I N D I C E. Relazione di Calcolo delle Strutture

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2 I N D I C E 1. OPERE DI ADEGUAMENTO DELLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO S.CORONA E SUO COLLEGAMENTO AL SISTEMA DI COLLETTAMENTO E DEPURAZIONE DEL COMUNE DI PIETRA LIGURE DATI VERIFICHE DESCRIZIONE DEL MANUFATTO IN C.A ANALISI DELLA SPINTA E VERIFICHE DIMENSIONAMENTO ARMATURA SOLETTA DI COPERTURA DIMENSIONAMENTO ARMATURA PARETI IN C.A DIMENSIONAMENTO ARMATURA PLATEA DI FONDAZIONE IN C.A NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO MATERIALI PALANCOLE METALLICHE Normativa applicata Caratteristiche meccaniche dei principali materiali utilizzati Descrizione Opere di sostegno dello scavo Fasi di calcolo Analisi dei carichi e coefficienti Riepilogo degli spostamenti e delle sollecitazioni Verifiche di resistenza degli elementi strutturali PIANO DI MANUTENZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL OPERA (D.M. 14/01/08 CAP.10.1) ANAGRAFE MANUALE D USO Fondazioni Struttura di elevazione Struttura orizzontale MANUALE DI MANUTENZIONE E PROGRAMMA DI MANUTENZIONE Fodazioni Struttura in elevazione Struttura orizzontale Riassunto delle principali opere di manutenzione ordinaria e straordinaria delle opere in cemento armato del manufatto Relazione di Calcolo delle Strutture I

3 RELAZIONE DI CALCOLO DELLE STRUTTURE 1. OPERE DI ADEGUAMENTO DELLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO S.CORONA E SUO COLLEGAMENTO AL SISTEMA DI COLLETTAMENTO E DEPURAZIONE DEL COMUNE DI PIETRA LIGURE Il presente capitolo descrive i criteri ed i procedimenti di adeguamento di un manufatto interrato in calcestruzzo ordinario realizzato in opera nel Comune di Pietra Ligure (SV). Il Comune di Pietra Ligure (SV) è classificato in zona sismica 3A, con altitudine di 3 m s.l.m., latitudine 45 8'' N e longitudine 8 16'' E. In particolare, il progetto prevede l ampliamento di un manufatto esistente interrato da realizzarsi in opera in Cemento Armato Ordinario, con un calcestruzzo di classe di resistenza C28/35 e acciaio B450C. All interno della struttura interrata è previsto l alloggiamento di pompe. I lavori prevedono nello specifico le seguenti lavorazioni: realizzazione di pareti in C.A. con spessore 40 cm a sostegno della soletta di copertura; formazione della soletta di copertura da realizzarsi in opera in C.A. con spessore 40 cm; formazione di una platea di fondazione in C.A. di spessore 65 cm da realizzarsi su un letto di cls magro preventivamente realizzato; mantenimento di parte della struttura esistente previa verifica della stessa, opportuna impermeabilizzazione della struttura interrata. Per il calcolo delle sollecitazioni del manufatto in opera, sono stati utilizzati programmi automatici, mentre le verifiche sono state condotte con software di proprio sviluppo. I sovraccarichi previsti sono riportati sulle tavole strutturali del progetto esecutivo. 1.1 DATI Dati generali Comune: Provincia: Altitudine: Latitudine: Longitudine: Classe dell'edificio: Vita nominale struttura: Pietra Ligure Savona 3 m s.m. 45 8' N 8 16 E I 50 anni Relazione di Calcolo delle Strutture 1

4 Periodo di riferimento azione sismica: 100 anni a g : 0,08g Dati del terreno Orizzonte 1 γ terreno : 1800 kg/m 3 C drenata: 0,25 kg/cm 2 φ: 27 E: 132 kg/cm 2 M: 87 Mpa Densità relativa 71 % Categoria sismica: C Orizzonte 2 γ terreno : 2000 kg/m 3 C drenata: 0,5 kg/cm 2 φ: 30 E: 480 kg/cm 2 M: 340 Mpa Densità relativa 80 % Categoria sismica: C Falda presente a quota 1,30 metri rispetto al piano campagna. Carico da neve q s =mi*q sk *CE*C t q sk = 1,50 KN/m 2 poiché a s 200 m s.l.m. q ref.(tr)=αr*(t r )*q sk T r =α*t d =10*50=500 anni q ref =1,12*1,50=1,68 KN/m 2 CE=1,1 (Topografia riparata; aree in cui la costruzione considerata è sensibilmente più bassa del circostante terreno o circondata da costruzioni o alberi più alti). Relazione di Calcolo delle Strutture 2

5 µ i =0,8 C t =1 q s =0,8*168*1,1*1=147,84 kg/m 2 = 150 kg/m 2 Carichi permanenti Copertura 0,40m*2500kg/m 3 *(7,4m*7,55m)= 55870,0 kg Pareti in c.a. 2* 0,40m*2500kg/m 3 *(4,0m*6,75m)= 54000,0 kg 0,30m*2500kg/m 3 *(4,0m*6,75m)= 20250,0 kg 2* 0,40m*2500kg/m 3 *(4,0m*7,40m)= 59200,0 kg Platea in c.a. 0,65m*2500kg/m 3 *(7,8m*7,95m)= ,25 kg Sovr. Perm. 2000kg/m 3 *(7,8m*7,95m)= ,0 kg Peso pompe 4* (410kg)= 1640,0 kg Acqua int. 3,20m*1000kg/m 3 *(6,6m*6,75m)= ,0 kg ,25 kg Carichi variabili Sovr. Var. 1000kg/m 2 *(7,8m*7,95m) = 62010,0 kg Sovr. neve 150kg/m 2 *(7,4m*7,55m) = 8380,5 kg 70390,5 kg TOTALE ,75 kg 1.2 VERIFICHE Il dimensionamento del manufatto interrato è effettuato con il metodo degli Stati Limite, utilizzando valori di calcolo di azioni e resistenze, mediante coefficienti di sicurezza parziali che riducono i valori delle proprietà resistenti del terreno e dei materiali strutturali, ed incrementano i valori caratteristici delle azioni instabilizzanti o dell'effetto delle azioni. Le pareti del manufatto interrato sono soggette all'azione della spinta delle terre in condizioni statiche, sismiche ed eventuali ulteriori azioni esterne. I fenomeni di interazione terreno-struttura assumono una funzione fondamentale. La scelta delle dimensioni del manufatto interrato deve essere effettuata in funzione dei requisiti di funzionalità, delle caratteristiche meccaniche del terreno, delle sue condizioni di stabilità, di quella dei materiali di riporto, dell'incidenza sulla sicurezza di dispositivi complementari, (rinforzi, drenaggi, tiranti ed ancoraggi), e delle fasi costruttive. Relazione di Calcolo delle Strutture 3

6 La stabilità di tali manufatti deve essere garantita con adeguati margini di sicurezza, nelle diverse combinazioni di carico delle azioni. Si prevede, oltre ad un opportuna impermeabilizzazione esterna, un sistema di drenaggio orizzontale esternamente al manufatto in C.A. con la funzione di ridurre notevolmente la spinta dell'acqua. Di seguito le spinte agenti sulla struttura: Calcolo del carico sulla calotta Metodo di Terzaghi Nei riguardi della forma del diagramma di carico, cioè della modalità di applicazione delle spinte del terreno, il metodo di Terzaghi considera che il carico sul traverso si manifesti come semplice peso di una massa parabolica o ellittica di distacco. Spinta sui piedritti Spinta attiva - Metodo di Coulomb La teoria di Coulomb considera l'ipotesi di un cuneo di spinta a monte della parete che si muove rigidamente lungo una superficie di rottura rettilinea. Dall'equilibrio del cuneo si ricava la spinta che il terreno esercita sull'opera di sostegno. In particolare Coulomb ammette, al contrario della teoria di Rankine, l'esistenza di attrito fra il terreno e la parete, e quindi la retta di spinta risulta inclinata rispetto alla normale alla parete stesso di un angolo di attrito terra-parete. L'espressione della spinta esercitata da un terrapieno, di peso di volume γ, su una parete di altezza H, risulta espressa secondo la teoria di Coulomb dalla seguente relazione (per terreno incoerente) S = 1/2γH 2 K a K a rappresenta il coefficiente di spinta attiva di Coulomb nella versione riveduta da Muller- Breslau, espresso come sin(α + φ) K a = [ sin(φ+δ)sin(φ β) ] sin 2 α sin(α δ) [ 1 + ] 2 [ sin(α δ)sin(α+β) ] dove φ è l'angolo d'attrito del terreno, α rappresenta l'angolo che la parete forma con Relazione di Calcolo delle Strutture 4

7 l'orizzontale (α = 90 per parete verticale), δ è l'angolo d'attrito terreno-parete, β è l'inclinazione del terrapieno rispetto all'orizzontale. La spinta risulta inclinata dell'angolo d'attrito terreno-parete δ rispetto alla normale alla parete. Il diagramma delle pressioni del terreno sulla parete risulta triangolare con il vertice in alto. Il punto di applicazione della spinta si trova in corrispondenza del baricentro del diagramma delle pressioni (1/3 H rispetto alla base della parete). L'espressione di K a perde di significato per β>φ. Questo coincide con quanto si intuisce fisicamente: la pendenza del terreno a monte della parete non può superare l'angolo di natural declivio del terreno stesso. Nel caso di terreno dotato di attrito e coesione c l'espressione della pressione del terreno ad una generica profondità z vale σ a = γz K a - 2 c K a Spinta in presenza di falda Nel caso in cui a monte della parete sia presente la falda il diagramma delle pressioni sulla parete risulta modificato a causa della sottospinta che l'acqua esercita sul terreno. Il peso di volume del terreno al di sopra della linea di falda non subisce variazioni. Viceversa al di sotto del livello di falda va considerato il peso di volume di galleggiamento γ a = γ sat - γ w dove γ sat è il peso di volume saturo del terreno (dipendente dall'indice dei pori) e γ w è il peso di volume dell'acqua. Quindi il diagramma delle pressioni al di sotto della linea di falda ha una pendenza minore. Al diagramma così ottenuto va sommato il diagramma triangolare legato alla pressione idrostatica esercitata dall'acqua. Spinta a Riposo Si assume che sui piedritti agisca la spinta calcolata in condizioni di riposo. Il coefficiente di spinta a riposo è espresso dalla relazione K 0 = 1 - sinφ dove φ rappresenta l'angolo d'attrito interno del terreno di rinfianco. Quindi la pressione laterale, ad una generica profondità z e la spinta totale sulla parete di altezza H valgono σ = γ z K 0 + p v K 0 Relazione di Calcolo delle Strutture 5

