ALLEGATO CORPO PRINCIPALE

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2 Committente : Provincia Regionale di Ragusa Località : Porto di Pozzallo (RG) Opera : Realizzazione della stazione passeggeri nel porto di Pozzallo ALLEGATO CORPO PRINCIPALE 1. VERIFICHE DEI NODI TRAVE TRALICCIATA SPAZIALE Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 1

3 1.1. Collegamento tubolare acciaio anteriore monoblocco cls Le massime sollecitazione cui è sottoposto il nodo estrapolate dai diagrammi di inviluppo delle sollecitazioni sono le seguenti : N = kg T = 144 kg M2 = 371 kgm M3 = 232 kgm Si riporta di seguito la verifica a pressoflessione della piastra circolare con 4 tirafondi Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 2

4 L azione tagliante sui tirafondi è pari a kg * cos(35 ) = kg che ripartita sui quattro bulloni previsti porta a 8926 kg il valore di sollecitazione a taglio per ogni singolo elemento. Utilizzando bulloni φ30 classe 6.6 la resistenza di calcolo a taglio del singolo bullone risulta pari a : F vrd = 0.6 * f tb * A res / γ M2 = 0.6 * 3600 kg/cmq * 5.61 cmq / 1.25 = 9694 kg > 8926 kg 1.2. Collegamento trave in legno monobloccco cls N Lo sforzo normale N agente nel nodo massimo è pari a kg. L azione tagliante sui bulloni e sui tirafondi è pari a kg * cos(14 ) = kg che ripartita sugli otto tirafondi previsti porta a 7343 kg il valore di sollecitazione a taglio per ogni singolo elemento. Utilizzando bulloni φ24 classe 8.8 la resistenza di calcolo a taglio del singolo bullone risulta pari a : F vrd = 0.6 * f tb * A res / γ M2 = 0.6 * 5600 kg/cmq * 3.53 cmq / 1.25 = 9488 kg > 7343 kg Lo sforzo di taglio agente su ognuno dei 14 bulloni è pari a 4195 kg. Si riporta di seguito la verifica di tali elementi : Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 3

5 DATI DI PROGETTO Caratteristiche geometriche Spessore piastra interna t = 20 [mm] Larghezza totale elemento in legno T = 200 [mm] Semilarghezza elemento in legno da collegare t 1 = 90 [mm] Diametro spinotti in acciaio d = 20 [mm] Classe spinotto 8.8 f u,k = 800 [MPa] f y,k = 640 [MPa] Caratteristiche del materiale Materiale : Classe di resistenza (Gruppo EN338 / EN 11035) : Classe di servizio : Legno lamellare incollato GL24h Classe di servizio 1 Classe di servizio 1: è caratterizzata da un umidità del materiale in equilibrio con ambiente a una temperatura di 20 C e un umidità relativa dell aria circostante che non superi il 65% se non per poche settimane all anno. Possono appartenere a tale classe gli elementi lignei protetti contro le intemperie come quelli posti all interno degli edifici in ambienti condizionati. Coefficiete parziale per il materiale : γ M = 1,45 [-] Coefficiente di deformazione : k def = 0,60 [-] Combinazione I - perm. + acc. Breve durata (meno di 1 settimana) - Neve k mod = 0,90 Valori caratteristici Valori di progetto k mod 0,90 f m,k [MPa] 24,00 f m,d [MPa] 14,90 Flessione f t,0,k [MPa] 16,50 f t,0,d [MPa] 10,24 Trazione parallela alle fibre f t,90,k [MPa] 0,40 f t,90,d [MPa] 0,25 Trazione ortogonale alle fibre f c,0,k [MPa] 24,00 f c,0,d [MPa] 14,90 Compress. parallela alle fibre f c,90,k [MPa] 2,70 f c,90,d [MPa] 1,68 Compress. ortogonale alle fibre f v,k [MPa] 2,70 f v,d [MPa] 1,68 Taglio Rigidezza Modulo elastico parallelo medio E 0,mean = [MPa] Modulo elastico ortogonale medio E 90,mean = 390 [MPa] Modulo elastico parallelo caratteristico E 0,05 = [MPa] Modulo elastico tangenziale medio G mean = 720 [MPa] Massa Massa volumica caratteristica ϕ = 3,80 [kn/m 3 ] Azioni interne Sforzo tagliante agente sul singolo spinotto: S d = 42,00 [kn] Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 4

6 VERIFICHE Resistenza caratteristica a rifollamento f h,1,k = 24,93 [MPa] Momento caratteristico di snervamento M y,k = [Nmm] Modo di rottura R k [kn] IA IIA IIIA 44,87 55,09 36,75 Valore minimo caratteristico resistenza a taglio: R k,min = 36,75 [kn] modo: IIIA Coefficiente parziale di sicurezza per unioni: γ M = 1,50 [-] Coefficiente : k mod = 0,90 [-] Numero di piani di taglio per singolo spinotto : n T = 2,00 [-] Valore di progetto resistenza a taglio singolo spinotto: R d = 44,10 [kn] S d = 42,00 [kn] < R d = 44,10 [kn] VERIFICATO Coefficiente di sicurezza: R d / S d = 1,05 [-] 1.3. Collegamento tubolare acciaio posteriore monoblocco cls Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 5

