G 03 a. OPERE STRUTTURALI Relazione Specialistica. Via Etruria, 23 Roma

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1 Progettista: Arch. Paolo Mori Via Bruno Barilli, Roma tel paolomori.pol@gmail.com Via Etruria, 23 Roma Lavori di demolizione dei Fabbricati n e 9 e realizzazione delle opere di urbanizzazione primaria propedeutiche alla realizzazione di un "polo alloggiativo" - 1 Lotto RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO: Col. g. (p.) Maurizio TICCONI DIRETTORE DELL'ESECUZIONE: Col. g. Gianpaolo DE SIMONE ELABORATO : G 03 a OPERE STRUTTURALI Relazione Specialistica Relazione Tecnica Illustrativa SCALA: DATA: AGGIORNAMENTI: 21 maggio 2018

2 LAVORI DI DEMOLIZIONE DEI FABBRICATI N E REALIZZAZIONE DELLE OPERE DI URBANIZZAZIONE PRIMARIA PROPEDEUTICHE ALLA REALIZZAZIONE DI UN POLO ALLOGGIATIVO - I LOTTO - CASERMA G. ZIGNANI IN VIA ETRURIA ROMA. PROGETTO STRUTTURALE VASCA DI LAMINAZIONE Relazione Tecnica Illustrativa STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 2 di 13

3 Indice: Premessa pag Descrizione degli interventi pag Stati Limite Adottati Classe della Costruzione Vita Esercizio - Modelli di Calcolo Tolleranze Durabilità- Procedure Qualità e Manutenzione pag Combinazioni Delle Azioni Sulla Costruzione pag Azioni Ambientali e Naturali pag Destinazione D uso e Sovraccarichi Variabili dovuto alle azioni antropiche pag Modelli Di Calcolo pag Tolleranze pag Durabilità pag. 13 STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 3 di 13

4 MESH DELLA STRUTTURA Premessa: Su incarico del MINISTERO DELLA DIFESA- UFFICIO AUTONOMO LAVORI GENIO MILITARE PER M.D., lo scrivente arch. Paolo MORI redige la presente relazione avente ad oggetto il LAVORI DI DEMOLIZIONE DEI FABBRICATI N 5689 E REALIZZAZIONE DELLE OPERE DI URBANIZZAZIONE PRIMARIA PROPEDETUICHE ALLA REALIZZAZIONE DI UN POLO ALLOGGIATIVO I LOTTO- CASERMA G. ZIGNANI. VIA ETRURIA ROMA. Nell ambito del progetto, è emersa la necessità di realizzare manufatti in conglomerato cementizio come una vasca di laminazione, completamente interrata e dotata di un superiore vano tecnico nel quale trovano sistemazione tracciati di impianto. Per quanto al dimensionamento della vasca ed i relativi parametri idraulici, si fa riferimento alle RELAZIONI SPECIALISTICHE. La quota del livello di scorrimento, unitamente al tirante idraulico e STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 4 di 13

