S.A.Bro.M S.p.A. AUTOSTRADA REGIONALE INTEGRAZIONE DEL SISTEMA TRANSPADANO DIRETTRICE BRONI-PAVIA-MORTARA PROGETTO DEFINITIVO

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2 S.A.Bro.M S.p.A. AUTOSTRADA REGIONALE INTEGRAZIONE DEL SISTEMA TRANSPADANO DIRETTRICE BRONI-PAVIA-MORTARA PROGETTO DEFINITIVO ASSE AUTOSTRADALE SEGNALETICA ORIZZONTALE E VERTICALE RELAZIONE DI CALCOLO PORTALI A XX/XX/XX Prima emissione X. XXXXXXX X. XXXXX X. XXXXXX Rev. Data Descrizione Redatto Controllato Approvato Attività: A.131.S.101.D1 Documento: FORM RELAZIONE

3 INDICE 1. PORTALI A SBALZO RIFERIMENTI LEGISLATIVI MATERIALI TENACITA SALDATURE ANALISI CARICHI PORTALI PESO PROPRIO (G1) PESO PROPRIO (G2) VENTO SISMA COMBINAZIONI DI CARICO RISULTATI PORTALE 16,2M PORTALE 10,07M VERIFICHE PALI PORTALE DA 16M PALI DI PLINTO SU PALI (238; 173) VERIFICHE PLINTI SU PALI PLINTO SU PALI (238; 173) VERIFICHE PALI PORTALE DA 10 M PALI DI PLINTO SB VERIFICHE PLINTI SU PALI PLINTO SU PALI SB MONOPALO TIPO A RIFERIMENTI LEGISLATIVI MATERIALI Tenacità SALDATURE ZINCATURA ANALISI CARICHI MONOPALI TIPO A Peso Proprio (G1) Peso Proprio (G2) Vento DETERMINAZIONE SOLLECITAZIONI DI PROGETTO MONOPALO TIPO A VERIFICHE LISTATO Sollecitazioni VERIFICHE PLINTI SUPERFICIALI MONOPALI TIPO A Plinto Monopalo A MONOPALO TIPO B ANALISI CARICHI MONOPALO TIPO B Peso Proprio (G1) Peso Proprio (G2) / 68

4 Vento DETERMINAZIONE SOLLECITAZIONI DI PROGETTO MONOPALO TIPO B VERIFICHE LISTATO Sollecitazioni VERIFICHE PLINTI SUPERFICIALI MONOPALI TIPO B Plinto Monopalo B MONOPALO TIPO C ANALISI CARICHI MONOPALO TIPO C Peso Proprio (G1) Peso Proprio (G2) Vento DETERMINAZIONE SOLLECITAZIONI DI PROGETTO MONOPALO TIPO C VERIFICHE LISTATO Sollecitazioni VERIFICHE PLINTI SUPERFICIALI MONOPALI TIPO C Plinto Monopalo C / 68

5 1. PORTALI A SBALZO 1.1 RIFERIMENTI LEGISLATIVI L'analisi della struttura e le verifiche sugli elementi sono state condotte in accordo alle vigenti disposizioni legislative ed in particolare delle seguenti norme: Legge 05/11/1971, n.1086, "Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica." Legge 02/02/74, n.64, "Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche." D.M. 14/02/92, "Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche." D.M. 09/01/1996, "Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in c.a., normale e precompresso e per le strutture metalliche." D.M. 16/01/1996, "Norme tecniche relative ai «Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi»." Ordinanza n del del Presidente del Consiglio dei Ministri, "Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica", pubblicata nel supplemento ordinario n. 72 alla Gazzetta Ufficiale - serie generale - n. 105 dell'8 maggio 2003." Ordinanza n del del Presidente del Consiglio dei Ministri, "Modifiche ed integrazioni all'ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003." Circolare Min. LL.PP. 04/07/1996, "Istruzioni per l applicazione delle «Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi»." Circolare Min. LL.PP. 15/10/1996, "Istruzioni per l applicazione delle «Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in c.a., normale e precompresso e per le strutture metalliche»." Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14 gennaio 2008 (G.U. n. 29 del suppl. ord. n 30). UNI EN :2005 Eurocodice 1 Azioni sulle strutture Parte 1-4: Azioni in generale Azioni del vento. 1.2 MATERIALI Il materiale delle lamiere che compongono i tubolari e dei laminati deve essere S275 EN (Fe430). 2 Le tensioni massime ammissibili (allo stato limite ultimo)sono f d = 2750kg / cm per S275. f, N kg / 5600 cm l bulloni sono di materiale classe 8.8 con d = e I dadi devono essere di classe 6S UNI3740. Il materiale dei tirafondi è S355 EN (Fe510) con 2 f d, N = kg / f d, V = kg / 3550 cm 3960 cm TENACITA Il materiale deve avere sufficiente tenacità per evitare rottura fragile alla minima temperatura di servizio che si prevede possa verificarsi durante la vita della struttura. Le lamiere usate per il portale hanno uno spessore massimo di 12mm. Sono presenti inoltre giunzioni saldate soggette 3/ 68

