione uadrata di dimensioni di 49,7x50,83. All interno dell area di intervento si distinguono prinipalmente due zone: una zona entrale adibita a ampo di inumazione a terra, una seonda zona a (nordovest) dove sorgeranno le strutture adibite a loulari,mentre per ual he riguarda il loale servizi igienii uesti sono posizionati in adiaenza al muro di inta della porzione di imitero esistente. Le opere strutturali interessate dall intervento riguardano il muro di inta esterno in.a e le strutture in elevazione dei loulari e dei servizi igienii. Le strutture in elevazione dei loulari e dei servizi igienii sono realizzate mediante setti in.a ai uali sono affidati, altre ai arihi vertiali derivanti dalla soletta di opertura gli sforzi orizzontali dovuti al sisma. Tali setti sariano su fondazione a platea di spessore variabile. ei onfronti del imitero attuale, sarà previsto un giunto tenio di ira 5m. Per la realizzazione dei louli e degli ossari sono previsti degli elementi in struttura prefabbriata in emento armato vibrato opportunamente onfinato da setti in.a. Per tutte le strutture imiteriali ome elemento di opertura è stata onsiderata una soletta in.a di spessore s=16 m. 1

3 .0 ORMATIVA DI RIFERIMETO - Legge 1086 del 5/11/1971 orme per la disiplina delle opere in onglomerato armato e preompresso e per strutture metallihe - Dereto del Ministero delle Infrastrutture 14 gennaio 008 Approvazione delle nuove norme tenihe per le ostruzioni - Cirolare espliativa Ministero delle Infrastrutture e trasporti 0/01/009, n Istruzioni per l appliazione delle orme Tenihe per le ostruzioni di ui al D.M 14 Gennaio RELAZIOE SUI MATERIALI Calestruzzo strutture di fondazione: C5/30 - E = / mm - 5 f d = 0. 85x( ) = / mm 1. 5 / 3 / 3 - f = 0. 3 f = 0. 3x5. 56 tm k = - f tk = 0. 7x. 76 = f td = / 1. 5 = Classi di esposizione ambientale: XC - Rapporto a/ max: Dosaggio minimo di emento: 300 Kg/m 3 - Diametro massimo dell aggregato: 0 mm - Classe di onsistenza al getto S4/S5 Tensione ammissibile del alestruzzo (eserizio): - Combinazione rara 0,60 f k :15,0/mm - Combinazione. permanente 0,45 f k :11,5/mm Calestruzzo strutture in elevazione: C3/40 - E = / mm - 3 f d = 0. 85x( ) = / mm 1. 5

4 / 3 / 3 - f = 0. 3 f = 0. 3x tm k = - f tk = 0. 7x. 76 = f td =. 116 / 1. 5 = Classi di esposizione ambientale: XC4 - Rapporto a/ max: Dosaggio minimo di emento: 350 Kg/m 3 - Diametro massimo dell aggregato: 16 mm - Autoompattabilità:Slump Flow (spandimento)>650mm Tensione ammissibile del alestruzzo (eserizio): - Combinazione rara 0,60 f k :19,/mm - Combinazione. permanente 0,45 f k :14,4/mm Aiaio per.a.: B450 - Tensione a rottura : - Tensione di snervamento: -Tensione ammissibile: f tk = 450 / mm f yk = / mm σ s = 55 / mm 4.0 CARATTERIZZAZIOE GEOTECICA DEL TERREO DI FODAZIOE Dal punto di vista geotenio il terreno di fondazione è ostituito da una stratifiazione di natura essenzialmente limosa argillosa. In sintesi possono essere individuati due orizzonti stratigrafii,(si è fatto riferimento alla relazione Geologio-Geotenia redatta a ura del Geol.Frano Cearini ed allegata al progetto in epigrafe): 1) da -0,-3.8 mt: terreni di natura limosa argillosa - Parametri aratteristii a lungo termine: 3

