PROGETTO PONTE CARRABILE RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE PROGETTO PONTE CARRABILE PIANO DI LOTTIZZAZIONE IL CAMPO

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1 COMUNE DI DOVERA (CR) Via Lago D Iseo PROGETTO PONTE CARRABILE RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE PROGETTO PONTE CARRABILE PIANO DI LOTTIZZAZIONE IL CAMPO Rev. 0.0 COMMITTENTE: Max immobiliare S.r.l. Legale rappresentante: Carmelo Bocchieri Via Lago D Iseo, Dovera (CR) PROGETTISTA Dott. Arch. Porchera Loredana GENERALE DELL Via Caduti di Nassiriya, Spino D'Adda (CR) OPERA: Ordine degli Architetti della Provincia di Cremona n. 717 PROGETTISTA STRUTTURALE: Dott. Ing. Arch. Bernardo Vanelli Via Garibaldi, Castelleone (CR) Ordine degli Ingegneri della Provincia di Cremona, n. 605

2 INDICE RELAZIONE DI CALCOLO... 3 DISEGNI DI RIFERIMENTO... 3 NORME TECNICHE... 3 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI... 3 CARICHI DI PROGETTO ) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SOLETTONE CARRABILE... 5 CARATTERISTICE GEOMETRICHE DEL PONTE ) AZIONI SULLA STRUTTURA ) COMBINAZIONI DI CARICO ) VERIFICA... 9 ) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SPALLE IN C.A ) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA PIASTRA DI FONDAZIONE... 1 ALLEGATI Pagina di 13

3 RELAZIONE DI CALCOLO La presente relazione di calcolo è relativa ai lavori di costruzione di un ponte stradale in Dovera, presso la zona di lottizzazione il campo, atto al superamento della roggia Doverola. Le opere in calcestruzzo armato si limitano alle seguenti: - fondazione a platea; - spalle in c.a.; - impalcato composto da travetti in c.a. precompresso tipo Celersap 13x14 tipo A4 in calcestruzzo C45/55 affiancati ed esecuzione di un sovrastante getto armato in calcestruzzo C0/5. DISEGNI DI RIFERIMENTO Il progetto strutturale è completato dai seguenti disegni esecutivi di cantiere: Tav. _ STRUTTURE: planimetrie e sezioni. NORME TECNICHE _ D.M. LL.PP. 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. 14 gennaio 008 Nuove norme tecniche per le costruzioni. (utilizzate solo dove esplicitamente citato per il reperimento di concetti complementari alle normative sopraccitate). CARATTERISTICHE DEI MATERIALI I materiali impiegati presentano le seguenti resistenze: Calcestruzzo per opere in c.a.: R ck =300 dan/cm Compressione semplice f ' c 1 0.8xfc 1 0.8x0.85xfcd su pilastri con s 5cm 0.8x0.85x300daN / daN Compressione per 0.85x0.83xRck f flessione o cd 1.6 pressoflessione su travi 0.85x0.83x300daN (solette s 5cm) 13.00daN 1.6 Campi di impiego Tutte le strutture in c.a. gettate in opera salvo il getto di completamento del piano carrabile Pagina 3 di 13

4 R ck =50 dan/cm Compressione semplice f ' c 1 0.8xfc 1 0.8x0.85xfcd su pilastri con s 5cm 0.8x0.85x300daN / ,5daN Compressione per 0.85x0.83xRck f flessione o cd 1.6 pressoflessione su travi 0.85x0.83x300daN (solette s 5cm) 110,4daN 1.6 Campi di impiego Getto di completamento solettone in Celersap Acciaio per cemento armato: B450C saldabile ad aderenza migliorata f yk Resistenza di calcolo f sd 3913daN 1.15 s CARICHI DI PROGETTO Le prescrizioni regolamentari attualmente in vigore per i ponti stradali, in base ai carichi mobili q1 ammessi al transito fanno ascrivere il ponte in progetto alla I categoria: ponti per il transito di tutti i tipi di carichi mobili. Pesi considerati: Cemento armato 500 dan/m 3 Acciaio 7850 dan/m 3 Peso del solaio in opera 115 dan/m Materiali di completamento manto stradale 000 dan/m 3 Carico accidentale neve 10 dan/m Azioni variabili del traffico Azione di frenamento Schema di carico dan per asse 900 dan/m Schema di carico dan/m dan Pagina 4 di 13