6 a trazione. Per la scelta del grado del materiale si fa riferimento al prospetto 3.2 e al punto dell UNI ENV :2004. Per temperature minime di servizio fino a -10 C e in condizione di servizio S2 (Saldati, in trazione) è consentito l utilizzo del materiale Fe 430 grado B con spessore fino a 19mm per strutture soggette a carichi statici o di fatica (con l esclusione degli urti). 1.4 SALDATURE Possono essere impiegati i seguenti procedimenti: -saldatura manuale ad arco con elettrodi rivestiti; -saldatura automatica ad arco sommerso; -saldatura automatica o semiautomatica sotto gas protettore (CO2 o sue miscele); -altro procedimento di saldatura la cui attitudine a garantire una saldatura pienamente efficiente deve essere previamente verificata. Per la saldatura manuale ad arco devono essere impiegati elettrodi omologati secondo UNI 5132 adatti al materiale base: per gli acciai ed Fe 430 devono essere impiegati elettrodi del tipo E 44 di classe 4 B atti a garantire l'efficienza della saldatura a temperature inferiori a 0. 2 ANALISI CARICHI PORTALI 2.1 PESO PROPRIO (G1) Il peso proprio del portale è assegnato tramite accelerazione di gravità. Per tener conto dell incremento di peso della struttura reale a causa delle giunzioni degli elementi strutturali per il fissaggio dei pannelli, si considera un accelerazione gravitazionale incrementata del 15%: 2.2 PESO PROPRIO (G2) Il peso proprio dei pannelli è pari a (valore massimo del singolo pannello): 270kg 2.3 VENTO Per il calcolo della spinta del vento si considera la quota del centro del pannello 4m x 4,5m misurata rispetto all intradosso della piastra di base della colonna. altezza sul suolo = 7,83 m Zona 1 v ref = 25 m/s a0 = 1000 m K0 = 0,01 1/s Classe di rugosità del terreno C Categoria di esposizione III Kr = 0,2 Z0 = 0,1 m Z min = 5 m ce = 1,982 4/ 68

7 vref = qref = 25 m/s 39,1 kg/m^2 77,4 kg/m^2 La spinta risultante sul pannello è stata valutata utilizzando la norma UNI EN In cui essendo Si è assunto pari alla massima area possibile per il pannello. Tali spinte sono applicate ad una distanza orizzontale pari a 0,25b dal baricentro del pannello nel verso dell estremità della trave del portale, in modo da massimizzare i loro effetti. In direzione verticale invece sono applicate alla quota del baricentro, per cui nasce un momento torcente applicato alla trave. Si hanno due situazioni: Portale 16,2m Il cartello esterno ha dimensioni 3m x 6m. Il Momento torcente vale: Il cartello interno ha dimensioni 4m x 4,5m. Il Momento torcente vale: Il carico distribuito lungo la trave vale: Il carico distribuito lungo la colonna vale: Portale 10,07m Il cartello ha dimensioni 4m x 4,5m. Il Momento torcente vale: Il carico distribuito lungo la trave vale: Il carico distribuito lungo la colonna vale: 2.4 SISMA I portali vengono installati nella provincia di Pavia e, per quanto attiene alla massima accelerazione spettrale, vengono assoggettate, in favore della sicurezza ad un valore massimo di accelerazione orizzontale pari a 0,349g (sul pianerottolo dello spettro). Si è assunto un fattore di struttura. Il suolo è assunto cautelativamente di tipo D che fornisce ordinate massime. Si riportano in tabella i valori delle frequenze di oscillazione e i relativi fattori di partecipazione. L asse z corrisponde alla direzione parallela all asse stradale, l asse x è trasversale e y è verticale. 5/ 68

