1. RELAZIONE TECNICO-STRUTTURALE

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2 INDICE 1. RELAZIONE TECNICO-STRUTTURALE Breve descrizione delle opere Normative di riferimento Calcolo del sovraccarico q derivante dal muro- intervento A Calcole delle sollecitazioni sulle palancole Verifica (SLU)- Raggiungimento della resistenza della paratia Calcolo del sovraccarico q derivante dal muro- intervento B Calcole delle sollecitazioni sulle palancole Verifica (SLU)- Raggiungimento della resistenza della paratia RELAZIONE TECNICO-STRUTTURALE Premessa Descrizione intervento strutturale Descrizione dell elemento strutturale: palancola... 12

3 1. RELAZIONE TECNICO-STRUTTURALE 1.1 Breve descrizione delle opere Per conto dell Amministrazione del Comune di Stresa, si procede alla verifica strutturale di opere predisposte nel progetto di lavori di risanamento palancolatura e pavimentazione passeggiata lungolago-lotto antistante Bar Daniels e di lavori di risanamento palancolatura e pavimentazione passeggiata lungolago-lotto antistante Villa Catelli L intervento strutturale consiste nella realizzazione di un palancolato del tipo definitivo. Ai sensi del D.M. 14 gennaio 2008 l intervento risulta essere del tipo opera geotecnica definita al cap. 6 della N.T.C. e precisamente al par Innanzitutto, si è proceduto ad verifica delle sezione del muro a monte del palancolato con il programma di calcolo Max 10.0 Analisi e Calcolo Muri di sostegno della Aztec Informatica, applicando il metodo di Culmann. Le pressioni sul terreno esercitate dal muro, sottoposto a spinta del terreno ed in condizioni sismiche, costituiscono il sovraccarico sul terreno che spinge sulla palancola. Questa procedura caratterizza entrambi gli interventi. Le caratteristiche dimensionali degli elementi strutturali e i particolari esecutivi di cantiere sono riportati negli elaborati grafici allegati al progetto. 1.2 Normative di riferimento - Legge nr del 05/11/1971. Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio, normale e precompresso ed a struttura metallica. - Legge nr. 64 del 02/02/1974. Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche. - D.M. LL.PP. del 11/03/1988. Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilitàdei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. - D.M. LL.PP. del 14/02/1992. Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche. - D.M. 9 Gennaio 1996 Norme Tecniche per il calcolo, l' esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche - D.M. 16 Gennaio

4 Norme Tecniche relative ai 'Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi' - D.M. 16 Gennaio 1996 Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche - Circolare Ministero LL.PP. 15 Ottobre 1996 N. 252 AA.GG./S.T.C. Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche di cui al D.M. 9 Gennaio Circolare Ministero LL.PP. 10 Aprile 1997 N. 65/AA.GG. Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche di cui al D.M. 16 Gennaio Norme Tecniche per le Costruzioni 2008 (D.M. 14 Gennaio 2008) 1.3 Calcolo del sovraccarico q derivante dal muro- intervento A Come si evince dagli elaborati grafici, progetto esecutivo per lavori di risanamento palancolatura e pavimentazione passeggiata lungolago- lotto antistante bar Daniels, a firma del progettista Geom. Marina Rizzato, a monte della palancolata esiste un muro di sostegno della passeggiata lungo il lago. Come precedentemente detto, si è, innanzitutto, calcolato le pressioni che tale manufatto esercita sul terreno a ridosso della paratia costituendone il sovraccarico. I dati per il calcolo del muro e le condizioni di carico sono le seguenti: Caratteristiche del terreno Si adottano le seguenti stratigrafie con i seguenti parametri: h=1,2m h=1,5m φ 38 γ 1800 kg/m 3 γ sat 2120 kg/m 3 φ 36 γ 1800 kg/m 3 γ sat 2120 kg/m 3 Analisi carichi agenti sul muro le opere previste in progetto per la sistemazione del camminamento comportano un carico permanente di 775 kg/m 2, mentre come carico variabile si considera 500 kg/m 2. Azione sismica La zona d intervento ha coordinate geografiche : 1. longitudine=8, latitudine=45,88642 La vita nomminale dell opera strutturale, intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purchè soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata, è quella prevista per opere ordinarie 50 anni. 3

