STADIO DELLA ROMA - TOR DI VALLE OPS Ponte carrabile sul Tevere

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1 STADIO DELLA ROMA - TOR DI VALLE OPS Ponte carrabile sul Tevere Studio Preliminare Relazione Tecnica Illustrativa- Rampa pedonale

2 Disciplina Stato del progetto Comparto Descrizione STRUTTURE STUDIO PRELIMINARE OPS Ponte carrabile sul Tevere Relazione Tecnica Ilustrativa rampa pedonale Numero Emissione 01 Numero Revisione 00 Data Emissione 28/04/2016 Motivazione della Emissione Studio implementazione futura dell opera Progettista Incaricato, Nome Società/ Logo Firma e timbro REGISTRO DELLE REVISIONI E R Data Motivo Emissione Redige Verifica Approva /04/2016 Studio implementazione futura dell opera COR COR COR CODIFICA ELABORATO TDV O PST 00 ST G COR 00

3 Ponte sul Tevere rampa pedonale 1. Sommario 2. Introduzione Generalità Descrizione dell opera Struttura portante verticale Impalcato pedonale Fondazioni Criteri adottati per le misure di sicurezza Metodologia di calcolo ed Analisi strutturale Modello di calcolo Caratteristiche dei materiali Normative di riferimento Aspetti Geotecnici Stratigrafia Classificazione Sismica (Masw) ALLEGATI

4 COMUNE DI ROMA STADIO DELLA ROMA TOR DI VALLE STUDIO PRELIMINARE RAMPA PEDONALE - PONTE SUL TEVERE Relazione tecnica-illustrativa Prof. ing. Remo Calzona Roma 28 Aprile 2016

5 Ponte sul Tevere Rampa Pedonale 2. Introduzione Si premette che il presente studio preliminare di realizzazione tipologica strutturale di rampa elicoidale di accesso/discesa dal ponte stradale, non è parte del progetto definitivo dell opera del ponte stradale, per la quale il Proponente si è impegnato alla realizzazione nei termini previsti di cui alla delibera del Comune di Roma n 132 / Il presente studio preliminare ha il solo scopo di rappresentare la possibilità per il Comune di Roma di realizzare in futuro una implementazione dell opera che consentirebbe, mediante la connessione delle rampe al ponte, la transitabilità pedonale e ciclabile di collegamento tra le due sponde del fiume Tevere. Si precisa che i marciapiedi del ponte stradale attraverso i quali transiterebbero i pedoni e i cicli, sono di larghezza 2.00m, misura normativamente a norma per la ciclabilità. Di seguito viene descritta l opera, elencate le prestazioni normative da rispettare, i materiali che vengono utilizzati per l opera specificandone le caratteristiche. La relazione è accompagnata dal fascicolo dei disegni che descrivono i componenti strutturali e l opera come richiesto dalle norme sulle costruzioni vigenti. Fig. 1 schema costruttivo rampa pedonale

6 2.1. Generalità Nella presente relazione tecnico-illustrativa, relativa alle rampe pedonali del ponte Tor di Valle, viene dapprima descritta l opera e successivamente le caratteristiche morfologiche, costruttive e statiche dei suoi componenti strutturali costituiti da : Struttura portante verticale; soletta dell impalcato; Struttura di fondazione;

7 2.2. Descrizione dell opera La rampa pedonale che serve l attraversamento del fiume Tevere ha una geometria ad elica, si sviluppa su un diametro esterno pari a 6.50 m e prevede una larghezza della sede pedonale pari a 2.00 m. La pendenza prevista per la rampa è tale da permettere il collegamento tra la quota dell impalcato stradale e la quota del piano di campagna tenendo conto dei limiti previsti dalla Normativa vigente in termini di accessibilità e comfort. La struttura portante della rampa è in carpenteria metallica ed è costituita da tre montanti in acciaio ai quali è connessa una trave rampante anch essa in carpenteria metallica che realizza l appoggio per l impalcato a sbalzo opportunamente irrigidito con costolature metalliche di forma trapezia. Fig. 2 Assonometria della struttura Fig. 3 Prospetto

