PROGETTO DEFINITIVO-ESECUTIVO DI RIPRISTINO CON MIGLIORAMENTO SISMICO DEL CIMITERO DEL CAPOLUOGO UBICATO IN VIA DEL PAPA N 416-CREVALCORE SISMA 2012.

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2 INDICE 1. PREMESSA DESCRIZIONE: ANALISI DEL CONTESTO SOLUZIONE PROGETTUALE PRESCRIZIONI/ PROCEDURE VERIFICA STRUTTURALE PATICOLARE DELLA LINEA VITA pag. 1

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4 1. PREMESSA La presente relazione risponde a quanto richiesto dalla delebirazione della giunta Regionale del 15 giugno 2015 n 699 in termini di disciplina l installazione di dispositivi permanenti di protezione, in dotazione all opera, contro le cadute dall alto sulle coperture e sulle facciate vetrate continue che richiedano manutenzione (FVCM) degli edifici, con lo scopo di ridurre i rischi d infortunio in occasione di accesso, transito, esecuzione di lavori futuri. Nello specifico i dispositivi di protezione permanenti saranno costituiti da una linea vita continua UNI - EN795 CLASSE C e da alcuni ganci in classe A2 posti agli angoli della copertura per evitare l effetto e pendolo, e in corrispondenza ai due punti (prossimi alla cappella) dove si prevede la possibilità di accesso alla copertura con piattaforma elevatrice su autocarro. pag. 3

5 2. DESCRIZIONE: Si tratta delle coperture dei loculi cimiteriali esistenti non dotati di accessi diretti costituiti da abbaini o lucernai. Le coperture sono suddivise in Settori,in particolare la parte piu antica (A-B1-B2-C- D-F1-F2) comprensiva della cappella centrale a forma ottagonale e la parte retrostante composta dai settori E-H1-H2-G-I1-I2. La copertura risulta praticabile e rivestita con un manto in coppi di laterizio. La copertura dei loculi cimiteriali non presenta elementi tecnologici da manutenere. Le uniche operazioni previste sono delle ispezioni periodiche ai materiali di finitura del tetto. Le distanze libere di caduta su tutto il perimetro delle falde consentono consentono di avere un tirante d aria sufficiente per UN sistema di arresto caduta pari a minimo di 5,30 m N.B. I lavori ad altezza inferiore a 2.00 m. di altezza non sono considerati lavori in quota. 3. ANALISI DEL CONTESTO Caratteristiche strutturali e morfologiche della copertura Consistenza strutturale Pendenze Aggravanti COPERTURA PORTANTE 20% < P < 25% Dislivelli non protetti tra falde Dotazioni : NESSUNA Elementi Fissi Manutenzioni NESSUNO Occasionale Ispettiva Contesto pag. 4

6 Contesto: Isolato La copertura in oggetto è del tipo isolato, appartenendo al complesso cimiteriale Il contesto non è condizione di rischio aggiuntivo per lavori svolti in copertura. Le attività manutentive in copertura però richiedono la limitazione del transito del pubblico a ridosso della zona da ispezionare/manutenere. Esiti delle analisi: Caratteristiche della copertura: L intera copertura verrà rifatta e presenterà una capacità portante idonea al transito. Il manto di copertura in laterizio è caratterizzato da buona resistenza allo scivolamento e sufficiente ancoraggio al solaio La morfologia delle falde presenta una inclinazione con rischi di scivolamento dell operatore e di rotolamento in caso di inciampo. L altezza dei bordi della copertura rispetto al suolo ( > 6.00 m ), su quasi tutto il perimetro del fabbricato, risulta tale da permettere di arrestare in sicurezza una caduta eccetto in corrispondenza al dislivello tra la copertura della cappella centrale ei restanti corpi. pag. 5

7 Esigenze manutentive prevedibili: Le esigenze manutentive prevedibili saranno del tipo ispettivo e occasionale, derivanti dalle esigenze e di risanamento del manto, di pulizia delle gronde. Le tipologie di manutenzione ipotizzate ( occasionale e ispettiva ), sono indirizzate al monitoraggio del comportamento nel tempo delle componenti edilizie impiegate e alla verifica dello stato di ostruzione dei condotti di scarico. 4. SOLUZIONE PROGETTUALE 1. I punti di accesso alla copertura sono individuati in corrispondenza alla cappella centrale, unico posto dove si può arrivare con una piattaforma elevatrice. Gli ancoraggi utilizzati come transito in copertura sono posti ad una distanza variabile compresa tra ml.12,40 massima e ml minima (vedi tavola di progetto) 2. La linea vita è costituita da una linea continua UNI EN 795 classe C a correre per tutto lo sviluppo delle falda.la tipologia è quella riportata nella foto sottostante. piattaforma Punto di accesso alla Mediante piattaforma carrata cpe Cappella centrale pag. 6