7 Lo sforzo normale N agente nel nodo massimo è pari a kg. L azione tagliante sui bulloni e sui tirafondi è pari a kg * cos(9 ) = kg che ripartita sui 4 tirafondi previsti porta a 6086 kg il valore di sollecitazione a taglio per ogni singolo elemento. Utilizzando tirafondi φ20 classe 8.8 la resistenza di calcolo a taglio del singolo bullone risulta pari a : F vrd = 0.6 * f tb * A res / γ M2 = 0.6 * 5600 kg/cmq * 2.45 cmq / 1.25 = 6585 kg > 6086 kg Il bullone di collegamento è un φ39 classe 8.8 la resistenza di calcolo a taglio del singolo bullone risulta pari a : F vrd = 0.6 * f tb * A res / γ M2 = 0.6 * 5600 kg/cmq * 9.76 cmq / 1.25 = kg > kg 2. VERIFICHE DEI NODI TRAVE AD ARCO IN LEGNO LAMELLARE 2.1. Collegamento base arco Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 6

8 Le massime sollecitazione cui è sottoposto il nodo estrapolate dai diagrammi di inviluppo delle sollecitazioni sono le seguenti : N = kg T = 3100 kg M = 5327 kgm Si riporta di seguito la verifica a pressoflessione della piastra rettangolare con 8 tirafondi L azione tagliante sui tirafondi è pari a kg * cos(42 ) = kg che ripartita sugli otto tirafondi previsti porta a 1776 kg il valore di sollecitazione a taglio per ogni singolo elemento. Utilizzando bulloni φ24 classe 8.8 la resistenza di calcolo a taglio del singolo tirafondo risulta pari a : F vrd = 0.6 * f tb * A res / γ M2 = 0.6 * 5600 kg/cmq * 5.61 cmq / 1.25 = 9488 kg > 1776 kg Lo sforzo di taglio agente su ognuno dei 13 bulloni è pari a 1092 kg. Si riporta di seguito la verifica di tali elementi : Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 7

9 DATI DI PROGETTO Caratteristiche geometriche Spessore piastra interna t = 20 [mm] Larghezza totale elemento in legno T = 160 [mm] Semilarghezza elemento in legno da collegare t 1 = 70 [mm] Diametro spinotti in acciaio d = 20 [mm] Classe spinotto 8.8 f u,k = 800 [MPa] f y,k = 640 [MPa] Caratteristiche del materiale Materiale : Classe di resistenza (Gruppo EN338 / EN 11035) : Classe di servizio : Legno lamellare incollato GL24h Classe di servizio 1 Classe di servizio 1: è caratterizzata da un umidità del materiale in equilibrio con ambiente a una temperatura di 20 C e un umidità relativa dell aria circostante che non superi il 65% se non per poche settimane all anno. Possono appartenere a tale classe gli elementi lignei protetti contro le intemperie come quelli posti all interno degli edifici in ambienti condizionati. Coefficiete parziale per il materiale : γ M = 1,45 [-] Coefficiente di deformazione : k def = 0,60 [-] Combinazione I - perm. + acc. Breve durata (meno di 1 settimana) - Neve k mod = 0,90 Valori caratteristici Valori di progetto k mod 0,90 f m,k [MPa] 24,00 f m,d [MPa] 14,90 Flessione f t,0,k [MPa] 16,50 f t,0,d [MPa] 10,24 Trazione parallela alle fibre f t,90,k [MPa] 0,40 f t,90,d [MPa] 0,25 Trazione ortogonale alle fibre f c,0,k [MPa] 24,00 f c,0,d [MPa] 14,90 Compress. parallela alle fibre f c,90,k [MPa] 2,70 f c,90,d [MPa] 1,68 Compress. ortogonale alle fibre f v,k [MPa] 2,70 f v,d [MPa] 1,68 Taglio Rigidezza Modulo elastico parallelo medio E 0,mean = [MPa] Modulo elastico ortogonale medio E 90,mean = 390 [MPa] Modulo elastico parallelo caratteristico E 0,05 = [MPa] Modulo elastico tangenziale medio G mean = 720 [MPa] Massa Massa volumica caratteristica ϕ = 3,80 [kn/m 3 ] Azioni interne Sforzo tagliante agente sul singolo spinotto: S d = 11,00 [kn] Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 8