5 γ = 000da / m ' = 013, kg / m ϕ' = 8 - Parametri aratteristii a breve termine: γ = 000da / m u = 0, 5kg / m ) terreni di natura limosa argillosa meno onsistenti - Parametri aratteristii a lungo termine: γ = 1950da / m ' = 0, 0kg / m ϕ' = 4 - Parametri aratteristii a breve termine: γ = 1950da / m u = 0, 45kg / m La falda viene di rilevata ad una profondità media di 10,00mt dal piano ampagna, eetto he su una vertiale di indagine in ui ne è stata rilevata la presenza ad -3,70mt dal piano ampagna. Dal punto di vista sismio il terreno è lassifiato on un terreno di Categoria C. 5.0 PARAMETRI GEERALI DI CALCOLO - Vita nominale della struttura: V = 50 anni - Classe d uso: II - Cu = 1,0 - Periodo di riferimento: 50x1,0 = 50 anni - Coordinate di riferimento: Latitudine: Longitudine:

6 Parametri di periolosità sismia: Tv ag T* Stato limite Fo anni g se. Operatività 30 0,050,58 0,49 Danno 50 0,060,559 0,65 Salvaguardia Vita 475 0,141,433 0, VERIFICA DEGLI ELEMETI STRUTTURALI 6.1 Loulari La struttura portante è ostituita da setti ontinui in.a di spessore pari a 5m per uelli perimetrali e di S=0m per uelli interni he si sviluppano per un altezza massima da piano ampagna di ira 4,60mt. La struttura di fondazione è ostituita da una platea in.a di spessore s=35m, mentre la soletta di opertura sempre in.a presenta uno spessore s=16m. L analisi delle solleitazioni è stato fatto seondo l approio 1 ombinazione A1+M1+R1 onsiderando ome ario aidentale aratteristio il ario neve pari a eve = 80da / m. Trattandosi di una struttura semplie ad un solo impalato si adottera per il alolo delle solleitazioni un analisi sismia statia lineare. La struttura presenta un primo modo di vibrare on periodo T=0,160se<T=0,47se uindi si tratta sostanzialmente di una struttura rigida he non ha apaità di dissipare energia. A tal proposito l analisi delle solleitazione viene fatto onsiderando uno spettro elastio on fattore di =1. on si terrà onto uindi dei partiolari ostruttivi previsti dalle TC 08 neessari ad assiurare duttilità alla struttura. Lo shema strutturale on la disposizione dei setti è uello riportato in Figura1. Il alolo delle Cds è stato fatto on l ausilio del odie di alolo Modest.7.4 di ui si riporta il allegato il tabulato di alolo orrispondente. 5

7 Fig.1: Geometria setti loulari Verifia dei setti - Setto 1- Combinazione di verifia:cc9 =80,00k Ty=10,00k M x =370,44km 6

8 Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=5m Af= 44φ 1 h=398m M x,rd =017km x=8,11m x/d=0,465 Verifia a Taglio b=5m ED =80k T ED =10k h=400m Af=.6m θ = V RD =3337k - Setto 3-4 Combinazione di verifia:cc3 =18,44k Ty=38,8k (CC7) M x =191,10km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=5m Af= 68φ 1 h=660m M x,rd =937km x=9,75m x/d=0,138 Verifia a Taglio b=5m ED =18,44k T ED =38,8k h=654m Af=.6m θ = V RD =548k 7

9 - Setto 5-6 Combinazione di verifia:cc3 =100,00k Ty=117k M x =71,86km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=0m Af= 8φ 1 h=77m M x,rd =1579km x=37,1m x/d=0,140 Verifia a Taglio b=0m ED =100,00k T ED =117,00k h=71m Af=.6m θ = 8, 86 V RD =1965k - Setto 7-8 Combinazione di verifia:cc13 =186,00k Ty=165k M x =383,5km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=5m Af= 4φ 1 h=404m M x,rd =379km x=48,43m x/d=0,11 8