8 S = 1/2 γ H 2 K 0 + p v K 0 H dove p v è la pressione verticale agente in corrispondenza della calotta. Spinta in presenza di sisma - Formula di Wood Spinta del terreno nel caso di strutture rigide. Nel caso di strutture rigide completamente vincolate, in modo tale che non può svilupparsi nel terreno uno stato di spinta attiva, nonché nel caso di muri verticali con terrapieno a superficie orizzontale, l incremento dinamico di spinta del terreno può essere calcolato come: P d =αγh 2 α=a g /g*s s *β m *S t H è l altezza sulla quale agisce la spinta. Il punto di applicazione va preso a metà altezza. Verifica agli stati limite ultimi per le opere geotecniche Il criterio generale che sta alla base della progettazione geotecnica agli stati limite ultimi, prevede la concomitanza di due problemi fondamentali per il dimensionamento delle opere geotecniche, per le quali, oltre a fare riferimento alle caratteristiche di resistenza dei materiali da costruzione, è necessario considerare la duplice valenza del terreno, che, interagendo con la struttura, può assumere, allo stesso tempo, una funzione sia resistente che sollecitante. Nelle verifiche nei confronti degli stati limite strutturali e geotecnici, si possono adottare due diversi approcci progettuali, ciascuno caratterizzato dalla scelta di diversi gruppi di coefficienti da assegnare, tanto alle forze, quanto alle resistenze ed ai parametri geotecnici. Tali approcci oltre ad essere distinti tra loro, sono anche alternativi, ovvero vanno scelti in funzione della tipologia dell'opera e delle particolari prescrizioni normative e possono essere applicati alternativamente, facendo riferimento anche ad uno solo di essi. In particolare per l'approccio 1 sono previste due diverse combinazioni di gruppi di coefficienti, definiti per le azioni (A), per la resistenza dei materiali (M), e per la resistenza globale del sistema (R). La combinazione 1 è generalmente la più gravosa nei confronti del dimensionamento strutturale delle opere geotecniche (STR), in quanto si incrementano i carichi (mediante i coefficienti riportati nella colonna A1), e si lasciano invariate le resistenze del terreno (applicando i coefficienti della colonna M1). La combinazione 2, invece, è generalmente più severa nei confronti del dimensionamento geotecnico dell'opera (GEO), visto che si riducono i valori caratteristici delle resistenze del Relazione di Calcolo delle Strutture 6

9 terreno (mediante i coefficienti della colonna M2), lasciando pressochè invariate le azioni (mediante i coefficienti della colonna M2). Nel secondo approccio progettuale, denominato approccio 2, è prevista un'unica combinazione di gruppi di coefficienti, da adottare sia nei confronti delle verifiche strutturali, che di quelle geotecniche. In tal caso si impiegano, per le azioni e per la caratteristiche del terreno, i coefficienti riportati rispettivamente nelle colonne A1 e M1. Qualunque sia l'approccio progettuale seguito, per le verifiche nei confronti dello Stato Limite di Equilibrio come corpo rigido (EQU), invece, è prevista un'unica combinazione di coefficienti, utilizzando, per le azioni, quelli riportati nella colonna EQU, e per le resistenze quelli nella colonna M2. In presenza di sisma, la combinazione delle azioni sismiche con le altre azioni, prevede l'utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza sulle azioni pari all'unità, mentre si richiedono coefficienti di combinazione minori di uno per i parametri geotecnici e per le resistenze. E' necessario tenere conto anche dell'azione sismica verticale, diretta sia verso il basso che verso l'alto, in modo da produrre gli effetti più sfavorevoli, che generalmente si hanno quando la componente verticale del sisma è diretta verso l'alto. I valori dei coefficienti parziali di sicurezza, per ognuno dei suddetti Stati Limite (EQU, GEO, STR), con riferimento a ciascuno approccio progettuale e per ogni combinazione, sia per la azioni, che per i parametri geotecnici del terreno, come previsti dal D.M. 14/01/08 tabelle 6.2.I e 6.2.II, vengono di seguito riportati: Coefficienti parziali parametri resistenza terreno Comb. tg φ c' c u q u M M2 1,25 1,25 1,40 1,60 Coefficienti parziali azioni Comb. permanenti variabili fav. sfav. fav. sfav. STR (A1) 1,3 1,0 1,5 0,0 GEO (A2) 1,0 1,0 1,3 0,0 EQU 1,10 0,9 1,5 0,0 Relazione di Calcolo delle Strutture 7

10 Azioni e resistenze di calcolo Nell'ambito delle verifiche geotecniche allo Stato Limite Ultimo, bisogna considerare i valori di calcolo delle azioni e dei parametri di resistenza del terreno, calcolati partendo da quelli caratteristici, ed applicando gli opportuni coefficienti parziali di sicurezza, rispettivamente γ f per le azioni, e γ m per i parametri di resistenza. In particolare, per la combinazione delle azioni sismiche con le altre azioni, con riferimento alle combinazioni S+ e S-, le azioni devono essere prese con i loro valori caratteristici, mentre i parametri di resistenza del terreno, così come le resistenze globali, devono essere assunte con il loro valore di calcolo, applicando i rispettivi coefficienti parziali. Verifiche di stabilità Note le forze che sollecitano l'opera in esame, per effettuare la verifica di stabilità, bisogna controllare, per una serie di stati di equilibrio limite, che l'effetto delle azioni resistenti (o stabilizzanti) risulti maggiore dell'effetto delle azioni sollecitanti (o instabilizzanti), considerando i valori di calcolo di azioni e resistenze. Con riferimento alle condizioni limite che si innescano a seguito di meccanismi di collasso, dovuti alla mobilitazione del terreno, per le opere di sostegno si distinguono Stati Limite Ultimi di tipo Geotecnico (GEO) e di equilibrio (EQU). Sono classificabili come Stati Limite Ultimi di tipo Geotecnico: lo scorrimento dell'opera sul piano di posa, il collasso per carico limite dell'insieme fondazione-terreno e la stabilità globale del complesso opera di mobilitazione della resistenza del terreno di fondazione, viene trattato come uno Stato Limite di Equilibrio. I coefficienti parziali di sicurezza da adottare sia per le azioni (A), che per i parametri di resistenza del terreno (M) sono quelli indicati nelle tabelle precedenti, mentre quelli da applicare alle resistenze globali ( R ) dipendono dal tipo di verifica e sono riportati nella seguente tabella: Comb. capacità portante scorrimento stabilità globale R R ,10 R3 1,40 1,10 1 Per il caso in esame le verifiche allo scorrimento ed al Carico Limite dell'insieme fondazioneterreno vengono fatte secondo l'approccio 1, in cui i coefficienti (A1) vengono combinati con quelli (M1) e (R1) e sono rilevanti per stabilire la capacità strutturale delle opere interagenti Relazione di Calcolo delle Strutture 8

11 con il terreno (STR), mentre i coefficienti (A2) vengono combinati con quelli (M2) e (R2) e sono rilevanti per il dimensionamento geotecnico (GEO). Infine per la verifica a Stabilità Globale del complesso opera di sostegno-terreno, deve essere effettuata con riferimento all'approccio 1, ma considerando una sola combinazione, e precisamente, la seconda, con i rispettivi coefficienti (A2+M2+R2). In generale, detto R d l'effetto delle azioni resistenti e S d quello delle sollecitanti, per le verifiche di stabilità (Scorrimento, Ribaltamento, Capacità portante, Stabilità Globale), deve essere verificata la condizione: R d >S d. Verifica alla capacità portante Tale verifica impone che il carico verticale di esercizio trasmesso attraverso la fondazione sul terreno, sia minore od al più uguale, alla capacità portante dello stesso. La capacità portante è valutata, nel caso di terreni coesivi, secondo l'espressione di Brinch- Hansen: q lim = γ*d*nq*iq*dq*bq*gq + c*nc*ic*dc*bc*gc + 1/2*B'*γ*Nγ*iγ*bγ*gγ dove il primo termine rappresenta l'effetto del terreno soprastante il piano di posa, di altezza D e di peso specifico γ, il secondo rappresenta il contributo dell'eventuale coesione c ed il terzo rappresenta l'effetto della larghezza della striscia di carico B. Nella formula esposta i parametri c e γ si intendono determinati in condizioni drenate dato che si desidera effettuare una verifica a lungo termine nella condizione di sostanziale dissipazione delle sovrappressioni. I valori di N q, N c, Nγ sono fattori di capacità portante e vengono calcolati in funzione dell'angolo di attrito φ. Le quantità i,b,d,g sono fattori che tengono conto degli effetti del carico inclinato, della profondità, del piano di posa inclinato e del piano di campagna inclinato. Verifica stabilità globale Con la verifica a Stabilità Globale dell'opera si determina il grado di sicurezza sia del manufatto, sia del terreno, nei confronti di possibili scorrimenti lungo superfici di rottura passanti al di sotto del pian o di appoggio del manufatto. La verifica consiste nel ricercare tra le possibili superfici di rottura, quella che presenta il minor coefficiente di sicurezza e nel confrontare le resistenze e le azioni sollecitanti lungo tale Relazione di Calcolo delle Strutture 9