8 Si riportano in tabella i valori dei fattori di partecipazione delle masse per i due portali. Portale 16,2m Portale 10,07m 2.5 COMBINAZIONI DI CARICO CASES ez ex ey slu1 slu2 sle1 sle2 slv1 slv2 slv3 1: G1 [Freedom Case 1] 1,3 1, : G2 [Freedom Case 1] 1,5 1, : Vz [Freedom Case 1] 1,5 1 6/ 68

9 4: Vx [Freedom Case 1] 1,5 1 5: ez [CQC] 1 1 0,3 1 6: ex [CQC] 1 0,3 1 0,3 7: ey [CQC] 1 0,3 0,3 0,3 3 RISULTATI 3.1 PORTALE 16,2M portale 16,2m Shear Force 1 Bending Moment 1 Shear Force 2 Bending Moment 2 Axial Force Torque (kgf) (kgf.cm) (kgf) (kgf.cm) (kgf) (kgf.cm) Beam 1: End 1: 1: G Beam 1: End 1: 2: G Beam 1: End 1: 3: Vz Beam 1: End 1: 4: Vx Beam 1: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 1: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 1: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 1: End 1: 8: slu1 [Combination 4] / 68

10 Beam 1: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 1: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 1: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 1: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 1: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 1: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 1: End 2: 1: G Beam 1: End 2: 2: G Beam 1: End 2: 3: Vz Beam 1: End 2: 4: Vx Beam 1: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 1: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 1: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 1: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 1: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 1: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 1: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 1: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 1: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 1: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Beam 2: End 1: 1: G Beam 2: End 1: 2: G Beam 2: End 1: 3: Vz Beam 2: End 1: 4: Vx Beam 2: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 2: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 2: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 2: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 2: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 2: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 2: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 2: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 2: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 2: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 2: End 2: 1: G Beam 2: End 2: 2: G Beam 2: End 2: 3: Vz Beam 2: End 2: 4: Vx Beam 2: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 2: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 2: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 2: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 2: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 2: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 2: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 2: End 2: 12: slv1 [Combination 8] / 68

11 Beam 2: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 2: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Beam 3: End 1: 1: G Beam 3: End 1: 2: G Beam 3: End 1: 3: Vz Beam 3: End 1: 4: Vx Beam 3: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 3: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 3: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 3: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 3: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 3: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 3: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 3: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 3: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 3: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 3: End 2: 1: G Beam 3: End 2: 2: G Beam 3: End 2: 3: Vz Beam 3: End 2: 4: Vx Beam 3: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 3: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 3: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 3: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 3: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 3: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 3: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 3: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 3: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 3: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Beam 4: End 1: 1: G Beam 4: End 1: 2: G Beam 4: End 1: 3: Vz Beam 4: End 1: 4: Vx Beam 4: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 4: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 4: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 4: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 4: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 4: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 4: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 4: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 4: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 4: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 4: End 2: 1: G Beam 4: End 2: 2: G Beam 4: End 2: 3: Vz / 68

12 Beam 4: End 2: 4: Vx Beam 4: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 4: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 4: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 4: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 4: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 4: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 4: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 4: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 4: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 4: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Gli sforzi maggiori si ottengono per la combinazione slu1; si riporta il diagramma di momenti e sforzi assiali per tale combinazione. Si riportano inoltre le tensioni tangenziali dovute a torsione. Mentre le τ dovute a taglio sono trascurabili, quelle dovute a torsione hanno entità rilevante solo per la colonna. Verranno quindi considerate nella verifica di quest ultima. 10/ 68