10 Verifia a Taglio b=5m ED =186,00k T ED =165,00k h=398m Af=.6m θ = 5, 58 V RD =337k 6.1. Verifia della soletta di opertura La soletta di opertura è stata progettata on un spessore s=16m, e alolata ome una piastra inastrata in orrispondenza dei setti dell elemento strutturale e soggetta oltre he al peso proprio al ario neve. Dall analisi dei risultati, riportati in dettaglio nel tabulato allegato, la CC 17, risulta la piu gravosa: Mxx=-785dam Mzz=-605dam Verifia della sezione : b=100m Af=Af φ 1 / 0 h=16m M x,rd =6,81km x=,31m x/d=0, Verifia platea di fondazione La platea di fondazione presenta s=35 m e una dimensione in pianta pari a 9,88x9,36mt, mentre la uota di base è fissata a ira -1,10mt rispetto al piano ampagna. 1) Verifia della apaità portante a breve termine Si assumono per il terreno i seguenti parametri aratteristii: 9

11 γ = 1950kg / m u = 0, 45kg / m 3 Il alolo viene fatto seondo l approio 1 ombinazione A+M+R, uindi avremo: γ = 1, 4; ud ϕ = 0 = 0, 45 / 1, 4 = 0, 31 D=1,1mt Q lim = ξ γ D + ξ + ξ B γ = 1 = 0 = 514, 1 γ y / ξ = 1 ξ = 1, 0 Q lim = 1 195, 11, + 1, 0 514, 3, 1 = 1, 94t / m Q=1,94/1,8=1,19t/m=1,kg/m 1) Verifia della apaità portante a lungo termine Si assumono per il terreno i seguenti parametri aratteristii: γ = 1950kg / m ' = 0kg / m u ϕ' = 6 3 Il alolo viene fatto seondo l approio 1 ombinazione A+M+R, uindi avremo: tanϕ / 1, 5 = 0, 390; uindi per il alolo della apaità portante in termini di ϕ' = 131, tensioni effiai utilizzeremo i seguenti parametri di alolo: 10

12 ϕ' = 131, γ = 1950kg / m ' = 0 per il alolo della apaità portante si utlizzerà la formula trinomia di Terzaghi : D=1,1mt Q lim = ξ γ D + ξ + ξ B γ = 6, 0 = 7, 07 = 15, 8 1 γ y / ξ = 138, ξ = 1, 45 ξ = 0, 6 y Q lim = 1 7, , 11, + 0, 6 6, 0 4, 68 = 3, 57t / m Q=3,57/1,8=18,097t/m=1,81kg/m Le tensioni medie massime sul terreno risultano nell ordine di 1,00kg/m uindi sia verifihe a breve he a lungo termine si ritengono soddisfatte. Verifia in termini di Cds La platea di spessore s=35m, risulta armata sia superiormente he inferiormente on barre φ 1 / 0 a maglia inroiata. Il alolo delle Cds è stata fatto ipotizzando un suolo di fondazione alla winkler on k=3,00kg/m 3. Le solleitazioni più gravose si riavano in orrispondenza delle ombinazioni di alolo CC1-CC17 rispettivamente: Mxx=345dam Mzz=40dam Verifia della sezione : b=100m Af=Af φ 1 / 0 h=35 m σ = 318, / mm σ f = 195, 6 / mm x = 619, 11

13 6. Loale servizi igienii La struttura portante è ostituita da setti ontinui in.a di spessore pari a 16 m,ad eezione del setto numero perimetrale esterno on spessore s=30m), he si sviluppano per un altezza massima da piano ampagna di ira 4,00 mt. La struttura di fondazione è ostituita da una platea in.a di spessore s=40m, mentre la soletta di opertura sempre in.a presenta uno spessore s=16m. L analisi delle solleitazioni è stato fatto seondo l approio 1 ombinazione A1+M1+R1 onsiderando ome ario aidentale il ario neve pari a eve = 80da / m. Trattandosi di una struttura semplie ad un solo impalato si adotterà per il alolo delle solleitazioni un analisi sismia statia lineare. La struttura presenta un primo modo di vibrare on periodo T=0,53se<T=0,47se uindi si tratta sostanzialmente di una struttura rigida he non ha apaità di dissipare energia. A tal proposito l analisi delle solleitazione viene fatto onsiderando uno spettro elastio on fattore di =1. on si terrà onto uindi sostanzialmente dei partiolari ostruttivi previsti dalle TC 08 neessari ad assiurare duttilità alla struttura. Lo shema strutturale on la disposizione dei setti è uello riportato in Figura. Il alolo delle Cds è stato fatto on l ausilio del odie di alolo Modest.7.4 di ui si riporta il allegato il tabulato di alolo orrispondente. 1