5 La classe d uso, a cui si fa riferimento per le conseguenze di una interruzione di operatività o di eventuale collasso, relativa all opera in questione è classe II: costruzioni in cui si preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. Industrie con attività non pericolose per l ambiente. Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in classe d uso III o in classe d uso IV. Ne deriva cheil periodo di riferimento, per un coefficiente d uso, definito dalla classe d uso, è pari a 50 anni. La pericolosità sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa ag in condizioni di ampo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale di categoria A, nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corripsondente Se(T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza. I paramentri sismici per il sito in questione, considerato una categoria di sottosuolo C (depositi di terreni a grana grossa mediamente addenasti o terreni a grana fine mediamente consistenti con spessori superiori a 30m..) ed una categoria topografica T1, (superficie pianeggiante): ag/g =0,0431 F0=2,66 TC=0,28 sec Dall analisi effettuata con il metodo di Culmann e di programma di calcolo MAX 10.0 della Aztec Informatica, ne deriva che le pressioni massime al piede del muro sono pari a 1,478 kg/cm 2, che per un metro di paratia analizzata, costituisce q= kg/m. 4

6 1.4 Calcole delle sollecitazioni sulle palancole Il caso in esame è analizzabile come paratia incastrata al piede ed ancorata in sommità : la profondità d infissione è tale da sviluppare la controspinta C, in grado di equilibrare la spinta passiva e la spinta attiva. Il diagramma delle pressioni è quello indicato nella figura seguente: Figura 1 diagramma pressioni Con riferimento ai parametri indicati nell immagine si definiscono i seguenti dati: parametri del terreno: γ1=1670 kg/m 3 ; γ1 =2070 kg/m 3 ; φ1=27 γ2=1800 kg/m 3 ; γ2 =2130 kg/m 3 ; φ2=31 dati: q=13920 kg/m h =0,20 m h=1,2 m H=1,4 m D=3,6 m L=5 m Il primo passo, per la determinazione delle sollecitazioni agenti sulla palancola, è calcolare le pressioni,al di sopra del livello di fondo, nei punti individuati nel diagramma sopra, attraverso i coefficienti di spinta. 5

7 Definiti i coefficienti di spinta con la teoria di Rankine: - coefficiente di spinta attiva per lo strato 1 ka1=0,26 - coefficiente di spinta attiva per lo strato 2 ka2=0,37 - coefficiente di spinta passiva kp=3,12 si determinano i punti del diagramma delle pressioni: p1 ka1q+γ1ka1h ' 3916,12 kg/m 2 p2 ka2q+γ2ka2h ' 5675,29 kg/m 2 p0 p2+γ2ka2h 6606,43 kg/m 2 Una volta calcolato le pressioni al di sopra del livello di fondo, si ricerca il punto di nullo delle pressioni: -t= p0 /( γ 2(k p2- k a2))=1,44 m Determinata la distanza a, del punto di applicazione della spinta attiva dal fondo alveo, pari a 0,70 m, si determinano il valore del taglio V nella sezione a livello 0 della paratia ed il valore C della controspinta. Dati i valori di spinta seguenti: Sa 1 774,57 kg Sa ,91 kg Sa ,22 kg Si ottiene V= Sa 1 (h-a)/h=-4968,20 kg; si determinala spinta passiva Sp= γ 2(k p2- k a2)x 2 /2= 1777,56 kg in funzione di x=0,78 m e la controspinta C= Sp-(V+ Sa 2 )=1982,54 kg. Pertanto la lunghezza aggiuntiva y, necessaria per sviluppare la controspinta, risulta y= C/((k p2- k a2)σ(hγ))=0,05 m. La lunghezza complessiva infissa risulta dunque D=1,44 +0,78+0,05=2,27 m (verificata perché si predispongono 3,60 m). Il diagramma dei momenti presenta due punti di massimo: 6

8 Figura 2 diagramma momento Il primo, al di sopra del livello di fondo M1=780,97 kgm a distanza 0,3 m dal livello dell acqua e M2=15262 kgm a distanza 2 m dal livello del fondo. 1.5 Verifica (SLU)- Raggiungimento della resistenza della paratia L azione flettente di calcolo MEd, assunto pari a M2, deve essere inferiore alla resistenza a flessione retta di calcolo della sezione Mc,Rd : MEd Mc,Rd. La resistenza di calcolo a flessione retta della sezione Mc,Rd per le sezioni 1 e 2 è uguale al momento plastico di calcolo e vale Mpl,Rd= Wpl,Rd fyk / γm0. I dati della palancola che si vuole impiegare sono riportati nella sche da sottostante e corrispondono a quelli di una Larssen 602: 7