5 1) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SOLETTONE CARRABILE CARATTERISTICE GEOMETRICHE DEL PONTE Luce netta 4,50 m. Luce di calcolo: 4,80 m. Larghezza 8,00 m. L impalcato è composto da travetti in c.a.p. tipo Celersap 13x14 tipo A4 affiancati sui quali viene eseguito un getto di calcestruzzo, dello spessore di 50 cm., poggiante su due spalle in c.a. posizionate parallelamente alla roggia Doverola. L armatura di distribuzione viene normalmente prevista su due strati: il primo, immediatamente al di sopra dei travetti, è formato con tondini Ø1/14 cm. disposti in senso normale alla portata; il secondo, a circa cm. dall estradosso, è costituito da un doppio ordine di ferri in senso normale e parallelo alla portata. Il ponte risulta essere di seconda categoria, per la verifica ed il dimensionamento sono state considerate le azioni variabili del traffico comprensive degli effetti dinamici dei ponti di prima categoria; in particolare sono stati considerati gli schemi di carico 1 e 5. Inoltre è stato considerato il carico dato dall azione di frenamento ipotizzato, come da normativa, uniformemente distribuito lungo l asse longitudinale del ponte. 1.1) AZIONI SULLA STRUTTURA A) AZIONE VARIABILE DEL TRAFFICO (q1) Schema 1 I calcoli sono stati effettuati considerano una striscia unitaria di solettone appartenente alla corsia n.1. Pagina 5 di 13

6 La distribuzione dei carichi nel solettone è stata ipotizzata, come da cap. 5 delle NTC 008, con angolo di distribuzione pari a 45 : Quindi i carichi agenti sullo schema statico del solettone (per metro lineare) sono pari a: Per il primo tratto (da x 1 =130cm a x 1 =30cm) Carico tandem: q 1 = dan/m x 1 m = dan/m Per il primo tratto (da x 1 =50cm a x 1 =350cm) Carico tandem: q 1 = dan/m x 1 m = dan/m Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte Carico uniformemente distribuito: q 1 = 900 dan/m x 1 m = 900daN/m Schema 5 Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte Carico uniformemente distribuito: p 1 = 500 dan/m x 1 m = 500daN/m B) AZIONE DI FRENAMENTO (q3) Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte La forza longitudinale, al metro lineare, da considerare deve essere pari a: Considerando la prima corsia (condizione di carico più gravosa), la forza in esame risulta essere pari a 378 kn/m; questa forza, oltre a generare un azione assiale, genera un momento flettente costante sul solettone. Tale momento è calcolato rispetto al baricentro della struttura portante (solettone) che si trova a 30,5 cm dal piano di viabilità. Si avrà quindi: Pagina 6 di 13

7 q 3 = dan/m M = dan/m x 0,305m = 11600daNm/m C) CARICHI VARIABILI (Qn) E PERMANENTI (G1 e G) Peso proprio Solettone: G 1 = 150 dan/m x 1 m = 150daN/m Manto stradale: G = 000 dan/m 3 x 1 m = 160 dan/m Neve: Q n = 10 dan/m x 1 m = 10 dan/m PERM = 150 dan/m VAR = 80 dan/m 1.) COMBINAZIONI DI CARICO Per quanto riguarda le azioni dovute al traffico; la normativa fornisce le seguenti combinazioni di carico Pagina 7 di 13

8 Nel caso in esame sono state considerati i gruppi di azione 1, a e 4. le combinazioni di carico risultano quindi essere tre: I) G1 x G 1 + G x G + Qi x Q n + Q x q 1,i II) G1 x G 1 + G x G + Qi x Q n + Q x [ψ 1,i x q 1,i + q 3 ] III) G1 x G 1 + G x G + Qi x Q n + Q x p 1 Dove i coefficienti utilizzati sono i seguenti: Pagina 8 di 13

9 Tra le combinazioni di carico analizzate, quella che risulta essere più gravosa è la combinazione I; per questo motivo si procederà con il dimensionamento e la verifica con il suddetto valore. Si riporta in allegato il calcolo delle sollecitazioni agenti sul solettone eseguita con il software Tecnobit. 1.3) VERIFICA Dai calcoli effettuati risulta che il massimo momento sollecitante è pari a 3575 danm; perciò, utilizzando un solaio con le caratteristiche sopra citate, la verifica a flessione risulta soddisfatta in quanto il massimo momento resistente (al metro lineare) è pari a danm. Per completezza sono di seguito riportate le tabelle riassuntive delle caratteristiche degli elementi costruttivi utilizzati. Pagina 9 di 13

10 ) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SPALLE IN C.A. La spalla del ponte è sottoposta all azione assiale derivante dai carichi che insistono sull impalcato del ponte, dall azione orizzontale esercitata dalla spinta del terreno a lato della roggia e dall azione orizzontale esercitata dalla spinta dell acqua. L armatura della spalla del ponte sarà dimensionata utilizzando come azione la condizione più gravosa che è costituita dalla spinta dell acqua, trascurando l azione contenitiva del terreno..1) CALCOLO DELL AZIONE ASSIALE SULLA SPALLA DEL PONTE Per il dimensionamento e la verifica delle spalle del ponte è necessario verificare due condizioni tipo di massima e minima azione assiale sugli elementi sopra citati. Utilizzando la prima combinazione di carico si è calcolato il valore massimo di azione assiale considerando che l azione variabile del traffico si scarichi totalmente su una pila; la condizione di carico minimo sarà quella complementare. Il carico verrà calcolato alla base delle spalle considerando anche il loro peso proprio; tutti i calcoli verranno effettuati al metro lineare. MASSIMO CARICO Il massimo carico sulla spalla del ponte è calcolato affidando esclusivamente il carico veicolare ad una spalla. In questo caso il carico veicolare è calcolato, come da schema 1, ipotizzando la presenza sulla corsia 1 di un mezzo con due assi caricati da 300kN ciascuno e sulla corsia due da un mezzo caricato da 00 kn per asse. Pagina 10 di 13