14 Fig.: Geometria setti, loale servizi igienii 6..1 Verifia dei setti - Setto 1 Combinazione di verifia:cc1 =19,00k Ty=173,1k M x =93,4km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=16m Af= 76φ 1 h=768m M x,rd =11505km x=119m x/d=0,1558 Verifia a Taglio b=16m ED =19,00k T ED =173,1k h=76m 13

15 Af=.6m θ = 3, 69 V RD =4754k La verifia risulta soddisfatta - Setto 7 Combinazione di verifia:cc1 =57,41k Ty=38,0k (CC5) M x =1,4km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=16m Af= φ 1 h=00m M x,rd =911,8km x=33,3m x/d=0,1695 Verifia a Taglio(CC5) b=16m ED =13,30k T ED =38,1k h=196m Af=.6m θ = 3, 80 V RD =105k La verifia risulta soddisfatta - Setto 6 Combinazione di verifia:cc1 =4,93k Ty=36,41k M x =46,59km Verifia a pressoflessione della sezione di base: 14

16 b=16m Af= 3φ 1 h=50m M x,rd =163km x=38,1m x/d=0,1553 Verifia a Taglio b=16m ED =4,93k T ED =36,41k h=44m Af=.6m θ = 3, 78 V RD =1515k La verifia risulta soddisfatta - Setto 5 Combinazione di verifia:cc5 =16,65k Ty=5,1k (CC1) M x =1,14km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=16m Af= 16φ 1 h=146m M x,rd =448,8km x=1,75m x/d=0,153 Verifia a Taglio(CC1) b=16m ED =4,7k T ED =31,03k h=140m Af=.6m θ = 3, 73 V RD =867k 15

17 La verifia risulta soddisfatta - Setto Combinazione di verifia:cc9 =110,56k Ty=101,17k M x =94,65km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=30m Af= 3φ 1 h=300m M x,rd =711,6km x=17,1m x/d=0,058 Verifia a Taglio(CC1) b=30m ED =4,7k T ED =101,17k h=94m Af=.6m θ = 3, 5 V RD =687k La verifia risulta soddisfatta - Setto 4 Combinazione di verifia:cc9 =45,34k Ty=115,40k M x =4,87km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=16m Af= 3φ 1 16

18 h=300m M x,rd =514,6km x=3,7m x/d=0,080 Verifia a Taglio b=16m ED =45,34k T ED =115,40k h=94m Af=.6m θ = 3, 75 V RD =1794k La verifia risulta soddisfatta - Setto 3 Combinazione di verifia:cc9 =66,85k Ty=75,14k M x =51,51km Verifia a pressoflessione della sezione di base: b=16m Af= 3φ 1 h=300m M x,rd =541,17km x=4,9m x/d=0,087 Verifia a Taglio b=16m ED =66,85k T ED =75,14k h=94m Af=.6m θ = 3, 70 V RD =1798k 17

19 La verifia risulta soddisfatta 6.. Verifia della soletta di opertura La soletta di opertura è stata progettata on un spessore s=16m, e alolata ome una piastra inastrata in orrispondenza dei setti dell elemento strutturale e soggetta oltre he al peso proprio al ario neve. Dall analisi dei risultati, riportati in dettaglio nel tabulato allegato, la CC17 risulta la piu gravosa: Mxx=111,17dam Mzz=19,98dam Verifia della sezione : b=100m Af=Af φ 1 / 0 h=16m M x,rd =6,81km x=,31m x/d=0,195 verifia soddisfatta 6..3 Verifia platea di fondazione La platea di fondazione presenta uno spessore s=40 m e una dimensione in pianta pari a 7,68x3,30mt, mentre la uota di base è fissata a ira -1,50mt rispetto al piano ampagna. 1) Verifia della apaità portante a breve termine Si assumono per il terreno i seguenti parametri aratteristii: γ = 1950kg / m u = 0, 45kg / m 3 18