8 3. In corrispondenza agli angoli sono disposti dei ganci per evitare l effetto pendolo. 4. In corrispondenza al punto di accesso verranno posti dei ganci per consentire all operatore di arrivare alla linea vita di colmo dove si aggancerà alla linea continua 5. Per le coperture isolate ( come quelle di testa ) saranno posti in essere dei ganci isolati. L interasse dei ganci a seconda della loro ubicazione è compreso tra ml.1,65 e ml 1,26 (vedi tavola di progetto). 6. Per il tetto della cappella verrà posto in essere un palo centrale (UNI tipo A). 7. In prossimità di dislivelli inferiori a 2 m viene previsto l obbligo di operare collegati solo agli ancoraggi principali mediante il sistemi di arresto caduta sopra descritti che serviranno a contenere la caduta sulla superficie del tetto. 8. Tutte le aree in prossimità dei bordi soggetti a trattenuta, a causa della non sufficiente distanza libera di caduta, sono state dotate di un sistema secondario di ancoraggio costituito da ganci (UNI EN 517 A e B, UNI tipo A) supplementari a cui ancorarsi obbligatoriamente con un cordino fisso in aggiunta al retrattile collegato al sistema principale VERIFICA TIRANTE D ARIA Il tirante d aria nella posizione più sfavorevole è pari a: Estensione max del dispositivo retrattile = 2,00 m Altezza imbracatura piede dell operatore = 1,50 m Spazio di sicurezza residuo richiesto = 1,00 m Freccia max della linea di ancoraggio flessibile (2 operatori) = 1,50 m pag. 7

9 TOT = ,5 m = 5,00 m (Tirante d aria minimo necessario) Nel nostro caso : 5,00 m < 6.50 m altezza da terra della linea di gronda più bassa. Nota: Sistema di allarme e di recupero in caso di arresto caduta. Deve essere verificata la raggiungibilità dell operatore sospeso da parte di pubblico intervento (Vigili del Fuoco) entro i termini raccomandati (30 minuti). L operatore prima di accedere alla copertura dovrà assicurarsi che l intervento per il recupero possa essere tempestivamente attivato 5. PRESCRIZIONI/ PROCEDURE PIANO DI EVACUAZIONE Il sistema di protezione prevede, da alcune parti dei bordi, l arresto caduta. Per tale motivo è stata verificata la raggiungibilità dell operatore sospeso da parte di pubblico intervento (Vigili del Fuoco) entro i termini raccomandati (30 minuti). L operatore prima di accedere alla copertura dovrà assicurarsi che l intervento per il recupero possa essere tempestivamente attivato. Nei casi in cui non possa essere garantito tale intervento, deve essere predisposta, nell'ambito della valutazione dei rischi, una procedura che preveda le modalità di soccorso e trasporto a terra dell utilizzatore rimasto sospeso al sistema di arresto caduta (piano di emergenze, per il contenuto del quale si rimanda al quesito " Piano di Emergenza e Misure di Recupero "). Procedure Indossare sempre un imbracatura (UNI EN 361), dotarsi di un cordino doppio (UNI EN 354) e di un dispositivo guidato (UNI EN 353-2). Accedere alle falde mediante le apposite scale a pioli portatili opportunamente ancorate alla zona di sbarco nel punto di accesso predefinito. Ancorarsi con un cordino al primo gancio disposto sulla gronda una volta raggiunta la zona di sbarco. Portarsi all ancoraggio principale costituito dalla linea flessibile (UNI tipo C) pag. 8

10 Una volta ancorati mediante il dispositivo guidato (UNI EN 353-2) è possibile muoversi sulle due falde rimanendo sempre ancorati al sistema principale. Prescrizioni Per il transito in prossimità dei bordi soggetti a trattenuta (nelle aree con campitura grigia) ancorarsi contemporaneamente con un cordino fisso (UNI EN 354) agli appositi ancoraggi di trattenuta. Non è previsto l uso del sistema anticaduta in condizioni meteorologiche che mettano in pericolo la sicurezza dei lavoratori. pag. 9