5 le livellette stabilite, hanno determinato la necessità di una struttura in cemento armato posta a circa (-6.10 m) dal piano di campagna ed un livello massimo di acque meteoriche pari 1.85m su tutta la vasca, oltre a 0.20m di fondo. Il dimensionamento e la verifica della struttura è stata eseguita sulla scorta delle risultanze delle indagini geologiche redatte da GEOSYSTEM a cui si rimanda per la determinazione dei parametri meccanici geotecnici e per la caratterizzazione sismica dei terreni in situ. Per quanto alla scelta della tipologia di vasca, si è progettata una struttura interrata articolata su due livelli con dimensione netta in pianta di circa (8*25)m, organizzata su platea in cls poggiata ad idonea quota su massetto (Q.rel estradosso fondaz. = 0.00 m). Dalla piastra di fondazione spiccano le pareti perimetrali irrigidite da setti trasversali sino al primo livello ( Q.rel. estr =3.00m), progettato con solaio in predalles ordito secondo uno schema a trave continua sugli stessi setti trasversali. Per la determinazione delle azioni agenti, come detto si prevede un altezza massima di acqua pari a 1.85 m ( tirante idraulico) oltre ad ulteriore 20 cm al di sotto della valvola di regolazione di flusso, necessaria a mitigare l immissione delle acque bianche nel collettore comunale in Via Etruria secondo le disposizioni ACEA. La scelta progettuale di impiegare per il primo impalcato ( Q.rel 3.00m) un solaio della tipologia in predalles da cm 25 ( ), impostato su luci continue, garantisce sia rispetto a criteridi economicità, sia rispetto all esposizione ambientale a cui tali elementi strutturali sono soggetti mediante la protezione costituita dalla lastra inferiore confezionata fuori opera rispetto alle armature d acciaio. Anche il solaio di secondo livello ( Q.rel 5.70m) viene progettato su pilastrature in cemento armato disposte in corrispondenza dei sottostanti setti trasversali, in modo da consentire la disposizione di eventuali rastrelliere porta impianti a parete. Sulla porzione di fondo del locale tecnico e mediante scala esterna metallica dal piano superiore, si prevede un volume tecnico destinato ad accogliere i serbatoi funzionali all impianto anticendio per un sovraccarico equivalente di circa 500 kg/mq (0.50m di acqua) per una dotazione idrica antincendio pari a circa 18 mc, oltre al gruppo pompe. Il solaio di copertura è progettato in predalles (4+21+5), gettato con pendenza strutturale del 1%, su cui disporre pavimentazione di finitura ed un carico accidentale pari a 1000 kg/mq. A base delle verifiche eseguite, si è stabilito un ambiente di esposizione XC2 secondo lo schema seguente: STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 5 di 13

6 Classe Ambiente di esposizione Esempi informativi Rapporto max acqua/cemento Dosaggio minimo cemento [kg/m 3 ] Minima classe resistenza XC1 Asciutto o permanentemente bagnato Interni di edifici con umidità relativa bassa Calcestruzzo armato ordinario o precompresso con le superfici all interno di strutture con eccezione delle parti esposte a condensa, o immersa in acqua 0,60 (UNI 11104) 0,65 (UNI EN 206-1) 300 (UNI 11104) 260 (UNI EN 206-1) C25/30 (UNI 11104) C20/25 (UNI EN 206-1) XC2 Bagnato, raramente asciutto Parti di strutture di contenimento liquidi, fondazioni Calcestruzzo armato ordinario o precompresso prevalentemente immerso in acqua o terreno non aggressivo 0,60 (UNI 11104) 0,60 (UNI EN 206-1) 300 (UNI 11104) 280 (UNI EN 206-1) C25/30 (UNI 11104) C25/30 (UNI EN 206-1) Con copriferro minimo conseguente e tolleranza di 10 mm per un copriferro di 3 cm.. La tipologia d intervento è inquadrabile fra le nuove costruzioni in ca, pur se con considerazioni a favore di sicurezza. Si consideri che il manufatto è completamente interrato e che pertanto lo stesso corpo di fabbrica è totalmente al di sotto dello zero sismico. STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 6 di 13