12 superficie. La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l'approccio 1: Combinazione 2: A2+M2+R2. Tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle tabelle 6.2.I e 6.2.II per le azioni ed i parametri geotecnici e nella tabella 6.8.I per le resistenze globali: Peso di volume saturo (γ sat ) = 1800 kg/m 3 Peso di volume acqua (γ w ) = 1000 kg/m 3 Angolo di resistenza al taglio (φ) = 27 Approccio 1 A1+M1+R1 - azioni amplificate secondo Tab. 6.2.I (A1) (NTC) G*1,3 + Q*1,5 - parametri secondo Tab. 6.2.II (M1) (NTC) γ φ' = 1,0 ; γ γ = 1,0 - resistenze secondo Tab. 6.4.I (R1-capacità portante) (NTC) γ R = 1,0 Q ult < Q lim Q lim = A*(C*Nc*Sc+q*Nq*Sq+1/2*B*γ'*Nγ*Sγ) con φ = 20 c= 50 KN/m 2 Z falda = 1,5 m q = σ' v0 (-5,00m) =55 KN/m 2 N q = 18,40 N c = 30,14 N γ = 22,40 S q = 1,57 S c = 1,60 S γ = 0,61 Q lim = 5290,74 KN/m 2 Q ult = 134,07 KN/m 2 Relazione di Calcolo delle Strutture 10

13 Approccio 2 A2+M2+R2 - azioni amplificate secondo Tab. 6.2.I (A2) (NTC) G*1,0 + Q*1,3 - parametri secondo Tab. 6.2.II (M2) (NTC) γ φ' = 1,25 φ' d = tg-1 ((tg27 )/1,25) = 22,18 - resistenze secondo Tab. 6.4.I (R2-capacità portante) (NTC) γr = 1,08 Q ult < Q lim Q lim = A*(C*Nc*Sc+q*Nq*Sq+1/2*B*γ'*Nγ*Sγ) con φ = 20 c= 50 KN/m 2 Z falda = 1,5 m q = σ' v0 (-5,00m) =55 KN/m 2 N q = 10,43 N c = 20,42 N γ = 10,56 S q = 1,45 S c = 1,50 S γ = 0,61 Q lim = 1526,21 KN/m 2 Q ult = 104,79 KN/m DESCRIZIONE DEL MANUFATTO IN C.A. Il progetto prevede l'ampliamento di una struttura interrata esistente nel Comune di Pietra Ligure (SV). La struttura viene analizzata nel suo complesso, e più precisamente verrà realizzata una fondazione a quota -5,00 m dal piano campagna, su letto di calcestruzzo magro preventivamente realizzato. Il manufatto presenta dimensioni in pianta di 7,40 m x 7,55 m ed un'altezza totale di 5,00 m. La fondazione verrà realizzata mediante una platea in C.A di spessore 0,65 m e dimensioni in Relazione di Calcolo delle Strutture 11

14 pianta di 7,80 m x 7,95 m. La platea ha lo scopo di trasferire il carico proveniente dai setti ed orizzontamenti al terreno sottostante, trasmettendo sollecitazioni accettabili per il tipo di terreno su cui poggia. Le pareti verranno realizzate in C.A. con uno spessore di 0,40 m. La forometria dovrà essere verificata con il progetto esecutivo dell'impianto. Le strutture interrate necessitano di particolari accorgimenti costruttivi per dare le necessarie garanzie di impermeabilità e curabilità dell'opera. Nelle riprese di getto si prevede l impiego di cordoli bentonitici (waterstop) che si applicano mediante chiodatura nella mezzeria della sezione del muro. Essi aumentano il loro volume in presenza di acqua ed impediscono in tal modo l infiltrazione. La scelta del piano di posa della platea di fondazione deve essere tale da superare lo strato superficiale di terreno vegetale ed eventualmente di riporto, oltre allo strato di terreno soggetto all'azione del gelo. Le dimensioni della fondazione sono assunte in modo da rendere la pressione di contatto inferiore al valore limite previsto dal metodo di verifica impiegato. Lo schema di calcolo adottato è quello di modello piano, con il sistema ridotto ad un insieme di aste che interagiscono con il terreno, modellato attraverso un letto di molle elastiche verticali. Le spinte del terreno vengono calcolate considerando le pareti impedite di muoversi, facendo riferimento al coefficiente di spinta a riposo K 0 tenendo conto degli effetti del costipamento del terrapieno. Per le azioni sismiche si fa riferimento al metodo di Wood che ipotizza pareti rigide. Nel caso di strutture rigide completamente vincolate, in modo tale che non può svilupparsi nel terreno uno stato di spinta attiva, nonché nel caso di muri verticali con terrapieno a superficie orizzontale, l incremento dinamico di spinta del terreno può essere calcolato come: P d =αγh 2 α=a g /g*s s *β m *S t H è l altezza sulla quale agisce la spinta. Il punto di applicazione è preso a metà altezza. Verifiche S.L.U. e S.L.E. S.L.U. γ G1 * G 1 + γ G2 * G 2 + γ Q1 * Q K1 + γ Q2 * ψ 02 * Q K2 con : Relazione di Calcolo delle Strutture 12

15 γ G1 = 1,3 γ G2 = 1,3 γ Q1 = 1,5 γ Q2 = 1,5 ψ 02 = 0,7 S.L.E. RARA γ G1 * G 1 + γ G2 * G 2 + γ Q1 * Q K1 + γ Q2 * ψ 02 * Q K2 con : γ G1 = 1,0 γ G2 = 1,0 γ Q1 = 1,0 γ Q2 = 1,0 ψ 02 = 0,7 S.L.E. FREQUENTE γ G1 * G 1 + γ G2 * G 2 + ψ * Q K1 + ψ 22 * Q K2 con : γ G1 = 1,0 γ G2 = 1,0 ψ 11 = 0,5 ψ 22 = 0,3 S.L.E. PERMANENTE γ G1 * G 1 + γ G2 * G 2 + ψ * Q K1 + ψ 22 * Q K2 con : γ G1 = 1,0 γ G2 = 1,0 ψ 11 = 0,3 ψ 22 = 0,3 Relazione di Calcolo delle Strutture 13

16 Geometria scatolare Descrizione Altezza esterna 5,00 [m] Larghezza esterna 7,40 [m] Lunghezza mensola di fondazione sinistra 0,20 [m] Lunghezza mensola di fondazione destra 0,20 [m] Luce netta apertura sinistra 1,90 [m] Spessore piedritto sinistro 0,40 [m] Spessore piedritto destro 0,40 [m] Spessore piedritto centrale 0,30 [m] Spessore fondazione 0,65 [m] Spessore traverso 0,40 [m] Caratteristiche strati terreno Strato di rinfianco Descrizione Orizzonte 1 Peso di volume 1800,00 [kg/m 3 ] Peso di volume saturo 2000,00 [kg/ m 3 ] Angolo di attrito 27,00 [ ] Angolo di attrito terreno struttura 18,0 [ ] Coesione 0,25 [kg/cm 2 ] Costante di Winkler 0,0 [kg/cm 2 /cm] Strato di base Descrizione Orizzonte 2 Peso di volume 2000,00 [kg/m 3 ] Peso di volume saturo 2200,00 [kg/m 3 ] Angolo di attrito 30,00 [ ] Angolo di attrito terreno struttura 20,00 [ ] Coesione 0,50 [kg/cm 2 ] Costante di Winkler 7,50 [kg/cm 2 /cm] Tensione ammissibile 2,00 [kg/cm 2 ] Relazione di Calcolo delle Strutture 14

17 Quota falda (rispetto al piano di posa) Falda 3,50 [m] Caratteristiche materiali utilizzati Materiale calcestruzzo R ck calcestruzzo 350,00 [kg/cm 2 ] Peso specifico calcestruzzo 2500,00 [kg/m 3 ] Modulo elastico E ,78 [kg/cm 2 ] Tensione ammissibile acciaio 4588,65 [kg/cm 2 ] Tensione ammissibile cls (σ amm ) 110,00 [kg/cm 2 ] Tensione tang.ammissibile cls (τ c0 ) 6,67 [kg/cm 2 ] Tensione tang.ammissibile cls (τ c1 ) 19,71 [kg/cm 2 ] Coeff. omogeneizzazione cls teso/compresso (n') 0,50 Coeff. omogeneizzazione acciaio/cls (n) 15,00 Coefficiente dilatazione termica 0, Impostazioni di progetto Verifica materiali Stato Limite Ultimo Coefficiente di sicurezza calcestruzzo γ c 1.60 Fattore riduzione da resistenza cubica a cilindrica 0.83 Fattore di riduzione per carichi di lungo periodo 0.85 Coefficiente di sicurezza acciaio 1.15 Coefficiente di sicurezza per la sezione 1.00 Verifica Taglio - Metodo dell'inclinazione variabile del traliccio V Rd =[0.18*k*(100.0*ρ l *fck) 1/3 /γ c +0.15*σ cp ]*bw*d>(vmin+0.15*σ cp )*b w *d V Rsd =0.9*d*A sw /s*fyd*(ctgα+ctgθ)*sinα V Rcd =0.9*d*b w *α c *fcd'*(ctg(θ)+ctg(α)/(1.0+ctgθ 2 ) con: d altezza utile sezione [mm] b w larghezza minima sezione [mm] Relazione di Calcolo delle Strutture 15