8 Fig. 4 Pianta architettonica

9 Struttura portante verticale La struttura portante verticale della rampa pedonale è realizzata con tre montanti in acciaio di sezione scatolare di dimensioni pari a 80 x 30 cm e spessore s = 15 mm disposti su una generatrice circolare di raggio r = 150 cm, posti lungo le tre direttrici che dividono l angolo giro in tre parti uguali così come evidenziato nelle figure seguenti. Fig. 5 Pianta Montanti Fig. 6 Prospetti Montanti

10 Impalcato pedonale L impalcato pedonale è costituito da una lamiera in acciaio di spessore s = 2.0 cm poggiante su una serie di costolature di forma trapezia di spessore costante pari a 2.0 cm e altezza variabile da 35 a 18 cm. Le costolature sono direttamente collegte alla trave rampante mediante collegamento saldato lungo tutta la superficie della cosola. La trave rampante che costituisce l appoggio continuo dell impalcato pedonale è costituito da un profilato metallico del tipo scatolare di dimensioni pari a 40 x 50 cm di spessore costante pari a 2.0 cm. La trave è collegata ai montanti della struttura mediante un opportuno collegamento saldato. Fig. 7 Sezione tipica Trave portante

11 Fondazioni Le fondazioni delle rampe pedonali sono realizzate con travi di fondazione a pianta circolare circolare cava con sezione a t, con raggio interno r1 = 70 cm e raggio esterno r2 = 203 cm. L altezza totale della fondazione è pari a 130 cm, mentre la suola della fondazione di larghezza b = 160 cm ha una altezza costate pari a 50 cm. Sulla base minore della sezione a T di larghezza pari a 60 cm sono alloggiate direttamente le piastre di ancoraggio dei montanti in acciaio che costituiscono la struttura portante della rampa elicoidale. Si riprotano di seguito le figure riguardanti gli schemi della pianta e della sezione della struttrua di fondazione. Fig. 8 Pianta fondazioni Fig. 9 sezione trasversale struttura di fondazione I plinti insisteranno sugli strati di terreno più prossimi al piano di campagna di caratteristiche geotecniche mediocri, la soluzione fondale adottata in relazione ai carichi di progetto previsti consentono una adeguata ripartizione delle tensioni di contatto limitando le pressioni incidenti e i cedimenti delle strutture a valori inferiori a quelli ultimi previsti dalla Normativa.

12 3. Criteri adottati per le misure di sicurezza Per assicurare la sicurezza e le prestazioni della struttura è stato adottato come metodo di verifica il Metodo agli Stati Limite. Sono stati esaminati gli Stati Limite Ultimi per la messa in sicurezza contro crolli, perdite di equilibrio e dissesti gravi, e gli Stati Limite di Esercizio per controllare tutti i requisiti necessari a garantire le prestazioni previste per le condizioni di esercizio.

13 3.1. Metodologia di calcolo ed Analisi strutturale L analisi delle sollecitazioni é stata effettuata mediante idonei programmi di calcolo agli elementi finiti. Peril modello viene eseguita una analisi dinamica modale e applicato lo spettro di risposta previsto dalla normativa per ottenere la risposta della struttura al sisma nelle diverse direzioni. Vengono applicati i carichi dovuti al vento e del sisma nelle due direzioni ortogonali tra loro. Ognuno dei modelli precedentemente descritti è stato utilizzato per eseguire l analisi di alcune condizioni di carico. I risultati così ottenuti sono stati inseriti in un unico file associato al modello tot al fine di poter eseguire delle combinazioni con i risultati stessi.