7 1. DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI Eseguito lo scavo secondo le prescrizioni contenute nel Piano di Sicurezza, con fronti di scavo determinati in ragione dell angolo di attrito efficace nelle tufiti sabbiose (vedi indagini geologiche), si procederà alla preparazione del sottofondo su cui realizzare un massetto in cls (CL18/25 ). Distese le armature di progetto, si procederà al getto el calcestruzzo della platea di fondazione disponendo sul perimetro sistema siliconico di waterstop. Realizzate le pareti ed i setti interni in cls, si procederà al getto del solaio in predalles di primo livello (4+16+5) per poi proseguire, attesi i tempi di maturazione del cls, al getto delle pareti ed dei pilastri di livello superiore. Da ultimo il solaio di copertura in predalles con sovraccarico accidentale pari a 1000 kg/mq ( 10 KN/mq ). Sistemati tubi sfinestrati alla base collegati ai pozzetti di acqua bianche e disposto tessuto non tessuto sulla pareti dello scavo, si procederà al rinterro per strati compattati dei materiali di scavo selezionati nell intorno con l accortezza di sistemare materiale drenante nelle prossimità delle pareti in cls, secondo le norme della correttezza esecuzione di opere interrate. Le pareti in cls saranno protette con guaina antiradice e comunque secondo previsto negli elaborati di dettaglio. 2. STATI LIMITE ADOTTATI IN RELAZIONE ALLA PRESTAZIONE ATTESA CLASSE DELLA COSTRUZIONE - VITA ESERCIZIO - MODELLI DI CALCOLO TOLLERANZE DURABILITÀ - PROCEDURE QUALITA E MANUTENZIONE Il manufatto in cemento armato costituente la vasca di laminazione è stato verificato alle azioni di normativa come struttura autonoma. NORMATIVA DI RIFERIMENTO Il calcolo delle opere è stata svolta nel rispetto della seguente normativa vigente: D.M Nuove Norme tecniche per le costruzioni; Circ. Ministero Infrastrutture e Trasporti 2 febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008; D.M Nuove Norme tecniche per le costruzioni 2018; Le norme NTC 2018, precisano che la sicurezza e le prestazioni di una struttura o di una parte di essa devono essere valutate in relazione all insieme degli stati limite che verosimilmente si possono verificare durante la vita normale. Prescrivono inoltre che debba essere assicurata una STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 7 di 13

8 robustezza nei confronti di azioni eccezionali. Le prestazioni della struttura e la vita nominale sono indicati nei successivi tabulati di calcolo della struttura La sicurezza e le prestazioni saranno garantite verificando gli opportuni stati limite definiti in funzione dell utilizzo della struttura residenziale, della sua vita nominale e di quanto stabilito dalle norme di cui al D.M e s.m. ed i. In particolare si è apprezzata : la sicurezza nei riguardi degli stati limite ultimi (SLU) che possono provocare eccessive deformazioni permanenti, crolli parziali o globali, dissesti, che possono compromettere l incolumità delle persone e/o la perdita di beni, provocare danni ambientali e sociali, mettere fuori servizio l opera. Per le verifiche sono stati utilizzati i coefficienti parziali relativi alle azioni ed alle resistenze dei materiali in accordo a quando previsto dal D.M per i vari tipi di materiale. I valori utilizzati sono riportati nel fascicolo delle elaborazioni numeriche allegate. la sicurezza nei riguardi degli stati limite di esercizio (SLE) che possono limitare nell uso e nella durata l utilizzo della struttura per le azioni di esercizio la sicurezza nei riguardi dello stato limite del danno (SLD) causato da azioni sismiche con opportuni periodi di ritorno definiti di concerto al committente ed alle norme vigenti per le costruzioni in zona sismica 3. COMBINAZIONI DELLE AZIONI SULLA COSTRUZIONE Le azioni definite come al delle NTC 2008 e successivi sono state combinate in accordo a quanto definito al applicando i coefficienti di combinazione come di seguito definiti: Tabella 2.5.I Valori dei coefficienti di combinazione Categoria/Azione variabile 0j 1j 2j Categoria A Ambienti ad uso residenziale 0,7 0,5 0,3 Categoria B Uffici 0,7 0,5 0,3 Categoria C Ambienti suscettibili di affollamento 0,7 0,7 0,6 Categoria D Ambienti ad uso commerciale 0,7 0,7 0,6 Categoria E Biblioteche, archivi, magazzini e ambienti ad uso 1,0 0,9 0,8 Categoria F Rimesse e parcheggi (per autoveicoli di peso 30 kn) 0,7 0,7 0,6 Categoria G Rimesse e parcheggi (per autoveicoli di peso > 30 kn) 0,7 0,5 0,3 Categoria H Coperture 0,0 0,0 0,0 Vento 0,6 0,2 0,0 Neve (a quota 1000 m s.l.m.) 0,5 0,2 0,0 Neve (a quota > 1000 m s.l.m.) 0,7 0,5 0,2 Variazioni termiche 0,6 0,5 0,0 STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 8 di 13