18 σ cp tensione media di compressione [N/mm 2 ] ρ l rapporto geometrico di armatura A sw area armatura trasversale [mm 2 ] s interasse tra due armature trasversali consecutive [mm] α c coefficiente maggiorativo, funzione di fcd e σ cp fcd'=0.5*fcd k=1+(200/d) 1/2 vmin=0.035*k 3/2 *fck 1/2 Stato Limite di Esercizio Criteri di scelta per verifiche tensioni di esercizio Ambiente poco aggressivo Limite tensioni di compressione nel calcestruzzo (comb. rare) Limite tensioni di compressione nel calcestruzzo (comb. quasi perm.) Limite tensioni di trazione nell'acciaio (comb. Rare) 0.60 f ck 0.45 f ck 0.80 f yk Criteri verifiche a fessurazione Armatura sensibile Apertura limite fessure espresse in [mm] Apertura limite fessure w1=0,20 w2=0,30 w3=0,40 Verifiche secondo Norme Tecniche Approccio 1 Copriferro sezioni 3,00 [cm] Condizioni di carico Convenzioni adottate Origine in corrispondenza dello spigolo inferiore sinistro della struttura Carichi verticali positivi se diretti verso il basso Carichi orizzontali positivi se diretti verso destra Coppie concentrate positive se antiorarie Relazione di Calcolo delle Strutture 16

19 Ascisse X (espresse in m) positive verso destra Ordinate Y (espresse in m) positive verso l'alto Carichi concentrati espressi in kg Coppie concentrate espressi in kgm Carichi distribuiti espressi in kg/m Simbologia adottata e unità di misura Forze concentrate X ascissa del punto di applicazione dei carichi verticali concentrati Y ordinata del punto di applicazione dei carichi orizzontali concentrati F y F x M componente Y del carico concentrato componente X del carico concentrato momento Forze distribuite X i, X f ascisse del punto iniziale e finale per carichi distribuiti verticali Y i, Y f ordinate del punto iniziale e finale per carichi distribuiti orizzontali V ni V nf V ti V tf D te D ti componente normale del carico distribuito nel punto iniziale componente normale del carico distribuito nel punto finale componente tangenziale del carico distribuito nel punto iniziale componente tangenziale del carico distribuito nel punto finale variazione termica lembo esterno espressa in gradi centigradi variazione termica lembo interno espressa in gradi centigradi Condizione di carico n 1 (Peso Proprio) Condizione di carico n 2 (Spinta terreno sinistra) Condizione di carico n 3 (Spinta terreno destra) Condizione di carico n 4 (Sisma da sinistra) Condizione di carico n 5 (Sisma da destra) Condizione di carico n 6 (Spinta falda) Condizione di carico n 7 (Condizione 1) Distr Terreno X i = -5,00 X f = 12,00 V ni = 2000 V nf = 2000 Condizione di carico n 8 (Condizione 2) Distr Terreno X i = -5,00 X f = 12,00 V ni = 1000 V nf = 1000 Relazione di Calcolo delle Strutture 17

20 Condizione di carico n 9 (Condizione 3) Distr Fondaz. X i = 0,60 X f = 7,40 V ni = 3000 V nf = 3000 V ti = 0 V tf = ANALISI DELLA SPINTA E VERIFICHE Sisma Combinazioni SLU Accelerazione al suolo a g = 0.08 [m/s 2 ] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.50 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.00 Coefficiente riduzione (β m ) 0.18 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (%) k h =(a g /g*β m *St*Ss) = 0.22 Coefficiente di intensità sismica verticale (%) k v =0.50 * k h = 0.11 Combinazioni SLE Accelerazione al suolo a g = 0.08 [m/s 2 ] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.50 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.00 Coefficiente riduzione (β m ) 0.18 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (%) k h =(a g /g*β m *St*Ss) = 0.22 Coefficiente di intensità sismica verticale (%) k v =0.50 * k h = 0.11 Forma diagramma incremento sismico Rettangolare Spinta sismica Wood Angolo diffusione sovraccarico 60,00 [ ] Relazione di Calcolo delle Strutture 18

21 Schema di calcolo Diagramma Momento flettente 1.5 DIMENSIONAMENTO ARMATURA SOLETTA DI COPERTURA Per il dimensionamento della soletta di copertura realizzata in C.A. in opera per uno spessore di 0,40 m si sono considerati i seguenti carichi permanenti e variabili: Permanenti strutturali: Peso proprio soletta 0,4 m x 2500 kg/m 3 = 1000 kg/m 2 Permanente sovrastante la soletta: Relazione di Calcolo delle Strutture 19

22 Peso terreno 2000 kg/m 2 Sovraccarichi variabili: Variabili 1000 kg/m 2 Neve 150 kg/m 2 Verifica sezione più sollecitata in campata: Msoll. = 93,6 KNm Mult. = 176,0 KNm Armatura principale: 1φ18/15'' (armatura verso l'esterno) 1φ18/15'' (armatura verso l'interno) Armatura ortogonale alla principale: 1+1φ14/20'' Verifica sezione più sollecitata in appoggio: Msoll. = 116,5 KNm Mult. = 176,0 KNm Relazione di Calcolo delle Strutture 20

23 Armatura principale: 1φ18/15'' (armatura verso l'esterno) 1φ18/15'' (armatura verso l'interno) Armatura ortogonale alla principale: 1+1φ14/20'' La copertura viene realizzata in opera mediante una soletta in getto pieno di cls di spessore 0,40 m sostenuto dalle pareti perimetrali in C.A. con ripartitori orizzontali in direzione perpendicolare all andamento dell armatura principale del solaio. L ipotesi di calcolo utilizzata è quella di soletta piena semincastrata lateralmente ai muri perimetrali. Nel caso in cui vengano eseguiti fori nella soletta di copertura, questi dovranno essere bordati con opportuni cordoli armati, come indicato nei disegni esecutivi. 1.6 DIMENSIONAMENTO ARMATURA PARETI IN C.A. L armatura dei muri perimetrali è calcolata considerando una striscia di muro di larghezza pari a 1 metro, ipotizzando alla base un vincolo di semincastro alla fondazione ed un vincolo di appoggio in sommità al solaio di copertura. Verifica sezione più sollecitata: Msoll. = 26,4 KNm Mult. = 176,0 KNm Armatura principale: 1φ18/20'' (armatura verso l'esterno) 1φ18/20'' (armatura verso l'interno) Armatura ortogonale alla principale: 1+1φ12/20'' 1.7 DIMENSIONAMENTO ARMATURA PLATEA DI FONDAZIONE IN C.A. Calcolo dello spessore della soletta D tale da garantire la sicurezza al sollevamento. Ed < Rd Azione instabilizzante V = 1,1 * 9,81 * (4,35+0,65) * 7,55 = 407,36 KN/m Relazione di Calcolo delle Strutture 21

24 Azione stabilizzante G = 0,9 * (25 * (2 * 0,4 * 4,35 + 7,55 * 0,65) + 30 * 7,55) = 392,57 KN/m Resistenza dovuta all attrito σ v = 0,5 * (4,35 + 0,65) * (18 9,81) = 20,48 KN/m 2 R = 2 * (4,35 + 0,65) * 0,33 * 20,48 * tg(18 ) = 21,96 KN/m Rd = 21,96 / 1,25 = 17,57 KN/m 407,36 KN/m < 392,57 KN/m + 17,15 KN/m Verifica della sezione più sollecitata della platea di fondazione realizzata in opera per uno spessore di 0,65 m: Msoll. = 91,64 KNm Mult. = 369,6 KNm Armatura principale: 1φ20/20'' (armatura verso l'esterno) 1φ20/20'' (armatura verso l'interno) Armatura ortogonale alla principale: 1+1φ12/20'' 1.8 NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO Le normative cui si farà riferimento nello sviluppo dei calcoli sono le seguenti: Legge n 1086 Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato, normale, precompresso e per le strutture metalliche ; D.M. 14 gennaio 2008 Nuove Norme tecniche per le costruzioni ; Circolare Min. Infrastrutture e Trasporti 2 febbraio 2009 n 617 Applicazione nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008; Deliberazione Giunta Regione Lombardia del 28 Maggio 2008 N. 8/ MATERIALI I materiali di cui è previsto l impiego sono i seguenti: calcestruzzo per strutture di sottofondazione dosato ad almeno 2.0 q.li di cemento R325 per m 3 di impasto. Relazione di Calcolo delle Strutture 22

25 calcestruzzo per strutture di fondazione RcK > 35 N/mm2 calcestruzzo per strutture in elevazione RcK > 35 N/mm2 calcestruzzo per soletta di copertura RcK > 35 N/mm2 Classe di esposizione XC4+XS1 Classe di consistenza S4/S5 Rapporto acqua/cemento 0,5 Dmax aggregato 32 mm acciaio per barre d armatura B450C Classe calcestruzzo C28/35 R ck = 35 N/mm 2 f ck = 0,83 * 35 N/mm 2 = 29,05 N/mm 2 f ctm = 0,30 * (f ck ) 2/3 = 2,8 N/mm 2 f cd = 0,85 * (29,05 N/mm 2 ) /1,5 = 16,46 N/mm 2 f ctd = (2,8 N/mm 2 ) /1,5 = 1,87 N/mm 2 E c = 32,308 N/mm 2 Acciaio B450C f tk = 540 N/mm 2 f yk = 450 N/mm 2 f yd = (450 N/mm 2 )/1,15 = 391,30 N/mm 2 E s = N/mm 2 Acciaio per rete elettrosaldata conforme alla vigente normativa (D.M ) PALANCOLE METALLICHE Il presente capitolo illustra le caratteristiche geotecniche dei materiali entro i quali saranno fondate le varie opere in progetto, i parametri effettivamente assunti nei calcoli, i diagrammi e le verifiche strutturali dei vari dispositivi di sostegno (palancole) degli scavi previsti in progetto. I parametri caratterizzanti i terreni di fondazione sono desunti dai numerosi sondaggi eseguiti in corrispondenza delle varie opere. I risultati dei sondaggi sono riportati ed ampiamente discussi nella Relazione geologica e geotecnica del presente Progetto. Relazione di Calcolo delle Strutture 23