11 G1 x G 1 ) x L/ + G x G ) x L/ + Qi x Q n ) x L/ + ( Q x q 1,i ) x L,i + G1 x ( c.a. x V spalla ) x 115daN/m) x 4,8m/ + x 160daN/m) x 4,8m/ + x 10daN/m) x 4,8m/+ x 900daN/m) x 4,8m/ + 1,35 x[ x da da )/8m] + 1,30 x (500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,5m) = 6076 dan/m MINIMO CARICO Il minimo carico sulla spalla del ponte è calcolato trascurando il carico veicolare. G1 x G 1 ) x L/ + G x G ) x L/ + Qi x Q n ) x L/ + ( Q x q 1,i ) x L,i + G1 x ( c.a. x V spalla ) x 115daN/m) x 4,8m/ + x 160daN/m) x 4,8m/ + x 10daN/m) x 4,8m/+ x 900daN/m) x 4,8m/ + 1,30 x (500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,5m) = 905 dan/m.) CALCOLO DELLA SPINTA DELL ACQUA SULLA SPALLA DEL PONTE La spinta dell acqua sulla spalla del ponte genera una spinta pari a: 3 dan m S H O 1000 / 1,3* h 1,3* (1,5m) 1016daN / m Questa spinta genera un momento alla base della spalla pari a: M S * h/3 1016daN/ m*1,5m /3 44daNm / m.3) VERIFICHE SULLA SPALLA DEL PONTE Si procede tramite la verifica a compressione (utilizzando il massimo valore assiale) e con la verifica a pressoflessione (utilizzando il minimo valore assiale) effettuate su metro lineare di spalla. Verifica a compressione alla base del pilastro = N tot A C * f ' c 1 = N /300mm*1000mm*1,75MPa = 0,07 < 0,55 Verifica a pressoflessione alla base del pilastro In corrispondenza di tale sezione si avrà un armatura effettiva pari a 10 Ø1. La verifica ed il dimensionamento della spalla del ponte sono effettuati con il software tecnobit. N tot = 905 dan/m M base = 44daNm Pagina 11 di 13

12 3) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA PIASTRA DI FONDAZIONE Il calcolo della piastra di fondazione è effettuato considerando il massimo carico assiale su una spalla (considerano sempre il carico assiale al metro lineare nella condizione di corsia n.1) ed il minimo sull altra per poter determinare la massima tensione sul terreno di fondazione. Sulla fondazione agiranno quindi i seguenti carichi (opportunamente amplificati per consentirne l inserimento nel programma): Carico spalla 1 (i carichi sono calcolati su metro lineare di spalla): carichi permanenti ponte p 0 =1,35x(150daN/m x 4,8m/) = 4050 dan/m carichi variabili traffico p 1 = x 900daN/m) x 4,8m/ + 1,35 x[ x da da )/8m] = dan/m carichi variabili ponte p 1 =1,5x(10daN/m x 4,8m/+160daN/m x 4,8m/)= 1010 dan/m peso proprio spalla p 0 =1,3x(500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,5m)= 10 dan/m Carico spalla (i carichi sono calcolati su metro lineare di spalla): carichi permanenti ponte p 0 =1,35x(150daN/m x 4,8m/) = 4050 dan/m carichi variabili traffico p 1 =1,35x(900daN/m x 4,8m/)= 90 dan/m carichi variabili ponte p 1 =1,5x(10daN/m x 4,8m/+160daN/m x 4,8m/)= 1010 dan/m peso proprio spalla p 0 =1,3x(500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,5m)= 10 dan/m Carico distribuito su piastra di fondazione (i carichi sono calcolati su metro quadro): Peso acqua: p 1 =1,50x(1000daN/m 3 x 1,5m) = 1900 dan/m Peso della fondazione: p 0 =1,30x(500 dan/m 3 x 0,45 m)= 1500 dan/m Si riporta in allegato il dimensionamento e la verifica della piastra di fondazione effettuata con il software SismiCad1. Si chiarisce che i calcoli eseguiti per il dimensionamento delle strutture in conglomerato cementizio armato sono stati effettuati secondo i criteri e le metodologie della Scienza delle Costruzioni e che le sollecitazioni di calcolo non superano quelle ammesse dal vigente regolamento. Castelleone, 1 agosto 013. Il Progettista delle strutture Dott. Ing. Arch. Bernardo Vanelli Pagina 1 di 13

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