9 I valori dei coefficienti parziali di sicurezza Gi e Qj utilizzati nelle calcolazioni sono dati nelle NTC 2008 in 2.6.1, Tab. 2.6.I e successivi. 4. AZIONI AMBIENTALI E NATURALI Le prestazioni attese nei confronti delle azioni sismiche sono verificate agli stati limite, sia di esercizio che ultimi individuati riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali e gli impianti. Gli stati limite di esercizio sono: - Stato Limite di Operatività (SLO) - Stato Limite di Danno (SLD) Gli stati limite ultimi sono: - Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV) - Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC) Le probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR, cui riferirsi per individuare l azione sismica agente in ciascuno degli stati limite considerati, sono riportate nella successiva tabella: Stati Limite PVR : Stati limite di esercizio Stati limite ultimi Probabilità di superamento nel periodo di riferimento VR SLO 81% SLD 63% SLV 10% SLC 5% Per la definizione delle forme spettrali (spettri elastici e spettri di progetto), in conformità ai dettami del D.M. 14 gennaio e successivi sono stati definiti i seguenti termini: Vita Nominale Classe d Uso; Categoria del suolo; Coefficiente Topografico; Latitudine e longitudine del sito oggetto di edificazione STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 9 di 13

10 Tali valori sono stati utilizzati da apposita procedura informatizzata sviluppata dalla STS s.r.l., che, a partire dalle coordinate del sito oggetto di intervento, fornisce i parametri di pericolosità sismica da considerare ai fini del calcolo strutturale, riportati nei tabulati di calcolo. Si è inoltre concordato che le verifiche delle prestazioni saranno effettuate per le azioni derivanti dalla neve, dal vento e dalla temperatura secondo quanto previsto al cap. 3 del DM DM e della Circolare del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 2 febbraio 2009 n. 617 per un periodo di ritorno coerente alla classe della struttura ed alla sua vita utile. Nel caso in specie trattandosi di opere di classe II, gli stati limite da verificare ed il tipo di verifica da effettuare secondo norma sono i seguenti: Stato Limite di Danno (SLD) con controllo degli spostamenti; Stato Limite di Salvaguardia (SLD) con verifica di resistenza. 5. DESTINAZIONE D USO E SOVRACCARICHI VARIABILI DOVUTO ALLE AZIONI ANTROPICHE Per la determinazione dell entità e della distribuzione spaziale e temporale dei sovraccarichi variabili si è fatto riferimento alla tabella del D.M e D.M in funzione della destinazione d uso. I carichi variabili comprendono i carichi legati alla destinazione d uso dell opera; i modelli di tali azioni possono essere costituiti da: carichi verticali uniformemente distribuiti qk [kn/m2] carichi verticali concentrati Qk [kn] carichi orizzontali lineari Hk [kn/m] STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 10 di 13

11 I valori nominali e/o caratteristici qk, Qk ed Hk di riferimento sono riportati nella Tab. 3.1.II. delle NTC 2008 e successive DM In presenza di carichi verticali concentrati Qk essi sono stati applicati su impronte di carico appropriate all utilizzo ed alla forma dell orizzontamento, in generale con forma dell impronta di carico quadrata pari a 50 x 50 mm. Data la particolarità dell opera, è stata considerata la spinta del terreno sulle pareti perimetrali adottando i parametri meccanici di peso specifico ed angolo di attrito contenuti in relazione, per un altezza di terreno spingente di circa 6.10m in assenza di falda. Come già descritto, si è ipotizzata in una combinazione di carico il riempimento della vasca di laminazione per un carico equivalente ad un altezza di acqua in vasca pari a 1.85 m ( tirante idraulico) oltre a 0.20 m quale fondo. STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 11 di 13