13 Trave Si esegue il calcolo dei moduli resistenti effettivi del profilo. Flessione attorno all asse Y Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 3 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Iyy che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la trave sia soggetta a semplice flessione attorno all asse Y (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: 11/ 68

14 Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: Flessione attorno all asse Z Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 1 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Izz che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la trave sia soggetta a semplice flessione attorno all asse Z (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: 12/ 68

15 La verifica per la trave risulta: Colonna Si esegue il calcolo dell area e dei moduli resistenti effettivi del profilo. La sezione oggetto di verifica è quella di base. Flessione attorno all asse X Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 3 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Ixx che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a semplice flessione attorno all asse X (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: 13/ 68

16 Flessione attorno all asse Z Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 1 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Izz che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a semplice flessione attorno all asse Z (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: 14/ 68

17 Azione assiale Per la determinazione dell area effettiva che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a solo carico assiale (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, si ha: La verifica per la colonna risulta: VERIFICATO 15/ 68

18 3.2 PORTALE 10,07M Shear Force 1 Bending Moment 1 Shear Force 2 Bending Moment 2 Torque (kgf) (kgf.cm) (kgf) (kgf.cm) (kgf) (kgf.cm) Beam 1: End 1: 1: G Beam 1: End 1: 2: G Beam 1: End 1: 3: Vz Beam 1: End 1: 4: Vx Beam 1: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 1: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 1: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 1: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 1: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 1: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 1: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 1: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 1: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Axial Force Beam 1: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 1: End 2: 1: G / 68

19 Beam 1: End 2: 2: G Beam 1: End 2: 3: Vz Beam 1: End 2: 4: Vx Beam 1: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 1: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 1: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 1: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 1: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 1: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 1: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 1: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 1: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 1: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Beam 2: End 1: 1: G Beam 2: End 1: 2: G Beam 2: End 1: 3: Vz Beam 2: End 1: 4: Vx Beam 2: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 2: End 1: 6: ex [Combination 2] Beam 2: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 2: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 2: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 2: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 2: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 2: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 2: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 2: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 2: End 2: 1: G Beam 2: End 2: 2: G Beam 2: End 2: 3: Vz Beam 2: End 2: 4: Vx Beam 2: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 2: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 2: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 2: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 2: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 2: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 2: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 2: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 2: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 2: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Beam 3: End 1: 1: G Beam 3: End 1: 2: G Beam 3: End 1: 3: Vz Beam 3: End 1: 4: Vx Beam 3: End 1: 5: ez [Combination 1] Beam 3: End 1: 6: ex [Combination 2] / 68

20 Beam 3: End 1: 7: ey [Combination 3] Beam 3: End 1: 8: slu1 [Combination 4] Beam 3: End 1: 9: slu2 [Combination 5] Beam 3: End 1: 10: sle1 [Combination 6] Beam 3: End 1: 11: sle2 [Combination 7] Beam 3: End 1: 12: slv1 [Combination 8] Beam 3: End 1: 13: slv2 [Combination 9] Beam 3: End 1: 14: slv3 [Combination 10] Beam 3: End 2: 1: G Beam 3: End 2: 2: G Beam 3: End 2: 3: Vz Beam 3: End 2: 4: Vx Beam 3: End 2: 5: ez [Combination 1] Beam 3: End 2: 6: ex [Combination 2] Beam 3: End 2: 7: ey [Combination 3] Beam 3: End 2: 8: slu1 [Combination 4] Beam 3: End 2: 9: slu2 [Combination 5] Beam 3: End 2: 10: sle1 [Combination 6] Beam 3: End 2: 11: sle2 [Combination 7] Beam 3: End 2: 12: slv1 [Combination 8] Beam 3: End 2: 13: slv2 [Combination 9] Beam 3: End 2: 14: slv3 [Combination 10] Gli sforzi maggiori si ottengono per la combinazione slu1; si riporta il diagramma di momenti e sforzi assiali per tale combinazione. Si riportano inoltre le tensioni tangenziali dovute a torsione. Mentre le τ dovute a taglio sono trascurabili, quelle dovute a torsione hanno entità rilevante solo per la colonna. Verranno quindi considerate nella verifica di quest ultima. 18/ 68