26 Normativa applicata Sono stati rispettati i dettami della vigente normativa tecnica, in particolare le prescrizioni di cui alle "Norme Tecniche per le costruzioni D.M. 14 gennaio 2008 e successiva Circolare esplicativa n 617 del 2 febbraio Caratteristiche meccaniche dei principali materiali utilizzati Acciaio laminato per profili e per micropali Tipo di acciaio Fe 510 Le strutture sono verificate con il metodo degli stati limite Descrizione Al fine di potere effettuare in sicurezza i lavori di ampliamento dello scatolare interrato esistente, si prevede l utilizzo di palancole metalliche. In questo caso particolare le palancole vengono considerate come opera provvisionale. La situazione reale presenta la falda esterna a quota -1,5 m dal piano campagna. L utilizzo delle palancole permette di sostenere il terreno a monte dello scavo e di impedire o meglio di ostacolare, in via provvisoria, durante i lavori, il flusso di acqua sotterranea. Si sottolinea l importanza della verifica dei giunti e può risultare necessaria un attività di drenaggio mediante pompe. In corrispondenza dei giunti è possibile inoltre disporre di materiale idroespansivo a tenuta. Questo accorgimento permette di annullare le venute d acqua e di sopportare battenti idraulici di notevole entità. Considerando l aggressività dell ambiente in cui vengono infisse le palancole, si sottolinea l utilizzo di adeguate protezioni ottenute mediante zincatura e verniciatura. Durante la posa è bene verificare che l attrito con il terreno non provochi l asportazione, seppur parziale, di quanto applicato. Per la determinazione delle pressioni del terreno si sono utilizzati i coefficienti di Rankine. Per il calcolo della profondità d infissione si assume che la palancola sia soggetta a spinta del terreno, spinta idrostatica, e sovraccarico pari a 200 kg/m 2. La palancola è realizzata con acciaio Fe510 e lunghezza di 12 m. In testa alla palancola si consiglia di realizzare un cordolo in C.A. o travi metalliche con Relazione di Calcolo delle Strutture 24

27 finalità di irrigidimento. I terreni interessati dalle opere di sostegno sono quelli definiti nella stratigrafia della relazione geologica e più precisamente: Strato di terreno 1 (orizzonte 1): γ: 1800 kg/m 3 C : 0,25 kg/cm 2 φ : 27 E: 132 kg/cm 2 M: 87 kg/cm 2 D r : 71% Strato di terreno2 (orizzonte 2): γ: 2000 kg/m 3 C : 0,5 kg/cm 2 φ : 30 E: 480 kg/cm 2 M: 340 kg/cm 2 D r : 80% L analisi delle condizioni di stabilità in termini tenso-deformativi è stata condotta mediante un modello di calcolo agli elementi finiti Opere di sostegno dello scavo Come illustrato negli elaborati grafici di progetto, si prevede una tipologia di palancola metallica Fe 510. Si prevede uno scavo parziale per i primi 1,5 m dal piano campagna, e l infissione delle palancole a partire da -1,5 m dal piano campagna, quota che coincide con la falda. Di seguito sono riportate le verifiche in condizioni statiche e sismiche della tipologia di palancola. I calcoli sono condotti attraverso una simulazione numerica, sviluppata con il metodo degli elementi finiti con l ausilio del programma di calcolo Paratie Plus della CeAS. Ai fini cautelativi, i valori di coesione degli strati di terreno attraversati dalle palancole, vengono assunti ridotti rispetto a quelli indicati nella relazione geologica. Relazione di Calcolo delle Strutture 25

28 Fasi di calcolo Questa tipologia di palancola prevede un altezza massima fuori terra di 3,5 m. In questa fase non si prevede l utilizzo di tiranti e puntoni. Il profilo utilizzato è del tipo Larssen 606. La lunghezza totale degli elementi è di 12 m. La falda è assunta alla quota -1.5 m dal piano campagna. Il sovraccarico a monte assunto è pari a 200 kg/m 2. Per tenere conto delle fasi di realizzazione della palancola si sono modellate le seguenti fasi di calcolo: Step 0: infissione della palancola. Step 1: scavo fino a quota prestabilita in modo da ottenere un altezza massima fuori terra di 3,5 m Analisi dei carichi e coefficienti Tutti i calcoli sono eseguiti tenendo conto della sola spinta del terreno, della spinta idrostatica e di un sovraccarico variabile a monte di 200 kg/m 2. Pertanto, non dovranno essere depositati materiali con peso superiore a 200 kg/m 2 in testa alle palancole e dovrà essere materialmente impedito il transito di mezzi d opera a monte di esse Il coefficiente di spinta attiva del terreno, K a, viene calcolato con la formula di Rankine, tenendo conto dell angolo di attrito interno del terreno ( φ caratteristico o ' k φ ' di progetto a seconda della condizione di carico), dell angolo di inclinazione della spinta (assunto sempre pari alla metà dell angolo di attrito considerato) e dell inclinazione del terreno di monte. Il coefficiente di spinta passiva del terreno, K p, è calcolato con la formula di Rankine, tenendo conto dell angolo di attrito interno del terreno di volta in volta considerato, dell angolo di inclinazione della spinta (assunto sempre pari alla metà dell angolo di attrito considerato) e dell inclinazione del terreno di valle, sempre pari a zero. Viene considerata la spinta idrostatica della falda a monte delle palancole. d Carichi per le verifiche agli Stati Limite di Esercizio I valori delle caratteristiche del terreno sono quelli caratteristici ed i coefficienti parziali sulle azioni e sui parametri di resistenza sono unitari. Quindi, per lo strato 1 i coefficienti di spinta attiva e passiva risultano, rispettivamente K a = 0,37, K p = 2,66, K 0 = 0,55 mentre per lo strato Relazione di Calcolo delle Strutture 26

29 2 i coefficienti di spinta attiva e passiva risultano, rispettivamente K a = 0,33, K p = 3,00, K 0 = 0,50. Carichi per le verifiche agli Stati Limite Ultimi Vengono considerate due combinazioni di carico: SLU-GEO: è la combinazione per le verifiche agli SLU generalmente più gravosa per il dimensionamento geotecnico della palancola. L analisi è condotta assumendo la Combinazione 2 proposta dalle Norme Tecniche 2008 (A2+M2+R1), in cui i parametri di resistenza del terreno sono ridotti tramite i coefficienti parziali del gruppo M2 (Tabella 6.2.II delle NTC), le azioni variabili sono amplificate con i coefficienti del gruppo A2 ed i coefficienti di resistenza globali sono unitari. Nel caso in esame, quindi, si ha che l angolo di attrito interno efficace di progetto si riduce a: Strato 1 (superiore) Strato 2 (inferiore) φ ' d = φ ' d = ( ' ) tg φk arctg = 22,18 1,25 ( ' ) tg φk arctg = 24,79 1,25 Il sovraccarico q viene moltiplicato per 1,3 ottenendo quindi: q = 200 kg/m 2 x 1,3 = 260 kg/m 2 Quindi, per lo strato 1 i coefficienti di spinta attiva e passiva risultano, rispettivamente K a = 0,452, K p = 2,213, K 0 = 0,622 mentre per lo strato 2 i coefficienti di spinta attiva e passiva risultano, rispettivamente K a = 0,409, K p = 2,445, K 0 = 0,580. SLU-STR: è la combinazione per le verifiche agli SLU generalmente più gravosa per il raggiungimento della resistenza degli elementi strutturali. I calcoli vengono eseguiti valutando la Combinazione 1 delle NTC (A1+M1+R1), nella quale sono unitari i coefficienti sui parametri di resistenza del terreno e di resistenza globale, mentre sono amplificate le azioni permanenti e variabili. Quindi, le azioni variabili vengono moltiplicate per il coefficiente 1,5, ed il solo peso proprio del terreno viene moltiplicato per il coefficiente 1,3. L angolo di attrito interno del terreno ed i coefficienti di spinta sono assunti con i loro valori caratteristici. Strato 1 (superiore) φ ' d = 27 Relazione di Calcolo delle Strutture 27

30 γ d = 18 KN/m 3 Strato 2 (inferiore) φ ' d = 30 γ d = 20 KN/m 3 Il sovraccarico q viene moltiplicato per 1,5 ottenendo quindi: q = 200 kg/m 2 x 1,5 = 300 kg/m 2 SLU-SISMA: è la combinazione per le verifiche agli SLU in cui viene inserita la spinta sismica, i permanenti vengono presi con il loro valore unitario, mentre i variabili vengono ridotti mediante un coefficiente moltiplicativo. a h = Kh x g = α*β*a max = 1x1x0,12 = 0,12 a max = 0,08 x 1 x 1,5 = 0,0492 Ss = 1,5 S T = 1,0 α = 1 β = 1 Strato 1 (superiore) φ ' d = 27 Κ ae = 0,422 (1+K V )*K ae Κ pe = 2,444 (1-K V )*K pe Strato 2 (inferiore) φ ' d = 30 Κ ae = 0,378 (1+K V )*K ae Κ pe = 2,770 (1-K V )*K pe Il sovraccarico q : q = 200 kg/m Riepilogo degli spostamenti e delle sollecitazioni In Allegato 1 si riportano i diagrammi della deformata, dei momenti flettenti e delle azioni taglianti sulla paratia, per le tre combinazioni di carico considerate (SLE, SLU-GEO e SLU- STR). Nella tabella seguente vengono riassunti i valori massimi delle deformazioni, dei momenti flettenti, dei tagli e delle azioni assiali sui puntoni. I valori delle azioni sono riferite Relazione di Calcolo delle Strutture 28