20 Il alolo viene fatto seondo l approio 1 ombinazione A+M+R, uindi avremo: γ = 1, 4; ud ϕ = 0 = 0, 45 / 1, 4 = 0, 31 D=1,5mt Q lim = γ D + ξ + ξ γ B / γ ξ γ = 0 = 1 = 514, ξ = 1 ξ = 1, 08 Q lim = 1 195, 15, + 108, 514, 3, 1 = 0, 74t / m Q=0,74/1,8=11,5t/m=1,15kg/m y ) Verifia della apaità portante a lungo termine Si assumono per il terreno i seguenti parametri aratteristii: γ = 1950kg / m ' = 0kg / m u ϕ' = 6 3 Il alolo viene fatto seondo l approio 1 ombinazione A+M+R, uindi avremo: tanϕ / 1, 5 = 0, 390; uindi per il alolo della apaità portante in termini di ϕ' = 131, tensioni effiai utilizzeremo i seguenti parametri di alolo: ϕ' = 131, γ = 1950kg / m ' = 0 19

21 per il alolo della apaità portante si utlizzerà la formula trinomia di Terzaghi : D=1,5mt Q lim = ξ γ D + ξ + ξ B 1 γ y / γ = 6, 0 = 7, 07 = 15, 8 ξ ξ y = 1, 67 = 0, 8 Q lim = 1 7, , 15, + 0, 8 6, 0 165, = 9, 06t / m Q=9,06/1,8=16,14t/m=1,61kg/m Le tensioni medie massime sul terreno risultano nell ordine di 1,00kg/m uindi sia verifihe a breve he a lungo termine si ritengono soddisfatte. Verifia in termini di Cds La platea di spessore s=40m, risulta armata sia superiormente he inferiormente on barre φ 1 / 0 a maglia inroiata. Il alolo delle Cds è stata fatto ipotizzando un suolo di fondazione alla winkler on k=3,00kg/m 3. Le solleitazioni più gravose si riavano in orrispondenza della ombinazione di alolo CC 3 e CC7 Mxx=-107da.m/m Mzz=-150da.m/m Verifia della sezione : b=100m Af=Af φ 1 / 0 h=40m σ = 114, / mm σ f = 77, 46 / mm x = 6, 71 La fondazione rimane in ampo elastio, le verifihe sono soddisfatte 0

22 6.3 Verifia muro perimetrale Il muro di reinzione perimetrale viene verifiato sia soggetto alla pressione del vento, sia all azione sismia. Azione del vento: p = b e p d b = 1/ ρ Vb = 1/ x1, 5x7 = 455 / m - Classe B - Categoria III - e = 1, 75 - p = 1, 0 p = 455 x175, x1, x1 = 955 / Lo shema statio di alolo è uello di una mensola inastrata alla base e soggetta ad un ario uniformemente distribuito dato dalla pressione del vento. La verifia più signifiativa, onsiderando he non è un muro di ontenimento, è uella a ribaltamento. Q=95,5x5,45=50,5 M d =50x( )=171da.m Verifia EQU vento: M ribaltante =141x1,5=356dam M stab =500x0.3x6.9x1x0.9x x0.55x1x.35x0.9x1.175= =6168dam M stab /M rib =1,89 Verifia EQU azione sismia Vita nominale: 50anni ag=0,141g a max =1,494x1x0,141=0,10g 1

23 β = 0,4 m K h = β m a max / g =0.4x0,10=0,0505 I w =500x0.3x6,36x0,0505=40,88kg/m M s =(40,88x6,36 )/=4871kg.m M stab /M rib =1,6 Verifia soddisfatta Verifia allo sorrimento Per il terreno si adotteranno i seguenti parametri : tan ϕ = 0,390 =8406da F r =8406x0,390=378da T=40,88x6,9=166da F r /T=1,97>1,1 Verifia soddisfatta. Verifia di resistenza sezione di base M d =48,71km b=100m h=30 Af=Af = φ 0 / 0 M x,rd =155,4km x=3,367m x/d=0,147 Allegati (CD allegato): All.1: Tabulato di alolo Loulari All.: Tabulato di alolo Servizi igienii Prato, Marzo 010 Il Progettista Dott. Ing. Alessandro Bertini