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22 Trave Si esegue il calcolo dei moduli resistenti effettivi del profilo. Flessione attorno agli assi Y e Z Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 2 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Iyy che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la trave sia soggetta a semplice flessione attorno all asse Y (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: 20/ 68

23 Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: La verifica per la trave risulta: Colonna Si esegue il calcolo dell area e dei moduli resistenti effettivi del profilo. La sezione oggetto di verifica è quella di base. Flessione attorno all asse X Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 1 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Ixx che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a semplice flessione attorno all asse X (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: 21/ 68

24 Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: Flessione attorno all asse Z Ala a compressione: classe 4 Anime a flessione: classe 1 Per la determinazione del momento d inerzia effettivo Izz che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a semplice flessione attorno all asse Z (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, per l ala a compressione, si ha: Per cui la porzione di ala non effettiva risulta: 22/ 68

25 Azione assiale Per la determinazione dell area effettiva che tenga conto della porzione effettiva dell ala compressa, si ipotizza che la colonna sia soggetta a solo carico assiale (ciò è conforme a quanto illustrato in UNI EN ). Con tale ipotesi, si ha: La verifica per la colonna risulta: VERIFICATO 23/ 68

26 4. VERIFICHE PALI PORTALE DA 16M Per tutti i plinti con pali dei portali, per tutti i tipi di sbraccio, dovranno essere eseguiti controlli sul terreno di fondazione reale, per consentire una riverifica del dimensionamento nelle specifiche condizioni di posa. Rck fyk quota comb Af cop. sigmac sigmaf Wk c.s. Ast Mx My N VEd VEdx VEdy VRd VRcd VRsd coefv coefm V Mt Mf resistenza caratteristica cubica a compressione del cls tensione caratteristica di snervamento dell'acciaio quota della sezione combinazione di carico area totale di acciaio a pressoflessione copriferro tensione in esercizio sul cls tensione in esercizio sull'acciaio apertura caratteristica delle fessure coefficiente di sicurezza per stati limite ultimi area delle staffe (cmq/m) momento attorno all'asse X momento attorno all'asse Y sforzo normale taglio risultante di calcolo taglio di calcolo in direzione x taglio di calcolo in direzione y resistenza a taglio del solo calcestruzzo resistenza a taglio delle bielle in cls resistenza a taglio per la presenza delle staffe coefficiente per verifica di resistenza a taglio e torsione micropali coefficiente per verifica di resistenza a pressoflessione micropali taglio di progetto momento torcente di progetto momento flettente di progetto 4.1. PALI DI PLINTO SU PALI (238; 173) Unità di misura: dan, cm Metodo di calcolo: DM Norme tecniche per le costruzioni Caratteristiche dei materiali: Calcestruzzo Rck 350 fyk 4500 Caratteristiche geometriche: Quota di testa -180 cm Quota di punta cm Diametro 120,0 cm Palo alle coordinate X=238 Y=173 Sollecitazioni massime in testa palo: Combinazione corrispondente alla minima compressione in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+04 1 sl ra fr qp SLV fond 24/ 68

27 Combinazione corrispondente alla massima compressione in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+04 1 Combinazione corrispondente al massimo taglio in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+04 1 sl ra fr qp SLV fond sl ra fr qp SLV fond Verifica di capacità portante riferita al palo singolo: Fattore di correlazione Psi scelto in base alla conoscenza del sito = 1.7 Coeff. parziale di sicurezza sulla resistenza laterale = 1.15 Coeff. parziale di sicurezza sulla resistenza alla punta = 1.35 Portanza laterale di progetto = Portanza di punta di progetto = Deformazione volumetrica (usata per formula portanza punta secondo Vesic) = verifica condotta in combinazione SLU 3 Sforzo normale = Peso del palo = * 1.3 Carico totale di progetto = Resistenza totale di progetto = Coefficiente di sicurezza = 2.45 > 1 Verifica di resistenza allo stato limite: quota Af cop. c.s. Mx My N comb E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+03 3SLU E E E+04 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU Verifica di esercizio (combinazione rara): quota Af cop. sigmaf sigmac Mx My N comb Wk E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica di esercizio (combinazione quasi permanente): quota Af cop. sigmaf sigmac Mx My N comb Wk E E E E E E / 68