12 6. MODELLI DI CALCOLO Si sono utilizzati come modelli di calcolo quelli esplicitamente richiamati nel D.M e D.M ed in particolare: analisi elastica lineare per il calcolo delle sollecitazioni derivanti da carichi statici analisi dinamica modale con spettri di progetto per il calcolo delle sollecitazioni di progetto dovute all azione sismica analisi degli effetti del 2 ordine quando significativi verifiche sezionali agli s.l.u. per le sezioni in c.a. utilizzando il legame parabola rettangolo per il calcestruzzo ed il legame elastoplastico incrudente a duttilita limitata per l acciaio verifiche plastiche per le sezioni in acciaio di classe 1 e 2 e tensionali per quelle di classe 3 verifiche tensionali per le sezioni in legno analisi statica non lineare (push Over), quando specificato, nelle elaborazioni numeriche allegate Per quanto riguarda le azioni sismiche ed in particolare per la determinazione del fattore di struttura, dei dettagli costruttivi e le prestazioni sia agli SLU che allo SLD si è fatto riferimento al D.M e alla circolare del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 2 febbraio 2009, n. 617 che è stata utilizzata come norma di dettaglio. La definizione quantitativa delle prestazioni e le verifiche sono state riportate nel fascicolo delle elaborazioni numeriche allegate. STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 12 di 13

13 7. TOLLERANZE Nelle calcolazioni, per le opere in calcestruzzo armato, si è fatto riferimento ai valori nominali delle grandezze geometriche ipotizzando che le tolleranze ammesse in fase di realizzazione siano conformi alle euronorme EN EN206 - EN : Copriferro 5 mm (EC ) Per dimensioni 150mm 5 mm Per dimensioni =400 mm 15 mm Per dimensioni 2500 mm 30 mm Per i valori intermedi con interpolazione lineare. Nel caso delle verifiche dei setti, platee e pilastri costituenti la vasca, si è ipotizzato un ambiente XC2 ( bagnato raramente asciutto) per strutture di contenimento liquidi prevalentemente immerse in acqua ovvero in terreni non aggressivi ( tufiti sabbiose) secondo le indicazioni impartite da (UNI EN 206-1) con tolleranza di mm10 e copriferro pari a cm DURABILITÀ Per garantire la durabilità della struttura sono state prese in considerazioni opportuni stati limite di esercizio (SLE) in funzione dell uso e dell ambiente in cui la struttura dovrà essere utilizzata limitando sia gli stati tensionali che nel caso delle opere in calcestruzzo anche l ampiezza delle fessure. La definizione quantitativa delle prestazioni, la classe di esposizione e le verifiche sono stati riportati nel fascicolo delle elaborazioni numeriche allegate. Inoltre per garantire la durabilità, cosi come tutte le prestazioni attese, è stata posta adeguata cura nelle previsioni sia nell esecuzione che nella manutenzione e gestione della struttura prevedendo tutti gli accorgimenti utili alla conservazione delle caratteristiche fisiche e dinamiche dei materiali e delle strutture La qualità dei materiali e le dimensioni degli elementi sono stati previsti in coerenza con tali obiettivi. Durante le fasi di costruzione il Direttore dei Lavori si impegna ad implementare severe procedure di controllo sulla qualità dei materiali, sulle metodologie di lavorazione e sulla conformità delle opere eseguite al progetto esecutivo nonché alle prescrizioni contenute nelle Norme Tecniche per le Costruzioni DM e relative Istruzioni e DM Arch. Paolo Mori STUDIO TECNICO DIARCHITETTURAED INGEGNERIA Pag. 13 di 13