9 Figura 3 caratteristiche dimensionali palancola Ne deriva che Mc,Rd = 32592,4 kgm che risulta maggiore del momento massimo di calcolo. L azione di taglio di calcolo VEd deve essere inferiore alla resistenza a taglio di calcolo della sezione Vc,Rd: VEd 0,5 Vc,Rd. La resistenza di calcolo a taglio della sezione Vc,Rd vale Vc,Rd= Av fyk/ ( 3 γm0). L area resistente al taglio della palancola, pari all area delle ali oblique per metro lineare proiettata in direzione dello sforzo di taglio ed è pari a 4697 mm 2. Ne deriva che la resistenza di taglio di calcolo è Vc,Rd= N > VEd =49682 N. In testa alla palancola si realizzerà un cordolo in c.a. con finalità di irrigidimento ed armatura 6+6 correnti Ø 16 e staffatura Ø12/15 cm. A questo appoggio rigido si fisseranno le chiodature Ø32/120 cm. 8

10 1.6 Calcolo del sovraccarico q derivante dal muro- intervento B Un ulteriore tratto d intervento è il tratto antistante Villa Castelli. Anche in questo caso si è, innanzitutto, calcolato le pressioni che tale manufatto esercita sul terreno a ridosso della paratia costituendone il sovraccarico. Le condizioni di carico sono ipotizzate come nel caso precedente, ed anche i parametrici sismici, non variano sensibilmente, quindi si adottono gli stessi del caso precedente. Dall analisi effettuata con il metodo di Culmann e di programma di calcolo MAX 10.0 della Aztec Informatica, ne deriva che le pressioni massime al piede del muro sono pari a 2,963 kg/cm 2, che, per metro lineare di muro utilizzato, costituiscono il soraccarico q=29630 kg/m per la paratia. 1.7 Calcole delle sollecitazioni sulle palancole Come nel caso precedente, si analizza la paratia incastrata al piede ed ancorata in sommità : la profondità d infissione è tale da sviluppare la controspinta C, in grado di equilibrare la spinta passiva e la spinta attiva. Il diagramma delle pressioni è quello indicato nella figura seguente: Figura 4 diagramma pressioni 9

11 Con riferimento ai parametri indicati nell immagine si definiscono i seguenti dati: parametri del terreno: γ1=1670 kg/m 3 ; γ1 =2070 kg/m 3 ; φ1=27 γ2=1800 kg/m 3 ; γ2 =2130 kg/m 3 ; φ2=31 dati: q=29630 kg/m h =0,00 m h=1,2 m H=1,2 m D=3,6 m L=5 m Il primo passo, per la determinazione delle sollecitazioni agenti sulla palancola, è calcolare le pressioni,al di sopra del livello di fondo, nei punti individuati nel diagramma sopra, attraverso i coefficienti di spinta. Definiti i coefficienti di spinta con la teoria di Rankine: - coefficiente di spinta attiva per lo strato 1 ka1=0,26 - coefficiente di spinta attiva per lo strato 2 ka2=0,37 - coefficiente di spinta passiva kp=3,12 si determinano i punti del diagramma delle pressioni: p1 ka1q+γ1ka1h ' 10001,47 kg/m 2 p0 p2+γ2ka2h 10946,10 kg/m 2 Una volta calcolato le pressioni al di sopra del livello di fondo, si ricerca il punto di nullo delle pressioni: -t= p0 /( γ 2(k p2- k a2))=1,93 m Determinata la distanza a, del punto di applicazione della spinta attiva dal fondo alveo, pari a 0,58 m, si determinano il valore del taglio V nella sezione a livello 0 della paratia ed il valore C della controspinta. Dati i valori di spinta seguenti: Sa ,35 kg Sa ,51 kg Si ottiene V= Sa 2 (h-a)/h=-12202,37 kg; si determinala spinta passiva Sp= γ 2(k p2- k a2)x 2 /2= 2636,84 kg in funzione di x=1,13 m e la controspinta C= Sp-(V+ Sa 2 )=5383,59 kg. Pertanto la lunghezza aggiuntiva y, necessaria per sviluppare la controspinta, risulta y= C/((k p2- k a2)σ(hγ))=0,14 m. La lunghezza complessiva infissa risulta dunque D=0,14+1,13+1,93=3,20 m (verificata perché si predispongono 3,60 m). Il diagramma dei momenti presenta un punto di massimo sotto M2=15553 kgm a 0,7 m sotto il livello del fondo. 10