28 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica di esercizio (combinazione frequente): quota Af cop. Mx My N comb Wk E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica a taglio: quota Ast VEd VEdx VEdy N comb VRd VRcd VRsd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd VERIFICHE PLINTI SU PALI fcd resistenza a compressione di calcolo cilindrica del calcestruzzo fyd resistenza di calcolo dell'acciaio n.palo numero di palo xp, yp coordinate dell'asse del palo rispetto al baricentro del plinto comb. combinazione Np forza assiale sul palo Pp peso proprio del plinto T forza di trazione sulle barre af area di armatura tesa aft area di armatura complessiva Nu sforzo normale resistente ultimo C forza di compressione sul puntone di calcestruzzo ac area del puntone di calcestruzzo sc tensione sul calcestruzzo Npu sforzo di calcolo per punzonamento sf tensione di trazione in esercizio sulle armature sc tensione di compressione in esercizio sul calcestruzzo b base della sezione 26/ 68

29 h a'f Msd Nsd Mu Vsd Vrd1 Mxu Myu wk srm altezza della sezione area di armatura compressa momento flettente di calcolo sforzo normale di calcolo momento flettente resistente ultimo taglio di calcolo taglio resistente ultimo in assenza di armatura al taglio momento Mx flettente resistente ultimo momento My flettente resistente ultimo ampiezza delle fessure distanza media fra le fessure 4.3. PLINTO SU PALI (238; 173) Valori espressi in dan, cm. Metodo di calcolo: stati limite D.M Tipo n. 1 a base quadrata con 1 palo diametro pali 120 ricopr.pali 30 spessore 180 Copriferro per la suola 5 copriferro per il bicchiere 3 dim. pilastro lungo X 30 dim. pilastro lungo Y 30 Rotazione in pianta rispetto al pilastro 0 0' 0'' fcd= fyd= 3913 Peso proprio del plinto Coordinate dei pali rispetto al filo d'inserimento: n.palo xp yp Carichi trasmessi ai pali: valori ultimi n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione n.4 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio rare n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE rara n.1 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio frequenti n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE frequente n.1 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio quasi-permanenti n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE quasi perm. n.1 sul palo n. 1 Verifiche ultime delle bielle tese e compresse tiranti in acciaio: quota di peso proprio per il singolo palo Pp= carico max di verifica sui pali Np= af= 10.1 (5d16) trazione di calcolo T= 0 < Nu = nella combinazione SLU n.4 puntone in cls: ac= 0 compressione C= 0 < Nu = 0 nella combinazione SLU n.4 Verifiche a punzonamento: 27/ 68