14 Modello di calcolo La struttura è stata completamente modellata con elementi di tipo frame atti a rappresentare le caratteristiche geometriche e meccaniche strutturali tenendo conto del fatto che le caratteristiche meccaniche dell impalcato variano a seconda della fase di riferimento a cui ci si riferisce. Fig. 10 Rampa pedonale Modello FEM Vista 3D e in pianta.

15 4. Caratteristiche dei materiali Sono riportate le caratteristiche meccaniche e le proprietà di resistenza dei materiali impiegati valutate come prescritto dal D.M : CALCESTRUZZO PER LE OPERE DI ELEVAZIONE STATI LIMITE ULTIMI Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck 450 (dan/cm 2 ) Modulo elastico convenzionale Ec (dan/cm 2 ) Coefficiente di Poisson (cls non fessurato) ν 0.2 Resistenza a compressione Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.9 Resistenza di calcolo a compressione fcd (dan/cm 2 ) Resistenza a trazione Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.6 Resistenza a trazione media cilindrica fctm (dan/cm 2 ) Resistenza caratteristica a trazione fctk (dan/cm 2 ) resistenza di calcolo a trazione fctd (dan/cm 2 ) STATI LIMITE DI ESERCIZIO Condizioni ambientali aggressive Tab. 5.1.XI Combinazione rara Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.5 Tensione massima di compressione σc 200 (dan/cm 2 ) Combinazione quasi permanente Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.9 Tensione massima di compressione σc (dan/cm 2 ) CALCESTRUZZO PER LE OPERE DI ELEVAZIONE IN C.A.P. STATI LIMITE ULTIMI Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck 450 (dan/cm 2 ) Modulo elastico convenzionale Ec (dan/cm 2 ) Coefficiente di Poisson (cls non fessurato) ν 0.2 Resistenza a compressione c.a.p. Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.71 Resistenza di calcolo a compressione fcd (dan/cm 2 ) Resistenza a trazione c.a.p. Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.44 Resistenza a trazione media cilindrica fctm (dan/cm 2 ) Resistenza caratteristica a trazione fctk (dan/cm 2 ) resistenza di calcolo a trazione fctd (dan/cm 2 )

16 STATI LIMITE DI ESERCIZIO Condizioni ambientali aggressive Tab. 5.1.XI Combinazione rara Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.5 Tensione massima di compressione σc (dan/cm 2 ) Combinazione quasi permanente Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.9 Tensione massima di compressione σc (dan/cm 2 ) CALCESTRUZZO PER LE OPERE DI FONDAZIONE STATI LIMITE ULTIMI Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck 300 (dan/cm 2 ) Modulo elastico convenzionale Ec (dan/cm 2 ) Coefficiente di Poisson ν 0.2 Resistenza a compressione Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.9 Resistenza di calcolo a compressione fcd (dan/cm 2 ) Resistenza a trazione Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.6 Resistenza caratteristica a trazione fctk (dan/cm 2 ) resistenza di calcolo a trazione fctd (dan/cm 2 ) STATI LIMITE DI ESERCIZIO Condizioni ambientali ordinarie Tab. 5.1.XI Combinazione rara Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.4 Tensione massima di compressione σc (dan/cm 2 ) Combinazione quasi permanente Coefficiente parziale di sicurezza per il cls γmc 1.5 Coefficiente di modello γec 1.8 Tensione massima di compressione σc (dan/cm 2 )

