COMUNE DI S.MINIATO (PI) IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO PER LA RIDUZIONE DEI FENOMENI DI ALLAGAMENTO E RISTAGNO PRESSO LA ZONA DI S.

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2 COMUNE DI S.MINIATO (PI) IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO PER LA RIDUZIONE DEI FENOMENI DI ALLAGAMENTO E RISTAGNO PRESSO LA ZONA DI S.DONATO RELAZIONE PRELIMINARE DI CALCOLO DELLE STRUTTURE - indice

3 1. Relazione di calcolo strutturale 1.1) Relazione generale illustrativa dell'opera Oggetto della presente relazione è la realizzazione di un locale tecnico destinato ad accogliere un impianto di sollevamento per la riduzione dei fenomeni d'allagamento e ristagno presso San Donato nel comune di San Miniato (PI). Il fabbricato è ad un solo piano, è indipendente rispetto ad altre costruzioni ed è costituito da un unico vano nel qual trovano posizione le pompe idrovore. Il fabbricato ha pianta rettangolare di dimensioni 10,00 m per 7,30 m ed è a contatto diretto con il terreno su tre lati fino alla quota della copertura, mentre è libero sul quarto lato, dove è presente un'ampia apertura protetta da griglia, per l'ingresso dell'acqua in caso d'allagamento. La struttura del fabbricato è schematicamente descritta di seguito: - fondazione: a platea in cemento armato, spessore di 35 cm, - elevazione: a pareti in cemento armato, spessore di 35 cm, - copertura: a soletta in cemento armato, spessore di 35 cm. Per maggiori informazioni si faccia riferimento ai disegni esecutivi delle 1.2) Normativa di riferimento Per la progettazione del locale tecnico è stato fatto riferimento alla seguente normativa: - Legge n. 64 del 2/2/ Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche. - D.M. del 24/1/ Norme tecniche relative alle costruzioni sismiche. - Legge n del 5/11/ Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica. - D.M. del 14/2/ Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in c.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche. - D.M. del 9/1/ Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in c.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche. - D.M. del 16/1/ Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche. - Circolare n. 65 del 10/4/ Istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche" di cui al D.M. del 16/1/ D.M. del 14/1/ Norme tecniche per le costruzioni. 2

4 1.3) Descrizione del modello strutturale Ai fini della progettazione della costruzione in oggetto è stato realizzato, con l ausilio di un codice di calcolo, un modello tridimensionale della struttura, del quale si riporta di seguito una sintetica descrizione. Le pareti in cemento armato sono state modellate tramite elementi bidimensionali adeguatamente suddivisi. La platea di fondazione in cemento armato è stata modellata tramite elementi bidimensionali adeguatamente suddivisi. Le travi in cemento armato sono state modellate tramite elementi asta. La soletta di copertura in cemento armato è stata modellata tramite elementi bidimensionali adeguatamente suddivisi. L'impalcato di copertura è considerato infinitamente rigidi nel proprio piano. I carichi sono stati assegnati direttamente sulla platea di fondazione, sulle pareti in elevazione e sulla soletta di copertura. La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: ModeSt ver. 7.20, prodotto da Tecnisoft s.a.s. (Prato). La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: Xfinest ver. 7.0, prodotto da Ce.A.S. S.r.l. (Milano). 1.4) Valutazione della sicurezza e delle prestazioni della struttura La valutazione della sicurezza della struttura è stata condotta con il metodo semiprobabilistico agli stati limite. A tal fine, sono stati considerati i seguenti carichi agenti sulla struttura: 1- peso proprio degli elementi modellati (vedi tabella): descrizione class. ( ) valore u.m. a) peso proprio della platea di fondazione (s=35 cm) permanente g 1 8,75 kn/m 2 b) peso proprio della soletta di copertura (s=35 cm) permanente g 1 8,75 kn/m 2 c) peso proprio delle pareti perimetrali (s=35 cm) permanente g 1 8,75 kn/m 2 d) peso proprio delle pareti interne (s=20 cm) permanente g 1 5,00 kn/m 2 2- spinta delle terre sulle pareti perimetrali (vedi tabella): descrizione class. ( ) valore u.m. e) spinta delle terre sulle pareti perimetrali (carico idrostatico: permanente g 2 36,55 kn/m 2 3