11 6. VERIFICA STRUTTURALE Il fabbricante di linea anticaduta è tenuto a garantire le caratteristiche prestazionali del dispositivo anticaduta; è invece responsabilità di un tecnico abilitato valutare l idoneità statica e dinamica della struttura dove questo deve essere ancorato, individuando le sollecitazioni trasmesse e determinando conseguentemente il corretto sistema di fissaggio. Di seguito si riporta il calcolo di verifica il dispositivo da mettere in opera sulla copertura qui esaminata per la linea anticaduta flessibile (UNI 795 classe C), ancorata alla trave di colmo di sezione cm (BxH) in legno di abete uso Trieste, classe di resistenza presumibilmente C18-C22. La verifica all evento dinamico è condotta con una forza statica equivalente. Si ricorda che la massima forza che si può sviluppare all atto della caduta sul cavo di una linea flessibile UNI 795 classe C, è fornita dal fabbricante del dispositivo insieme alla freccia massima in campata; questi dati, normalmente desumibili da tabelle o altro, sono variabili in funzione della geometria del sistema e del numero contemporaneo di utilizzatori. La forza viene poi trasmessa dal cavo ai paletti in relazione alla geometria della funicolare così come risulta al momento della caduta. Linea Vita Dispositivo permanente di classe C Il sistema (paletti, cavo, connessioni terminali, assorbitore e quanto altro) è già certificato dal fabbricante e pertanto non necessita di ulteriori verifiche; E oggetto di questa verifica l ancoraggio dei paletti sottoposti alla forza massima trasmessa dal cavo all atto della eventuale caduta di un operatore. La linea in più campate da 15 m è costituita da un cavo in acciaio con paletti di ancoraggio alle estremità; un elemento deformabile è disposto ad una delle estremità della linea. Il fabbricante del sistema adottato fornisce due abachi da cui è possibile ricavare i valori massimi della trazione sul cavo e della freccia che si sviluppano all atto della caduta, in funzione della lunghezza totale della linea, della lunghezza della campata e del numero di utilizzatori. Abaco per la determinazione della freccia massima Linea di ancoraggio flessibile orizzontale, dati forniti dal costruttore (due lavoratori, caduta di uno dispositivo permanente di classe C) (Abaco per la determinazione della freccia massima, presente nella nota informativa del prodotto) pag. 10

12 Abaco per la determinazione della forza massima Linea di ancoraggio flessibile orizzontale, dati forniti dal costruttore (due lavoratori, caduta di uno dispositivo permanente di classe C) (Abaco per la determinazione della forza massima, presente nella nota informativa del prodotto) pag. 11

13 18 KN Conoscendo la geometria della linea e l allungamento del cavo, possiamo ottenere le azioni caratteristiche trasmesse ai paletti; incrementeremo queste forze moltiplicandole per un coefficiente di sicurezza pari a due (come previsto dalla norma), ottenendo così le azioni di calcolo. Si può osservare che le sollecitazioni sono deviate rispetto agli assi principali di inerzia della flangia di incastro del paletto, quindi si è scomposta la forza sollecitante nelle due direzioni principali e, dopo avere condotto le due analisi, si sono sovrapposte le sollecitazioni risultanti sugli ancoranti (si veda lo schema grafico della funicolare con i poligoni delle forze, qui sotto). Schema della funicolare delle forze ed azioni sui paletti FX= KN Fv= 3.53 KN Valore caratteristico della sollecitazione, in caso di caduta di uno dei due operatori pag. 12

14 Azioni massime di calcolo sul paletto di estremità e reazioni di incastro della flangia Per l ancoraggio dei paletti nella trave di colmo si disporranno sei file di 2 viti tipo DIN 571, in acciaio classe 4.6, di diam. nominale mm 8 La verifica delle viti e della unione vite/legno è condotta con calcolo allo stato limite ultimo, come descritto nel seguito. Particolari esecutivi per il montaggio dei paletti Verifica dell ancoraggio dei paletti di estremità La distanza tra punto di applicazione della forza e flangia di incastro rettangolare di base ed è fissato alla trave con dodici viti di diam 8 mm, lunghezza nominale mm 180, filettatura mm 7, nocciolo 5.8 mm pag. 13

15 Azione caratteristica agente sul paletto metallico: Fk = 18 kn (valore caratteristico del carico sul cavo, ricavato dalle tabelle fornite dal fabbricante del sistema, per il caso di progetto) Azione orizzontale di calcolo sul paletto metallico: Fd = Fk γq = 36 kn dove: γq = 2 (coefficiente di sicurezza parziale per la verifica allo stato limite ultimo, dedotto dalla UNI EN 795, punto ) Azioni di calcolo scomposte nelle direzioni principali di inerzia: Fd.x = kn (valore di calcolo, nella direzione del colmo) Fd.y = 7.06 kn (valore di calcolo, perpendicolarmente al colmo) Reazioni di incastro al piede del paletto (H = 30 cm) Vs = Fd = 36 kn (taglio totale) Ms.y = Fd.x H =10,6 kn m (momento yy, dovuto a Fd.x) Ms.x = Fd.y H = 2,12 kn m (momento xx, dovuto a Fd.y) TAGLIO SU OGNI SINGOLA VITE La sollecitazione su ogni vite viene determinata ipotizzando una ripartizione uniforme della sollecitazione, dividendo il taglio di incastro per il numero delle viti. Vb = Vs / nt = 3.0 kn (Forza di calcolo a taglio per ciascuna vite) dove: nt = 12 (numero totale delle viti) TRAZIONE SU OGNI VITE DELLA FILA iesima La sollecitazione di trazione su ogni vite viene determinata ipotizzando un meccanismo di rotazione rigida della flangia sul supporto. N = 1930* AREA = 5.10 KN pag. 14