30 Verifica a punzonamento per il pilastro. Verifica lungo la faccia del pilastro (combinazione SLVf n.16) Perimetro uo = 120 cm Altezza utile do = 175 cm Viene utilizzato il coefficiente Beta introdotto dall'utente. Beta = 1.15 Carico punzonanante = 0 dan ved(6.53) = 0 dan/cm² vrd,max( 6.4.5) = dan/cm² ved <= vrd,max Verifica soddisfatta. Verifica lungo il perimetro di base (combinazione SLVf n.16) Perimetro u = cm a distanza a = 75 cm Altezza utile d = 175 cm Viene utilizzato il coefficiente Beta introdotto dall'utente. Beta = 1.15 Carico punzonanante = 0 dan Area di acciaio totale per punzonamento = 0 cm² 2*(afp,x = 0 cm² ; afp,y = 0 cm²) Area di acciaio necessaria per punzonamento = 0 cm² ved(6.38) = 0 dan/cm² vrd,c(6.47) = 2.7 dan/cm² vrd,cs(6.52) = --- ved <= vrd Armatura a punzonamento non necessaria. Verifica soddisfatta. Verifica a punzonamento per il palo. Verifica lungo la faccia del palo (combinazione SLU n.4) Perimetro uo = cm Altezza utile do = 175 cm Valore di beta per palo di angolo. Beta = 1.5 Carico punzonanante = 0 dan ved(6.38) = 0 dan/cm² vrd,max( 6.4.5) = dan/cm² ved <= vrd,max Verifica soddisfatta. Verifica lungo il perimetro di base (combinazione SLU n.4) Perimetro u = cm a distanza a = 30 cm Altezza utile d = 175 cm Valore di beta per palo di angolo. Beta = 1.5 Carico punzonanante = 0 dan ved(6.38) = 0 dan/cm² vrd,c(6.47) = 2.7 dan/cm² vrd,cs(6.52) = --- Armatura a punzonamento non necessaria. Verifica soddisfatta. ved <= vrd,c Verifiche delle tensioni in esercizio: condizioni rare puntone in calcestruzzo: sc= 0 < nella combinazione SLE rara n.1 tiranti in acciaio : sf= 0 < 3150 nella combinazione SLE rara n.1 Verifiche delle tensioni in esercizio: condizioni frequenti puntone in calcestruzzo: sc= 0 < nella combinazione SLE frequente n.1 tiranti in acciaio : sf= 0 < 3150 nella combinazione SLE frequente n.1 Verifiche delle tensioni in esercizio: condizioni quasi permanenti puntone in calcestruzzo: sc= 0 < nella combinazione SLE quasi perm. n.1 tiranti in acciaio : sf= 0 < 3150 nella combinazione SLE quasi perm. n.1 5. VERIFICHE PALI PORTALE DA 10 M Rck resistenza caratteristica cubica a compressione del cls fyk tensione caratteristica di snervamento dell'acciaio quota quota della sezione comb combinazione di carico Af area totale di acciaio a pressoflessione cop. copriferro sigmac tensione in esercizio sul cls 28/ 68

31 sigmaf Wk c.s. Ast Mx My N VEd VEdx VEdy VRd VRcd VRsd coefv coefm V Mt Mf tensione in esercizio sull'acciaio apertura caratteristica delle fessure coefficiente di sicurezza per stati limite ultimi area delle staffe (cmq/m) momento attorno all'asse X momento attorno all'asse Y sforzo normale taglio risultante di calcolo taglio di calcolo in direzione x taglio di calcolo in direzione y resistenza a taglio del solo calcestruzzo resistenza a taglio delle bielle in cls resistenza a taglio per la presenza delle staffe coefficiente per verifica di resistenza a taglio e torsione micropali coefficiente per verifica di resistenza a pressoflessione micropali taglio di progetto momento torcente di progetto momento flettente di progetto 5.1. PALI DI PLINTO SB10 Unità di misura: dan, cm Metodo di calcolo: DM Norme tecniche per le costruzioni Caratteristiche dei materiali: Calcestruzzo Rck 350 fyk 4500 Caratteristiche geometriche: Quota di testa -180 cm Quota di punta cm Diametro 100,0 cm Palo alle coordinate X=238 Y=173 Sollecitazioni massime in testa palo: Combinazione corrispondente alla minima compressione in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+03 1 Combinazione corrispondente alla massima compressione in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+03 1 Combinazione corrispondente al massimo taglio in testa N Mx My Tx Ty comb E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E+03 1 sl ra fr qp SLV fond sl ra fr qp SLV fond sl ra fr qp SLV fond Verifica di capacità portante riferita al palo singolo: Fattore di correlazione Psi scelto in base alla conoscenza del sito = 1.7 Coeff. parziale di sicurezza sulla resistenza laterale = 1.15 Coeff. parziale di sicurezza sulla resistenza alla punta = 1.35 Portanza laterale di progetto = Portanza di punta di progetto = Deformazione volumetrica (usata per formula portanza punta secondo Vesic) = verifica condotta in combinazione SLU 3 29/ 68