5 valore al piede della parete) 3- azioni variabili (vedi tabella): descrizione class. ( ) valore u.m. f) azione variabile sul terrapieno, pari a 20,00 kn/m 2 variabile q 1 6,60 kn/m 2 g) azione variabile sulla soletta, pari a 10,00 kn/m 2 variabile q 1 10,00 kn/m 2 I carichi sopra elencati sono inseriti nelle condizioni di carico elementare riportate nella seguente tabella. condizione di carico elementare (CCE) 1- G1 (da modello) a), b), c), d) 2- G2 (spinta delle terre) e) 3- Q1 (var. su terrapieno) f) 4- Q1 (var. su soletta) g) carico Le condizioni di carico elementare sopra elencate sono state inserite in combinazioni di carico, insieme all azione sismica. Per il calcolo statico sono stati presi in esame gli SLU e gli SLE; per il calcolo sismico sono stati presi in esame gli SLU (SLV) e gli SLE (SLO, SLD). Il calcolo è stato effettuato adottando l approccio 2. L'elenco delle combinazioni considerate è riportato al paragrafo 1.5. Al fine di determinare le sollecitazioni sulla struttura, è stata condotta un analisi dinamica modale. 2. Relazione sui materiali Nel presente paragrafo si elencano i materiali impiegati nella costruzione, e le loro caratteristiche. Per quanto riguarda il cemento armato, si utilizzano materiali aventi le caratteristiche riportate nelle tabelle seguenti. proprietà o caratteristica valore u.m. platea, pareti in elevazione e soletta di copertura 1- classe di resistenza C25/30 2- classe di esposizione XC2 3- classe di consistenza S4 4- massimo rapporto a/c 0,60 5- minimo contenuto di cemento 300 kg/m 3 6- dimensione massima dell'aggregato 20 mm 7- copriferro 35 mm 4

6 strutture in cemento armato calcestruzzo classe di resistenza C25/30 resistenza caratteristica a compressione cubica R ck 30 N/mm 2 resistenza caratteristica a compressione cilindrica f ck 25 N/mm 2 resistenza media a compressione cilindrica f cm 33 N/mm 2 resistenza caratteristica a trazione assiale f ctk 1,80 N/mm 2 resistenza media a trazione assiale f ctm 2,56 N/mm 2 modulo di elasticità E N/mm 2 resistenza di calcolo a compressione cilindrica f cd 14,2 N/mm 2 resistenza di calcolo a trazione assiale f ctd 1,20 N/mm 2 acciaio classe di resistenza B450C tensione caratteristica di snervamento f yk 450 N/mm 2 tensione caratteristica di rottura f yt 540 N/mm 2 resistenza di calcolo f yd 391 N/mm 2 modulo di elasticità E N/mm 2 tensione tangenziale di aderenza acciaio-calcestruzzo f bd 2,69 N/mm 2 Per quanto riguarda le strutture in acciaio, si utilizzano materiali aventi le caratteristiche riportate nelle tabelle seguenti. strutture in acciaio acciaio classe di resistenza (UNI EN ) S 235 tensione caratteristica di snervamento (spessore t<40 mm) f yk 235 N/mm 2 tensione caratteristica a rottura (spessore t<40 mm) f tk 360 N/mm 2 Ognuno di questi prodotti deve essere conforme alle Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/2008): queste specificano le caratteristiche tecniche che devono essere verificate ed i metodi e le condizioni delle prove d'accettazione. 5

7 3. Elaborati grafici 4. Piano di manutenzione delle strutture Nella seguente tabella sono elencati i controlli da eseguire su ogni elemento strutturale, al fine di mantenere nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità, l efficienza ed il valore economico dell opera. ELEMENTO STRUTTURALE Fondazioni Pareti in c.a. Soletta di copertura CONTROLLO DA EFFETTUARE TIPOLOGIA FREQUENZA - controllare l integrità della platea, ove ispezionabile, verificando l assenza di lesioni e fessurazioni; - verificare l assenza di disgregazione, distacco e riduzione del copriferro e relativa esposizione a processi di corrosione dei ferri d armatura; - controllare lo stato del cls verificando l assenza di degrado e/o fenomeni di carbonatazione; - verificare l assenza di smottamenti del terreno circostante l opera, che possano essere indicatori di eventuali cedimenti strutturali; - controllare l integrità delle pareti, ove ispezionabili, verificando l assenza di lesioni e fessurazioni; - verificare l assenza di disgregazione, distacco e riduzione del copriferro e relativa esposizione a processi di corrosione dei ferri d armatura; - controllare lo stato del cls verificando l assenza di degrado e/o fenomeni di carbonatazione; - controllare l integrità della soletta verificando l assenza di lesioni e fessurazioni; - verificare l assenza di disgregazione, distacchi e riduzione del copriferro e relativa esposizione a processi di corrosione dei ferri d armatura; - controllare lo stato del cls verificando l assenza di degrado e/o fenomeni di carbonatazione; - controllare la tenuta della guaina, ove ispezionabile, verificando l assenza di anomalie quali fessurazioni, bolle, scollamenti, distacchi; verificare l assenza di ristagni d acqua. a vista a vista a vista annuale annuale annuale Oltre alla frequenza periodica dei controlli riportati in tabella, si prescrivono controlli approfonditi alle strutture dopo eventi calamitosi (quali terremoti, inondazioni, urti, esplosioni ecc.); tali controlli devono essere effettuati da ingegneri. 6