16 VERIFICA DELLA VITE PIU SOLLECITATA AZIONI DI CALCOLO: Ft.Sd = Nb = 5.10 kn (Forza di calcolo a trazione) Fv.Sd = Vb = 3.0 kn (Forza di calcolo a taglio) RESISTENZE DI CALCOLO per la verifica (EC ): Ft.Rd = 0.9 fub ω b / γmb = 7.04 kn (Forza resistente a trazione) Fv.Rd = 0.6 fub ωb / γmb = 9.0kN (Forza resistente a taglio, classe 4.6) dove: ωb = area della sezione della vite (gambo liscio) ω b = area efficace della sezione ridotta (parte filettata) γmb = 1.35 coeff. di sicur. del materiale (EC ) fub = 400 N/mm² tensione ultima della vite (classe 4.6) CONDIZIONI DI VERIFICA (EC ): Taglio: Fv.Sd Fv.Rd Trazione: Ft.Sd Ft.Rd Azioni combinate: [ Ft.Sd / (1.4 Ft.Rd) ] + [ Fv.Sd / Fv.Rd] = VERIFICA DELLA CONNESSIONE PIASTRA-LEGNO La connessione è soggetta alla forza di taglio V ed al momento M precedentemente considerati per la verifica delle viti, pertanto le stesse azioni precedentemente considerate per la fila di viti più sollecitate vengono ora applicate alla verifica della connessione legno-vite. Si condurrà prima la verifica all estrazione, poi quella al rifollamento per taglio ed infine quella alle due azioni combinate. Verifica a estrazione della vite per effetto dell azione di trazione parallela al suo asse (EC ): Ft.Sd = 5100 N (Azione di calcolo a trazione) φ = 8 mm (diametro della vite) Lo = 96 mm (Lunghezza efficace di infissione, la sola parte filettata meno un diametro) Resistenza caratteristica all estrazione (in direzione perpendicolare alla fibratura): pag. 15

17 Fak = (π φ Lo).8 con: fak = 3.6 (ρk/100) 1.5 tensione di aderenza caratteristica in N/mm² (ρk espressa in kg/m³) ρk = 380 kg/m³ massa volumica caratteristica del legno (abete C30) quindi: fak = 3.6 (380/100) 1.5 = N/mm² Fak = (π 8 96) = N Resistenza di calcolo all estrazione: Fad = kmod Fak / γm = N γm = 1.3 coefficiente di sicurezza parziale (EC5 prospetto 2.3) kmod= 1.1 coefficiente di correzione in funzione della durata del carico (azioni istantanee per elementi non sottoposti all azione diretta delle intemperie, EC5 prospetto 3.1) Condizione di verifica: Ft.Sd Fad Verifica all azione di taglio perpendicolare all asse della vite (EC e 8.2.3): FV.Sd = 3.0 kn (Azione di calcolo a taglio) φ = 8 mm (diametro nominale della vite) φ = 5,8 mm (diametro resistente, nucleo della filettatura x 1.1) t = 150 mm (Lunghezza di infissione della vite nel legno, Resistenza caratteristica per connessioni legno-acciaio ad un piano di taglio si sceglie il valore minimo tra (a) collasso per rifollamento del legno; (b) collasso per plasticizzazione del gambo della vite; (c) collasso per rifollamento e plasticizzazione. dove: My= 0.3 ft φ ^2.6 = N mm (Momento di plasticizzazione del gambo della vite) pag. 16

18 fhk = ρk (1- φ /100)=28.67 N/mm² ( tensione di rifollamento caratteristica in N/mm² (ρk espressa in kg/m³), nel caso di azione parallela alla direzione delle fibre, con preforo nel legno) con: ρk = 380 kg/m³ massa volumica caratteristica del legno (abete C30) ft = 400 N/mm² tensione ultima della vite (classe 4.6) quindi: = dan = 9083 dan =13834 dan Resistenza di calcolo a taglio: FVd = Kmod FVk / γm = 7.4 Condizione di verifica: FV.Sd= 3.0 FVd (7.4) Verifica alle azioni combinate di estrazione e taglio per la connessione vite-legno (EC ): (Ft.Sd / Fad)² + (FV.Sd / FVd)² 1 (Condizione di verifica) = 0.34 pag. 17

19 7. PATICOLARE DELLA LINEA VITA pag. 18