31 ad un metro lineare di sviluppo della palancola metallica. Stato limite di esercizio (SLS) Momento massimo: 224,69 KN*m Taglio massimo: 67,4 KN Deformata massima: 6,75 cm Stato limite ultimi Verifica Geotecnica (SLU - GEO) Momento massimo: 367,14 KN*m Taglio massimo: 155,55 KN Stato limite ultimi Verifica Strutturale (SLU - STR) Momento massimo: 228,94 KN*m Taglio massimo: 68,49 KN Stato limite ultimi Verifica Sisma (SLU - SISMA) Momento massimo: 255,11 KN*m Taglio massimo: 78,26 KN La deformata massima (SLE) di 6,75 cm, è del tutto accettabile per l opera provvisoria in opera. Fase 1: Fase 2: Relazione di Calcolo delle Strutture 29

32 SLS Deformata: SLS Momento: Relazione di Calcolo delle Strutture 30

33 SLS Taglio: SLU-GEO Momento: Relazione di Calcolo delle Strutture 31

34 SLU-GEO Taglio: SLU-STR Momento: Relazione di Calcolo delle Strutture 32

35 SLU-STR Taglio: SLU-STR SISMA Momento: Relazione di Calcolo delle Strutture 33

36 SLU-STR SISMA Taglio: Relazione di Calcolo delle Strutture 34

37 Verifiche di resistenza degli elementi strutturali Verifica della palancola (al metro) Allo stato limite di collasso plastico della sezione, il momento resistente della palancola metallica è: M R = W pl f y γ M0 = ( ,00mm 3 * 355 N/mm 2 )/1,05 = 972,02 KN*m essendo W pl il momento plastico della sezione di palancola e γm0 il coefficiente di sicurezza per la resistenza dell acciaio. La resistenza a taglio plastica di progetto è: V R = (A v *f y )/( 3*γ MO ) = (20100 mm 2 *355 N/mm 2 )/( 3*1,05) = 3923,51 KN Allo stato limite ultimo, il massimo momento flettente è 367,14 knm al metro di palancola. La massima azione di taglio è 155,55 kn al metro di palancola. Siccome M d < M R e V d < V R, la sezione è verificata. Allo stato limite di esercizio, il momento massimo 224,69 knm; il modulo resistente della sezione di acciaio è W=2500 cm 3 ; quindi, la sollecitazione nell acciaio dovuta al momento flettente è pari a σ =89,87 N/mm 2, ammissibile per l acciaio in esame. Relazione di Calcolo delle Strutture 35

38 2. PIANO DI MANUTENZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL OPERA (D.M. 14/01/08 CAP.10.1) Il seguente piano di manutenzione è composto da: 1) la sezione Anagrafe, che riporta i dati caratteristici dell edificio (geometrici, morfologici, tipologici, tecnologici, ecc.) che costituiscono, oltre che un prezioso bagaglio di informazioni, il presupposto irrinunciabile per poter programmare l attività di manutenzione; 2) la sezione Manuale d uso ; 3) la sezione Programmazione della manutenzione, suddivisa a sua volta in: il manuale di manutenzione (nel quale viene esplicitato come intervenire), composto da schede di intervento, nelle quali si individuano le caratteristiche salienti di ogni attività di manutenzione prevista (fasi di lavoro, risorse da impiegare, provvedimenti nei riguardi della sicurezza, ecc.); il programma di manutenzione (che indica quando intervenire), strutturato come un planning nel quale verrà indicato il calendario degli interventi programmati, e nel quale ognuna delle attività comprese nel manuale di manutenzione avrà la sua collocazione temporale. 2.1 ANAGRAFE Ubicazione fabbricato: Comune: Pietra Ligure Provincia: Savona N fabbricati: 1 Dati proprietà: Intestazione: Indirizzo: C.F.: P.IVA: Relazione di Calcolo delle Strutture 36

39 Pratica Edilizia: N Pratica Edilizia: Data rilascio P.E.: Progettista opere strutturali: Nome: Cognome: Indirizzo: N iscrizione all Ordine: C.F.: P.IVA: Direttore Lavori opere strutturali: Nome: Cognome: Indirizzo: N iscrizione all Ordine: C.F.: P.IVA: Impresa costruttrice: Denominazione: Indirizzo: N iscrizione Camera di Commercio: C.F.: P.IVA: Collaudatore opere strutturali: Nome: Cognome: Indirizzo: N iscrizione all Ordine: C.F.: Relazione di Calcolo delle Strutture 37

40 P.IVA: Dati catastali: Foglio: Mappale: Subalterno: Dati storici: Data di costruzione: Interventi eseguiti: Interventi provvisionali: Verbali di diffida/ordinanza: Dati quantitativi: Area di sedime: Altezza massima edificio: 5,00 m N di piani fuori terra: 0 N di piani entro terra: 1 N scale: Volume entro terra: Volume fuori terra: Pertinenze: Superficie totale: Strade: Accessibilità: Intensità del traffico: Rapporto con altri edifici: Autonomia statica del fabbricato: no sì Dati urbanistici/normativi: Regime vincolistico: Relazione di Calcolo delle Strutture 38

41 Dati tecnologici Strutture: Fondazioni Fondazioni: Profondità del piano di posa: Tipologia fondazioni: Spessore: Materiale: Strutture verticali Struttura in elevazione: Tipologia struttura in elevazione: Spessore: Materiale: Strutture orizzontali Struttura orizzontale: Tipologia struttura orizzontale: Spessore: Materiale: Superficiali -5,00 m Platea di fondazione 0,65 m C.A. Pareti Pareti 0,40 m C.A. Solaio di copertura Soletta piena 0,40 m C.A. Finitura esterna Tipologia finitura: Colore finitura: Spessore: Materiale: Finitura interna Tipologia finitura: Colore finitura: Spessore: Materiale: Relazione di Calcolo delle Strutture 39

42 2.2 MANUALE D USO Fondazioni Descrizione: Opere in c.a. necessarie a ripartire i carichi di progetto sul terreno di base; realizzate con elementi gettati in opera di opportune dimensioni atte a trasmettere i carichi di progetto, verticali ed orizzontali, come definiti dalle norme proprie dell'opera da realizzare e comunque sul progetto. La fondazione del manufatto è rappresentata da una platea di fondazione di spessore 65 cm in grado di trasmettere al terreno sottostante i carichi gravanti. Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -5,00 m Rappresentazione grafica: Vedasi elaborati grafici esecutivi. Modalità d uso corretto: Le fondazioni sono state concepite per potere resistere a: fenomeni di rottura al taglio lungo le superfici di scorrimento poste al di sotto del piano d imposta; variazioni volumetriche eccessive delle masse di terreno interessate (cedimenti); cedimenti differenziati ovvero un eccessiva disuniformità dei cedimenti nei diversi punti di contatto. E opportuno che la struttura non venga modificata nella sua natura e nelle sue sezioni, in relazione a quanto predisposto dal progettista. Deve essere sottoposta ai carichi per cui è stata progettata Struttura di elevazione Descrizione: Le pareti sono realizzate in C.A. con spessore 40 cm e consentono di realizzare una connessione rigida fra gli elementi, in funzione della continuità della sezione ottenuta con un getto monolitico, con riprese di getto o con getti integrativi. Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -4,35 m Rappresentazione grafica: Vedasi elaborati grafici esecutivi. Relazione di Calcolo delle Strutture 40

43 Modalità d uso corretto: Le pareti in C.A. sono state concepite per potere resistere a: spinta del terreno circostante; spinta idrica dovuta alla falda circostante; spinta del sovraccarico; spinta sismica; sostegno della soletta di copertura. Avvenuta la solidarizzazione tra i vari componenti, il sistema è in grado di affrontare sia i carichi verticali che quelli orizzontali di progetto Struttura orizzontale Descrizione: La soletta di copertura è realizzate in C.A. con spessore 40 cm e ha funzione strutturale sia in quanto elemento portante dei carichi verticali sia in quanto elemento rigido di collegamento e di ripartizione delle forze orizzontali. Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -0,40 m Rappresentazione grafica: Vedasi elaborati grafici esecutivi. Modalità d uso corretto: Il solaio in C.A. è stato concepito per potere resistere a: sovraccarico variabile; sovraccarico permanente sovrastante. 2.3 MANUALE DI MANUTENZIONE E PROGRAMMA DI MANUTENZIONE Fodazioni Descrizione: Opere in c.a. necessarie a ripartire i carichi di progetto sul terreno di base; realizzate con elementi gettati in opera di opportune dimensioni atte a trasmettere i carichi di progetto, verticali ed orizzontali, come definiti dalle norme proprie dell'opera da realizzare e comunque sul progetto. La fondazione del manufatto è rappresentata da una platea di fondazione di Relazione di Calcolo delle Strutture 41

