Prova progettuale. 10 Edificio esistente. Fig. 1 Situazione esistente.

Transcript

1 ESAME DI STATO PER L ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE 2 a SESSIONE 2018 Sezione A Settore Civile e Ambientale (Classi: 4/S, 28/S, 38/S, LM-4, LM-23, LM-24, LM-26, LM-35) Prova progettuale L amministrazione comunale ha valutato la possibilità di convertire un edificio adibito ad uffici degli anni 50 (Fig. 1) in edificio scolastico per scuola media, ampliandolo con la realizzazione di un palazzetto dello sport che possa essere utilizzato per manifestazioni sportive nei periodi privi di attività scolastica. Situazione esistente Quota 3.00 Opere di sostegno esistenti 10 Edificio esistente 60 7 Quota 3.00 Quota 0.00 marciapiede 6 Fig. 1 Situazione esistente. Dopo la fase preliminare, stanti i costi ed i vincoli funzionali di un intervento di adeguamento sismico, l amministrazione ha deciso di non procedere alla ristrutturazione dell edificio ma ad abbatterlo e ad erigere in sua vece un nuovo edificio scolastico (Fig. 2). 1

2 32 60 Palestra da realizzare Quota 3.00 Opere di sostegno da realizzare Opere di sostegno esistenti Quota Nuovo edificio Quota marciapiede Fig. 2. Situazione finale (salvo le modifiche alla viabilità e accessibilità). Il candidato sviluppi TUTTI i seguenti tre punti. N Il candidato progetti (Relazione di Calcolo ed elaborati grafici) in campo statico il muro di sostegno necessario a realizzare il salto di quota e la geometria finale indicata in Fig. 3. Nel deposito di terreno, i cui parametri fisico-meccanici (valori caratteristici) sono riportati in Tab. 1, la falda (freatica) si attesta pressoché stabilmente alla quota indicata in Fig. 3., a 4.20m al di sotto della sistemazione esterna dell area scolastica. Non vi è alcuna limitazione operativa: sono disponibili ampi spazi per movimentare ed eventualmente stoccare il materiale di scavo ed è possibile accedere all area e operarvi con macchine operatrici di ogni dimensione. Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica, CAPACITÀ DI SINTESI. 2

3 P.C. monte - Quota 3.00 P.C. scuola - Quota 0.00 Linea di falda Fig. 3. Sezione del fronte da sostenere. Tab. 1. valori caratteristici dei parametri geotecnici (z a partire dal P.C. monte a quota 3.00 m). (da P.C. monte a -3.0m): SABBIA FINE DEBOLMENTE LIMOSA (da -3.0m a -18.0m): ARGILLA (da -18.0m a -20.5m): SABBIA MEDIA DEBOLMENTE LIMOSA (da -20.5m a -31.0m): ARGILLA LIMOSA D R = 40% γ = 19.0 kn/m 3 c = 0 kn/m 2 = 34 N SPT = 35 γ = 19.5 kn/m 3 γ SAT = 21.0 kn/m 3 OCR = 3 RR = CR = c u= 43 kn/m 2 c = 20 kn/m 2 = 26 D R = 45% γ SAT = 21.5 kn/m 3 c = 0 kn/m 2 = 37 N SPT = 46 γ SAT = 21.5 kn/m 3 OCR = 5 RR = CR = c u= 55 kn/m 2 c = 26 kn/m 2 = 27 densità relativa peso dell unità di volume del terreno sopra falda coesione efficace angolo di resistenza al taglio resistenza dinamica peso dell unità di volume del terreno sopra falda peso dell unità di volume del terreno sotto falda rapporto di sovraconsolidazione rapporto di ricompressione rapporto di compressione resistenza non drenata coesione efficace angolo di resistenza al taglio densità relativa peso dell unità di volume del terreno sotto falda coesione efficace angolo di resistenza al taglio resistenza dinamica peso dell unità di volume del terreno sotto falda rapporto di sovraconsolidazione rapporto di ricompressione rapporto di compressione resistenza non drenata coesione efficace angolo di resistenza al taglio (al di sotto di -31.0m): SUBSTRATO LAPIDEO 3