10 VERIFICHE Resistenza caratteristica a rifollamento f h,1,k = 24,93 [MPa] Momento caratteristico di snervamento M y,k = [Nmm] Modo di rottura R k [kn] IA IIA IIIA 34,90 47,32 36,75 Valore minimo caratteristico resistenza a taglio: R k,min = 34,90 [kn] modo: IA Coefficiente parziale di sicurezza per unioni: γ M = 1,50 [-] Coefficiente : k mod = 0,90 [-] Numero di piani di taglio per singolo spinotto : n T = 2,00 [-] Valore di progetto resistenza a taglio singolo spinotto: R d = 41,88 [kn] S d = 11,00 [kn] < R d = 41,88 [kn] VERIFICATO Coefficiente di sicurezza: R d / S d = 3,81 [-] COLLEGAMENTO PIASTRA-MONOBLOCCO Verifica agli stati limite del nodo: 1 Sollecitazioni agenti sulla piastra di base: Cmb.Nodo V3 (dan) V2 (dan) N (dan) M3 (dan cm) M2 (dan cm) T (dan cm) 1.1 0,0 0,0 0, ,0 0,0 0,0 Dati colonna: T.QU 160x 900x10 Area = 208,00 cmq B = 160 mm H = 900 mm s = 10 mm Jx = ,50 cm4 Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 9

11 Jy = 10593,09 cm4 Wx = 3930,63 cm3 Wy = 1324,14 cm3 Peso = 163,3 dan/m Peso = 16,65 dan/m Piastra di base rettangolare 255x1200 mm, spessore = 20 mm Tipo di acciaio: Fe 430 Fondazione: Rck CLS = 300 dan/cmq Pressione massima = 11,3 dan/cmq con combinazione di carico n. 1 Coord.vertici dir.3 e 2 (cm) Pres.CLS (dan/cmq) 0,0 0,0 11,3 ok 0,0 120,0 0,0 ok 25,5 120,0 0,0 ok 25,5 0,0 11,3 ok Verifica (< 0.44 Rck) Tirafondi: Diametro = 24 mm Area = 4,52 cmq, Area ridotta per filettatura = 3,53 cmq (Ar/A = 0,78) Vite classe 8.8 Dado 6S fdn = 5600 dan/cmq fdv = 3960 dan/cmq Tensione normale massima = 368,1 dan/cmq con combinazione di carico n. 1 Coord.tirafondi dir.3 e 2(cm) Tens.Norm.(daN/cmq) Tens.Tang.(daN/cmq) Verifica 6,0 114,0 368,1 0,0 ok 19,5 114,0 368,1 0,0 ok 19,5 6,0 0,0 0,0 ok 6,0 6,0 0,0 0,0 ok 10,1 114,0 368,1 0,0 ok 10,1 6,0 0,0 0,0 ok 15,4 114,0 368,1 0,0 ok 15,4 6,0 0,0 0,0 ok Verifica piastra: fd = 2750 dan/cmq Verifica sezione dir.3 a filo del pilastro: Sollecitazione massima con combinazione di carico n. 1 Pressione media bordo dir.3 = 11,32 dan/cmq M3 massimo = 32482,52 dan cm W piastra nervata = 945,85 cm3 Tensione massima = M3 / W = 34,34 dan/cmq < fd (ok) Verifica sezione dir.2 a filo del pilastro: Sollecitazione massima con combinazione di carico n. 1 Pressione media bordo dir.2 = 5,66 dan/cmq M2 massimo = 7664,18 dan cm W piastra nervata = 1140,69 cm3 Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 10

12 Tensione massima = M2 / W = 6,72 dan/cmq < fd (ok) Verifica della piastra in corrispondenza del tirafondo con maggior trazione: Trazione massima con combinazione di carico n. 1 Sforzo massimo tirafondo = 368,12 dan/cmq Forza applicata dal tirafondo = F = Sf. max. * Area ridotta del tirafondo = 1298,97 dan M max. = F x dist. = 1298,97x1,25=1623,72 dan cm Larghezza utile B = 4,9 cm W = B*spessore²/6 = 3,27 cm3 Tensione max = M max / W = 497,06 dan/cmq < fd (ok) Verifiche di ancoraggio dei tirafondi: Tensione ultima di aderenza = Fbd = 2.25 * n2 * Fctd = 25,6609 dan/cmq con: Fctd = res. traz. cls; n2 =1,0 L ancoraggio minimo = (D/4)(SigmaTirafondo/Fbd) = 8,6 cm Lunghezza dei tirafondi = 50,0 cm (Ok) 2.2. Collegamento chiave arco Il momento flettente massimo agente nel nodo è pari a : M= 4345 kgm e questo determina una forza di taglio sul singolo bullone pari a : F= 4345 kgm /0.40 m /3 = 3620 kg < 4188 kg (valore di resistenza a rifollamento dei bulloni φ 20) 2.3. Collegamento tirante-arco Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 11

13 Ipotizzando cautelativamente che lo sforzo normale di trazione nel tirante genera un momento flettente totalmente da ripartire sui bulloni il cui valore è pari a : M= 1035 kg * 0.52 = 539 kgm e sempre cautelativamente ipotizzando che solo i bulloni più esterni partecipano alla resistenza su questi la forza di taglio è pari a : F= 539 kgm /0.42 /2 = 642 kg < 4188 kg (valore di resistenza a rifollamento dei bulloni φ 20) Stazione Passeggeri Porto di Pozzallo (Rg) Allegato relazione calcolo Corpo Principale 12