32 Sforzo normale = Peso del palo = * 1.3 Carico totale di progetto = Resistenza totale di progetto = Coefficiente di sicurezza = 2.94 > 1 Verifica di resistenza allo stato limite: quota Af cop. c.s. Mx My N comb E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+04 3SLU E E E+03 3SLU E E E+04 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU E E E+03 3SLU Verifica di esercizio (combinazione rara): quota Af cop. sigmaf sigmac Mx My N comb Wk E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica di esercizio (combinazione quasi permanente): quota Af cop. sigmaf sigmac Mx My N comb Wk E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica di esercizio (combinazione frequente): quota Af cop. Mx My N comb Wk E E E E E E E E E E E E E E E E E E / 68

33 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E Verifica a taglio: quota Ast VEd VEdx VEdy N comb VRd VRcd VRsd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd SLU VEd < VRd VERIFICHE PLINTI SU PALI fcd fyd n.palo xp, yp comb. Np Pp T af aft Nu C ac sc Npu sf sc b h a'f Msd Nsd Mu Vsd Vrd1 Mxu Myu wk srm resistenza a compressione di calcolo cilindrica del calcestruzzo resistenza di calcolo dell'acciaio numero di palo coordinate dell'asse del palo rispetto al baricentro del plinto combinazione forza assiale sul palo peso proprio del plinto forza di trazione sulle barre area di armatura tesa area di armatura complessiva sforzo normale resistente ultimo forza di compressione sul puntone di calcestruzzo area del puntone di calcestruzzo tensione sul calcestruzzo sforzo di calcolo per punzonamento tensione di trazione in esercizio sulle armature tensione di compressione in esercizio sul calcestruzzo base della sezione altezza della sezione area di armatura compressa momento flettente di calcolo sforzo normale di calcolo momento flettente resistente ultimo taglio di calcolo taglio resistente ultimo in assenza di armatura al taglio momento Mx flettente resistente ultimo momento My flettente resistente ultimo ampiezza delle fessure distanza media fra le fessure 5.3. PLINTO SU PALI SB10 Valori espressi in dan, cm. Metodo di calcolo: stati limite D.M Tipo n. 1 a base quadrata con 1 palo diametro pali 100 ricopr.pali 20 spessore 180 Copriferro per la suola 5 copriferro per il bicchiere 3 dim. pilastro lungo X 30 dim. pilastro lungo Y 30 Rotazione in pianta rispetto al pilastro 0 0' 0'' 31/ 68

34 fcd= fyd= 3913 Peso proprio del plinto 8820 Coordinate dei pali rispetto al filo d'inserimento: n.palo xp yp Carichi trasmessi ai pali: valori ultimi n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione n.4 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio rare n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE rara n.1 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio frequenti n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE frequente n.1 sul palo n. 1 Carichi trasmessi ai pali: condizioni in esercizio quasi-permanenti n.palo comb. Np compressione max Np= nella combinazione SLE quasi perm. n.1 sul palo n. 1 Verifiche ultime delle bielle tese e compresse tiranti in acciaio: quota di peso proprio per il singolo palo Pp= carico max di verifica sui pali Np= af= 10.1 (5d16) trazione di calcolo T= 0 < Nu = nella combinazione SLU n.4 puntone in cls: ac= 0 compressione C= 0 < Nu = 0 nella combinazione SLU n.4 Verifiche a punzonamento: Verifica a punzonamento per il pilastro. Verifica lungo la faccia del pilastro (combinazione SLVf n.16) Perimetro uo = 120 cm Altezza utile do = 175 cm Viene utilizzato il coefficiente Beta introdotto dall'utente. Beta = 1.15 Carico punzonanante = 0 dan ved(6.53) = 0 dan/cm² vrd,max( 6.4.5) = dan/cm² ved <= vrd,max Verifica soddisfatta. Verifica lungo il perimetro di base (combinazione SLVf n.16) Perimetro u = cm a distanza a = 55 cm Altezza utile d = 175 cm Viene utilizzato il coefficiente Beta introdotto dall'utente. Beta = 1.15 Carico punzonanante = 0 dan Area di acciaio totale per punzonamento = 0 cm² 2*(afp,x = 0 cm² ; afp,y = 0 cm²) Area di acciaio necessaria per punzonamento = 0 cm² 32/ 68