17 ACCIAIO ORDINARIO STATI LIMITE ULTIMI Acciaio tipo B 450 C Tensione caratteristica di snervamento fyk 4400 (dan/cm 2 ) Modulo elastico convenzionale Ea (dan/cm 2 ) Coefficiente di Poisson ν 0.3 Coefficiente per l'acciaio per gli S.L.U. γms 1.15 Tensione di calcolo cilindrica fyd (dan/cm 2 ) STATI LIMITE DI ESERCIZIO Combinazione rara Tensione massima σs 3520 (dan/cm 2 ) ACCIAIO DA CARPENTERIA STATI LIMITE ULTIMI Acciaio tipo S 355 Resistenza caratteristica di snervamento fy 355 (N/mm 2 ) Modulo elastico convenzionale Ea (N/mm 2 ) Coefficiente di Poisson ν 0.3 Coefficiente parziale di sicurezza sulla sicurezza del materiale per gli S.L.U. γm 1.15 Coefficiente di modello γe,d 1.05 Resistenza di calcolo fyd (N/mm 2 ) = (dan/cm 2 ) STATI LIMITE DI ESERCIZIO Combinazione rara Tensione massima σs (N/mm 2 ) = (dan/cm 2 ) Bulloni STATI LIMITE ULTIMI Classe Vite 10.9 Resistenza caratteristica a trazione fk,n 700 (N/mm 2 ) Coefficiente parziale di sicurezza sulla sicurezza del materiale per gli S.L.U. γm 1.15 Coefficiente di modello γe,d 1.09 Resistenza di calcolo a trazione fd,n (N/mm 2 ) = (dan/cm 2 ) Resistenza di calcolo a taglio fd,v (N/mm 2 ) = (dan/cm 2 ) STATI LIMITE DI ESERCIZIO Combinazione rara Tensione massima σs (N/mm 2 ) = 4578 (dan/cm 2 )

18 5. Normative di riferimento TESTO UNITARIO del 14/01/08: Norme Tecniche per le Costruzioni. EN1993 Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. Part 1-5: Plated structural elements. Part 1-9: Fatigue. EN1994 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures. C.N.R N.182 del 21/12/1997: Costruzioni di acciaio Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione. C.N.R N.194 del 14/09/2000: Strutture composte di acciaio e calcestruzzo Istruzioni per l impiego nelle costruzioni.

19 6. Aspetti Geotecnici I dati contenuti nel presente paragrafo sono stati desunti dalla relazione redatta dal Dott. Geologo Claudio Vercelli per conto della società GEORES s.r.l. redatta a seguito della campagna di indagini eseguita per la definizione delle caratteristiche del terreno interessato dalle fondazioni delle strutture del ponte sul fiume Tevere in località Tor di Valle che sopporta la strada di collegamento tra l autostrada Roma-Fiumicino e il futuro stadio della Roma Stratigrafia Dalle indagini eseguite in situ si evidenzia la seguente stratigrafia riportata per una più facile lettura sullo schema della sezione longitudinale del ponte : Fig. 11 Sezione longitudinale Ponte: stratigrafia dei terreni di fondazione.

20 6.2. Classificazione Sismica (Masw) Per la definizione della categoria sismica di sottosuolo (punto del D.M ) è stata eseguita una indagine MASW con lo scopo di investigare la capacità di trasmissione delle onde sismiche del terreno sottostante il fabbricato valutabile attraverso il valore della velocità delle onde di taglio Vs nei primi 30 metri di profondità. La Normativa vigente definisce le seguenti categorie di sottosuolo di riferimento per la definizione dell azione sismica: Tabella 1: Categorie di terreno di fondazione Tabella 2: Categorie aggiuntive di terreno di fondazione Dalla determinazione delle onde S individuate nella prova Cross-Hole eseguita nella coppia di fori SV13c e SV13d (vedi relazione geologica) risulta un valore di Vs30 calcolato dal piano di fondazione pari a 220,01 m/s, che permetterebbe di classificare il terreno in base alla categoria di suolo di fondazione di tipo C. Tuttavia, dal profilo di velocità delle onde S riportato in allegato, non si evidenzia un graduale aumento delle proprietà meccaniche nei 30 metri come richiesto da normativa, piuttosto il profilo di velocità presenta andamenti a tratti costanti e blande inversioni di velocità, pertanto la categoria di suolo risulta S2 ed è stato predisposto uno specifico studio di risposta sismica locale, descritto nella relazione geologica.