44 spessore 65 cm in grado di trasmettere al terreno sottostante i carichi gravanti. Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -5,00 m Rappresentazione grafica: Vedasi elaborati grafici esecutivi. Livello minimo delle prestazioni: Resistere ai carichi ed alle sollecitazioni previste in fase di progettazione. Cls: R28/35 minimo Acciao: B450C Per la messa in opera sono fondamentali il rapporto acqua/cemento, la consistenza, la granulometria degli inerti oltre alla fase di stagionatura, che deve avvenire normalmente in ambiente umido con temperatura ideale di gradi. Stabilità Descrizione: Capacità dell'elemento di permetterne l'uso pur in presenza di lesioni. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito in funzione del materiale dalle norme UNI o da prescrizioni normative riportate sul capitolato speciale d'appalto. Norme: D.M. 14 gennaio 2008 Struttura resistenza meccanica e stabilità Descrizione: Capacità dell'opera di sopportare i carichi prevedibili senza dar luogo a crollo totale o parziale, deformazioni inammissibili, deterioramenti di sue parti o degli impianti fissi, danneggiamenti anche conseguenti ad eventi accidentali ma comunque prevedibili. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito dal progettista in fase di progetto e dichiarato sulla relazione generale di progetto in funzione della concezione strutturale dell'opera e della vita utile stabilita per la struttura. Norme: D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le costruzioni. Struttura-durabilità Descrizione: Capacità di materiali e strutture di conservare le caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali e delle strutture si ottiene utilizzando materiali di ridotto degrado ovvero con dimensioni strutturali maggiorate necessarie a compensare il deterioramento prevedibile dei materiali durante la vita utile di progetto ovvero mediante procedure di manutenzione programmata. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito dal progettista in funzione della vita utile Relazione di Calcolo delle Strutture 42

45 indicata per l'edificio, delle condizioni ambientali e delle caratteristiche dei materiali messi in opera nonché delle dimensioni minime degli elementi. Norme: Linee guida calcestruzzo strutturale-consiglio Superiore LLPP. Anomalie riscontrabili: Corrosione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Degradazione che implica l'evolversi di un processo chimico; rigonfiamenti del copriferro. Effetto degli inconvenienti: Distacco del copriferro e lesioni in corrispondenza all'attacco degli elementi verticali portanti insistenti sulla fondazione con formazione di striature di ruggine per colature, aspetto degradato. Cause possibili: fattori esterni ( ambientali o climatici ), incompatibilità dei materiali e dei componenti, mancata/carente/cattiva manutenzione, cause accidentali Criterio di intervento: rimozione delle parti di calcestruzzo ammalorato, rimozione della ruggine con energica spazzolatura, protezione con idoneo passivante e ricostruzione dei copriferri. Danneggiamento Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Diminuzione più o meno grave ed evidente di efficienza e di consistenza di un elemento. Effetto degli inconvenienti: Presenza di lesioni, aspetto degradato. Cause possibili: Cause accidentali, atti di vandalismo. Criterio di intervento: Rimozione delle parti di calcestruzzo ammalorato, rimozione della ruggine con energica spazzolatura, protezione con idoneo passivante e ricostruzione dei copriferri. Deformazione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Alterazione duratura dell'aspetto e della configurazione, misurabile dalla variazione delle distanze tra i suoi punti. Effetto degli inconvenienti: Inflessione visibile; rigonfiamenti; distacchi; lesioni. Cause possibili: Presenza di carichi superiori a quelli di calcolo, cedimenti del terreno al di sotto del piano di posa Criterio di intervento: Rimozione di carichi e/o ripristino strutturale, progettazione di rinforzi, sottofondazioni locali, eliminazione delle cause delle eventuali modifiche geomorfologiche del terreno. Lesione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Rottura che si manifesta in una Relazione di Calcolo delle Strutture 43

46 qualsiasi struttura quando lo sforzo a cui è sottoposta supera la resistenza corrispondente del materiale. Effetto degli inconvenienti: Fenditure interne più o meno ramificate (es. lesione isolata, diffusa, a croce, cantonale, a martello, verticale, a 45, ecc.) e profonde (es. lesione capillare, macroscopica, ecc.). Cause possibili: Assestamento differenziale delle fondazioni per cedimenti del terreno (es. traslazione verticale, traslazione orizzontale, rotazione). Schiacciamento per carico localizzato. Schiacciamento dovuto al peso proprio. Ritiro dell'intonaco per granulometria troppo piccola dell'inerte o per eccesso di legante. Cicli di gelo e disgelo. Penetrazione di acqua. Criterio di intervento: Ispezione tecnico specializzato, progettazione di rinforzi, sottofondazioni locali, eliminazione delle cause delle eventuali modifiche geomorfologiche del terreno. Rottura Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Menomazione dell'integrità di un elemento e danneggiamento grave. Effetto degli inconvenienti: Perdita delle capacità portanti, aspetto degradato. Cause possibili: Cause accidentali, atti di vandalismo, superamento dei carichi di progetto, cambiamenti delle condizioni locali del terreno di fondazione, variazioni del livello di falda, delle condizioni meccaniche del terreno. Criterio di intervento: progettazione di rinforzi, sottofondazioni locali, eliminazione delle cause delle eventuali modifiche geomorfologiche del terreno. Controlli eseguibili direttamente dall utente: Ispezione visiva Modalità di ispezione: Valutazione della lesione, in termini di dimensione e andamento o della situazione che ha messo a nudo porzioni della fondazione. Raccomandazioni: Nel caso si fosse creata una fessurazione o sia rimasta scoperta parte della fondazione, rivolgersi alle strutture preposte per una verifica di stabilità dello stesso. Frequenza: quando occorre Requisiti da verificare: Stabilità; Struttura - resistenza meccanica e stabilità. Anomalie riscontrabili: Danneggiamento; Deformazione; Lesione; Rottura. Relazione di Calcolo delle Strutture 44

47 Controlli eseguibili da personale specializzato: Strutturale Modalità di ispezione: Verifica integrità della struttura. Frequenza: 10 anni Qualifica operatori: Tecnico specializzato Requisiti da verificare: Stabilità; Struttura - resistenza meccanica e stabilità; Strutturadurabilità. Anomalie riscontrabili: Corrosione; Danneggiamento; Deformazione; Rottura. Controllo con strumento Modalità di ispezione: Verificare con lo strumento quale sia la classe di resistenza e confrontarla con quanto riportato in relazione di calcolo. Fare più valutazioni a campione di modo che si possa avere un valore medio. Frequenza: quando occorre Qualifica operatori: Tecnico specializzato Attrezzature necessarie: Utensili vari, d.p.i. Requisiti da verificare: Stabilità; Struttura - resistenza meccanica e stabilità. Anomalie riscontrabili: Corrosione; Danneggiamento; Deformazione; Lesione; Rottura. Manutenzione eseguibile da personale specializzato: Resine bi componenti Modalità di esecuzione: Utilizzo di resine bicomponenti, al fine di ripristinare l'eventuale lesione e riconferire alla struttura le caratteristiche statiche iniziali. Frequenza: quando occorre Qualifica operatori: Tecnico specializzato Attrezzature necessarie: D.P.I., utensili vari. Ripristino Modalità di esecuzione: Eventuali lavori di ripristino integrità del materiale attraverso: applicazione di stucchi specifici sulle lesioni; trattamento superficiale con resine specifiche per il fenomeno dell'efflorescenza; stilatura giunti con malta cementizia. Frequenza: quando occorre Qualifica operatori: Impresa specializzata Attrezzature necessarie: D.P.I.; ponteggio esterno; piattaforma idraulica; trabattello; scala; utensili vari Relazione di Calcolo delle Strutture 45

48 Disturbi a terzi causabili dagli interventi: Possibili interruzioni traffico veicolare e pedonale. Utilizzo di malte Modalità di esecuzione: Stesa di malte del tipo tixotropica, epossidica, o primer. Frequenza: quando occorre Qualifica operatori: Operaio specializzato Attrezzature necessarie: D.P.I., utensili vari, ponteggio. Disturbi a terzi causabili dagli interventi: Impossibilità di transitare in adiacenza all'area d'intervento Struttura in elevazione Descrizione: Le pareti sono realizzate in C.A. con spessore 40 cm e consentono di realizzare una connessione rigida fra gli elementi, in funzione della continuità della sezione ottenuta con un getto monolitico, con riprese di getto o con getti integrativi Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -4,35 m Rappresentazione grafica Vedasi: elaborati grafici esecutivi. Livello minimo delle prestazioni: Estetici Descrizione: Capacità del materiale o del componente di mantenere inalterato l'aspetto esteriore. Livello minimo delle prestazioni: Garantire uniformità delle eventuali modificazioni dell'aspetto, senza compromettere requisiti funzionali. Sicurezza d'uso Descrizione: Capacità del materiale o del componente di garantire l'utilizzabilità senza rischi per l'utente. Livello minimo delle prestazioni: Assenza di rischi per l'utente. Struttura resistenza meccanica e stabilità Descrizione: Capacità dell'opera di sopportare i carichi prevedibili senza dar luogo a crollo totale o parziale, deformazioni inammissibili, deterioramenti di sue parti o degli impianti fissi, danneggiamenti anche conseguenti ad eventi accidentali ma comunque Relazione di Calcolo delle Strutture 46

49 prevedibili. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito dal progettista in fase di progetto e dichiarato sulla relazione generale di progetto in funzione della concezione strutturale dell'opera e della vita utile stabilita per la struttura. Norme: D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le costruzioni. Struttura-durabilità Descrizione: Capacità di materiali e strutture di conservare le caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali e delle strutture si ottiene utilizzando materiali di ridotto degrado ovvero con dimensioni strutturali maggiorate necessarie a compensare il deterioramento prevedibile dei materiali durante la vita utile di progetto ovvero mediante procedure di manutenzione programmata. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito dal progettista in funzione della vita utile indicata per l'edificio, delle condizioni ambientali e delle caratteristiche dei materiali messi in opera nonché delle dimensioni minime degli elementi. Norme: Linee guida calcestruzzo strutturale-consiglio Superiore LLPP. Anomalie riscontrabili: Alterazione finitura superficiale Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Variazione del livello qualitativo della finitura superficiale. Effetto degli inconvenienti: Incremento della porosità e rugosità della superficie, variazione cromatica, aspetto degradato. Cause possibili: Condizioni termo igrometriche interne non salubri, assenza di adeguato trattamento protettivo, polvere. Criterio di intervento: Trattamento superficiale con prodotti silossanici. Rottura Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Menomazione dell'integrità di un elemento (parete) e danneggiamento grave. Effetto degli inconvenienti: Aspetto degradato. Cause possibili: Cause accidentali, atti di vandalismo. Criterio di intervento: Ripristino Scagliatura Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Distacco totale o parziale di scaglie di materiale di forma e spessore irregolari e dimensioni variabili. Relazione di Calcolo delle Strutture 47