4 N La guardiola esistente del complesso è rappresentata in Fig. 4. sbalzo Fig. 4. Guardiola esistente: sezione orizzontale e verticale. Da una campagna diagnostica è emerso: MATERIALI: CLS: f c = 15MPa Acciaio: Aq 42 => f yk 290 N/mm 2 ELEMENTI STRUTTURALI: PILASTRI: dimensioni 30x30cm; armatura 4 12 con staffe 6/350mm passo costante. TRAVI: nervature larghezza 15cm, altezza 60cm sotto solaio 3 14 con staffe 6/300mm passo costante. SOLAIO: TR38/ con 2 12/travetto Ripartizione sul solaio: 6 ogni 400mm. SBALZO: soletta piena, 6cm in punta, 14cm all incastro. Armatura dello sbalzo 12/250mm Ripartizione sullo sbalzo: 6/400mm. FONDAZIONI: plinti isolati larghezza = 1.40m altezza=1.00m allineati con i pilastri, quota del piano di fondazione Terreno di fondazione: Tab. 1. Tenendo conto che il complesso si trova a Genova, verificare se la guardiola è adeguata sismicamente, se possa essere conservata e con quali interventi di adeguamento. Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica, CAPACITÀ DI SINTESI. 4

5 N Per quanto riguarda la Scuola secondaria di primo grado si faccia riferimento ai seguenti parametri: popolazione servita 162 allievi equamente distinti in 6 classi (due per ogni sezione); superficie lorda utile dell edificio scolastico (relativa ai due piani) pari a 2000 m 2 ; indice standard di superficie per attività didattica è pari a 1.80 m 2 /alunno. L edificio scolastico deve prevedere, oltre alle aule, anche spazi relativi a: servizi igienici; biblioteca; mensa; aula informatica; attività complementari: atrio e uffici. Si richiede, nella scala che il candidato riterrà opportuna, il dimensionamento e la distribuzione di massima degli spazi scolastici. Inoltre, si stima che tra le 7:30 e le 8:00 del mattino il 75% degli allievi e il 20% degli insegnanti raggiunga la Scuola con i mezzi pubblici. Ne consegue che il 25% degli allievi è accompagnato dai genitori, i quali sostano in media per 3 minuti, mentre si può assumere che il restante 80% degli insegnanti utilizzi l automobile. Si fornisca un dimensionamento di massima (numero di stalli) del parcheggio. Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica, CAPACITÀ DI SINTESI. Successivamente, il candidato faccia riferimento ad UNO dei temi seguenti. 5

6 Tema n. 1 Progettare (Relazione Illustrativa, Relazione sui Materiali, Relazione di Calcolo, elaborati grafici), fino al livello esecutivo di cantiere, il sistema sismoresistente dell edificio definito nel punto n. 3. E ammessa la valutazione delle sollecitazioni con procedure semplificate (pre-dimensionamento). Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica CAPACITÀ DI SINTESI. 6

7 Tema n. 2 Il candidato progetti nei confronti degli stati limite ultimi un opera di sostegno rigida per sostenere il fronte di scavo rappresentato in Fig. 3, considerando: un carico variabile uniformemente distribuito di 5 kpa (valore caratteristico dell azione variabile) a monte del fronte; la linea di falda a -1.50m dal fondo scavo (anziché a -4.20m come indicato in Fig. 3); i parametri geotecnici indicati in Tab.1; i parametri sismici indicati in Tab.2 per il sito in esame, una classe d uso II e una vita nominale di 50 anni. Tab. 2. Parametri sismici. SLO SLD SLV SLC Periodo di ritorno (anni) a g (g) 0,025 0,031 0,073 0,094 F ,531 2,532 2,516 T c * (s) 0,191 0,210 0,285 0,293 Non vi è alcuna limitazione operativa: sono disponibili ampi spazi per movimentare ed eventualmente stoccare il materiale di scavo ed è possibile accedere all area e operarvi con macchine operatrici di ogni dimensione. Si chiede di fornire rappresentazione grafica dell opera proposta e di illustrare le ulteriori verifiche da svolgere per una compiuta progettazione secondo la Normativa vigente. Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica CAPACITÀ DI SINTESI. 7

8 Tema n. 3 Il candidato provveda a redigere: - Masterplan dell area complessiva con i nuovi interventi relativi alla Scuola e alla palestra, (accessibilità all area, sistemazione del verde, - scala 1:500). In particolare per la palestra e il relativo collegamento esterno fare riferimento alla planimetria di Fig.2. - Progettazione della Scuola secondaria di primo grado (pianta di entrambi i piani, almeno una sezione e un prospetto principale scala 1:200) - Particolare ritenuto significativo nell ambito della progettazione della Scuola secondaria di primo grado (scala 1:50). E richiesta una progettazione attenta alla sostenibilità (illuminazione, materiali, accessibilità, mobilità ). E a scelta del candidato qualsiasi altro elemento non specificato nella traccia. Saranno oggetto di valutazione: completezza delle informazioni, chiarezza dell esposizione, utilizzo di adeguata terminologia tecnica CAPACITÀ DI SINTESI. 8