12 1.8 Verifica (SLU)- Raggiungimento della resistenza della paratia L azione flettente di calcolo MEd, assunto pari a M1, deve essere inferiore alla resistenza a flessione retta di calcolo della sezione Mc,Rd : MEd Mc,Rd. La resistenza di calcolo a flessione retta della sezione Mc,Rd per le sezioni 1 e 2 è uguale al momento plastico di calcolo e vale Mpl,Rd= Wpl,Rd fyk / γm0. I dati della palancola che si vuole impiegare sono riportati nella sche da sottostante e corrispondono a quelli di una Larssen 602 i cui dati sono riportati nella figura 3. Ne deriva che Mc,Rd = 32592,4 kgm che risulta maggiore del momento massimo di calcolo. L azione di taglio di calcolo VEd deve essere inferiore alla resistenza a taglio di calcolo della sezione Vc,Rd: VEd 0,5 Vc,Rd. La resistenza di calcolo a taglio della sezione Vc,Rd vale Vc,Rd= Av fyk/ ( 3 γm0). L area resistente al taglio della palancola, pari all area delle ali oblique per metro lineare proiettata in direzione dello sforzo di taglio ed è pari a 4697 mm 2. Ne deriva che la resistenza di taglio di calcolo è Vc,Rd= N > VEd =12202,37 N. In testa alla palancola si realizzerà un cordolo in c.a. con finalità di irrigidimento ed armatura 6+6 correnti Ø 16 e staffatura Ø12/15 cm. A questo appoggio rigido si fisseranno le chiodature Ø32/120 cm. 11

13 2. RELAZIONE TECNICO-STRUTTURALE 2.1 Premessa Il presente Piano di manutenzione della parte strutturale dell opera è relativo ai lavori di lavori di risanamento palancolatura e pavimentazione passeggiata lungolago-lotto antistante Bar Daniels e di lavori di risanamento palancolatura e pavimentazione passeggiata lungolago-lotto antistante Villa Castelli in Stresa. E da considerarsi come elemento complementare al progetto strutturale che ne prevede, pianifica e programma l attività di manutenzione dell intervento al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità, l efficienza ed il valore economico. Tale piano di manutenzione delle strutture, coordinato con quello generale della costruzione, costituisce parte essenziale della progettazione strutturale. Viene corredato del manuale d uso, del manuale di manutenzione e del programma di manutenzione delle strutture. 2.2 Descrizione intervento strutturale L intervento in oggetto, prevede il consolidamento delle fondazioni di un tratto di muro a lago tramite l infissione di palancole e realizzazione di un cordolo di irrigidimento. Devono inoltre essere rispettate tutte le prescrizioni indicate nel D.M Descrizione dell elemento strutturale: palancola Elementi del sistema costruttivo aventi il compito di contrastare azioni orizzontali esercitate dai terreni e dall acqua. Livello minimo delle prestazioni Resistenza ai carichi e alle sollecitazioni previste in fase di progettazione Rigidezza Impermeabilità CARATTERISTICHE MINIME DEI MATERIALI Palancole di tipo LARSSEN 602 o similare Calcestruzzo tipo XC4 C28/35 Acciaio da armatura B450C Modalità di controllo Controllo visivo atto a riscontrare possibili anomalie che precedano fenomeni di cedimenti strutturali Periodicità Annuale. Problemi riscontrabili Formazione di fessurazioni o crepe Corrosione delle armature 12

14 Movimenti relativi fra i giunti Distacco delle chiodature Possibili cause Alternanza di penetrazione e di ritiro dell acqua Urti Tipo di intervento (in ogni caso consultare preventivamente un tecnico strutturale) Riparazioni localizzate delle parti strutturali Ripristino di parti strutturali in calcestruzzo armato Protezione dei calcestruzzi da azioni disgreganti Protezione delle armature da azioni disgreganti Fissaggio delle chiodature Strumenti atti a migliorare la conservazione dell opera Vernici, malte e trattamenti speciali Prodotti contenenti resine idrofuganti e altri additivi specifici 13