50 Effetto degli inconvenienti: Scheggiatura e sfarinatura di parti di componenti dell opera con possibili cadute di frammenti. Cause possibili: Variazioni di temperatura, penetrazione di acqua, percentuale di umidità. Criterio di intervento: Ripristino integrità Controlli eseguibili direttamente dall utente: Visiva Modalità di ispezione: Valutazione del tipo di distacco della tinteggiatura, controllando se si tratta di lesioni sulla struttura che si ripercuotono sulla superficie, oppure se vi sono problemi di umidità. Raccomandazioni: Al fine di effettuare un ripristino a regola d'arte conviene estendere l'area di intervento. A seconda del tipo di intervento valutare se serve posare nuovamente l'intonaco (se presente), o basta usare stucchi appositi. Frequenza: 3 anni Requisiti da verificare: Estetici; Sicurezza d'uso; Struttura - resistenza meccanica e stabilità; Struttura-durabilità. Anomalie riscontrabili: Alterazione finitura superficiale; Rottura; Scagliatura. Manutenzioni da eseguire a cura di personale specializzato: Ritinteggiatura (se presente) Modalità di esecuzione: Rinnovo trattamento superficiale faccia vista Frequenza: 5 anni Periodo consigliato: Aprile Qualifica operatori: Impresa specializzata Attrezzature necessarie: D.P.I.; trabattello; pennello, rullo Disturbi a terzi causabili dagli interventi: Interruzione delle attività svolte negli ambienti interessati dai lavori Struttura orizzontale Descrizione: La soletta di copertura piana è realizzate in C.A. con spessore 40 cm e ha funzione strutturale sia in quanto elemento portante dei carichi verticali sia in quanto elemento rigido di collegamento e di ripartizione delle forze orizzontali. Relazione di Calcolo delle Strutture 48

51 Collocazione: Quota del piano di posa dal piano campagna: -0,40 m. Rappresentazione grafica: Vedasi elaborati grafici esecutivi. Livello minimo delle prestazioni: Funzionalità Descrizione: La capacità del materiale o del componente di garantire il funzionamento e l'efficienza previsti in fase di progetto. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito in funzione del materiale o dell impianto, dalle norme UNI riportate sul capitolato speciale d appalto. Resistenza agenti esogeni Descrizione: Capacità del materiale o del componente di garantire l'invariabilità del tempo delle caratteristiche fissate sul progetto. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito in funzione delle condizioni ambientali dalle norme UNI o da prescrizioni normative riportate sul capitolato speciale d'appalto. Resistenza attacchi biologici Descrizione: Capacità del materiale di resistere agli attacchi di microrganismi o organismi animali e/o vegetali che possano alterarne le caratteristiche. Livello minimo delle prestazioni: Variabili in funzione del materiale, delle condizioni di posa nonché della localizzazione rispetto a fattori in grado di favorire la proliferazione degli agenti biologici ( esposizione, umidità ecc). Resistenza meccanica Descrizione: Capacità del materiale di rimanere integro e non mostrare deformazioni rilevanti sotto l'azione di sollecitazioni superiori a quelle di progetto. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito in funzione del materiale dalle norme UNI o da prescrizioni normative riportate sul capitolato speciale d'appalto. Stabilità Descrizione: Capacità dell'elemento di permetterne l'uso pur in presenza di lesioni. Livello minimo delle prestazioni: Stabilito in funzione del materiale dalle norme UNI o da prescrizioni normative riportate sul capitolato speciale d'appalto. Tenuta ai fluidi Descrizione: Capacità del materiale o del componente di impedire ai fluidi di oltrepassarlo. Relazione di Calcolo delle Strutture 49

52 Livello minimo delle prestazioni: Assenza di perdite, infiltrazioni. Anomalie riscontrabili: Blistering Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Formazione di bolle dovute al distacco di uno strato dal supporto. Effetto degli inconvenienti: Avallamenti della guaina che ostacolano lo smaltimento delle acque. Cause possibili: Fissaggio della guaina inefficiente. Scorrimenti plastici. Criterio di intervento: Ripristino fissaggio della guaina. Deformazione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Alterazione duratura dell'aspetto e della configurazione, misurabile dalla variazione delle distanze tra i suoi punti. Effetto degli inconvenienti: Variazione profilo del solaio. Rigonfiamenti, distacchi e lesioni. Smaltimento acque meteoriche alterato. Cause possibili: Cedimenti del solaio. Criterio di intervento: Ispezione tecnico. Ripristino integrità manto di copertura. Degradazione chimico-fisica Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Modificazione che implica un peggioramento. Effetto degli inconvenienti: Indurimento, variazione della rugosità superficiale, fessurizzazione e scorrimenti plastici permanenti con conseguenti distacchi. Cause possibili: Esposizione prolungata ai raggi ultravioletti (se fuori terra). Salti termici (cicli di gelo e disgelo ). Errata valutazione dell'idoneità del materiale al contesto climatico. Criterio di intervento: Rifacimento parziale o totale del manto (se fuori terra). Deposito superficiale (se fuori terra) Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Accumulo di materiali estranei di varia natura, generalmente con scarsa coerenza e aderenza al materiale sottostante. Effetto degli inconvenienti: Accumulo scorie di vario tipo (fogliame, piume, ecc.) e materiale di risulta (ferro, macerie, plastica, sabbia, legno, cavi, ecc.) sulla copertura. Smaltimento acque meteoriche ostacolato. Presenza di polvere, macchie e sporco. Formazione di striature e macchie. Mancata garanzia di igiene ed asetticità. Cause possibili: Agenti atmosferici. Deiezioni animali. Abbandono di materiale sulla Relazione di Calcolo delle Strutture 50

53 copertura durante le operazioni di manutenzione. Criterio di intervento: Pulizia. Distacco Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Rimozione da una posizione di contatto. Effetto degli inconvenienti: Mancato contatto e/o sigillatura tra i bordi dei fogli di guaina. Infiltrazione di acqua negli strati sottostanti. Cause possibili: Sovrapposizione dei fogli insufficiente. Fissaggio tra i fogli inesistente per mancata fusione della parte inferiore del foglio superiore. Insufficienza dei giunti tecnici per possibili dilatazioni e contrazioni. Deformazioni. Criterio di intervento: Sigillatura dei fogli. Ispezione tecnico specializzato. Lesione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Rottura che si manifesta in una qualsiasi struttura quando lo sforzo a cui è sottoposta supera la resistenza corrispondente del materiale. Effetto degli inconvenienti: Fenditure più o meno ramificate e profonde individuabili sull'intradosso ed estradosso del solaio. Cause possibili: Assestamento differenziale delle fondazioni. Deformazione. Ritiro dell'intonaco per granulometria troppo piccola dell'inerte o per eccesso di legante. Criterio di intervento: Ispezione tecnico specializzato. Ripristino integrità manto di copertura. Ripristino parziale o rinnovo totale tinteggiatura ed intonaco intradosso solaio (se esistente). Umidità da infiltrazione Guasti, alterazioni ed irregolarità visibili: Presenza più o meno accentuata di vapore acqueo. Effetto degli inconvenienti: Chiazze di umidità sull'intradosso del solaio di copertura. Condensa. Variazione di microclima interno. Presenza di microrganismi o organismi (es. funghi, muffe, insetti, ecc.). Diminuzione della resistenza al calore dei locali. Cause possibili: Distacco della guaina. Usura sigillature giunti. Evacuazione acque piovane insufficiente per scarsa pendenza del solaio e/o intasamento del discendente. Criterio di intervento: Sigillatura dei giunti. Ripristino parziale o rinnovo totale del manto di copertura. Ripristino parziale o rinnovo totale tinteggiatura ed intonaco intradosso solaio. Ispezione tecnico specializzato. Relazione di Calcolo delle Strutture 51

54 Controlli eseguibili direttamente dall utente: Visiva Modalità di ispezione: Verificare che l'intradosso del solaio non presentino tracce di infiltrazioni d'acqua causa di muffe, macchie, colature condensate sulle pareti fredde, marcescenza dell'intonaco con sfarinamento, gonfiatura e distacco (in caso di presenza di intonaco). Raccomandazioni: In caso di riscontro problematiche: contattare tecnico specializzato in modo da individuare la causa e procedere all'eliminazione della stessa tramite apposita ditta; effettuare l'operazione di ripulitura. Frequenza: 6 mesi Periodo consigliato: Maggio-Novembre e dopo piogge violente. Requisiti da verificare: Benessere termoigrometrico; Estetici; Resistenza attacchi biologici; Tenuta ai fluidi. Anomalie riscontrabili: Umidità da infiltrazione. Controlli eseguibili da personale specializzato: Generale Modalità di ispezione: Verifica della: funzionalità della copertura; perfetta integrità del manto impermeabilizzante con particolare attenzione in nei punti di discontinuità della guaina (assenza di fenomeni di deformazione, degradazione chimico-fisica, blistering e distacco tra i fogli); assenza tracce di umidità; stato di pulizia di tutto il manto di copertura (se fuori terra). Frequenza: 1 anno Periodo consigliato: Settembre e dopo piogge violente, grandine, ecc. Qualifica operatori: Operaio specializzato Attrezzature necessarie: D.P.I.; livella e stadia. Requisiti da verificare: Benessere termoigrometrico; Estetici; Funzionalità; Resistenza agenti esogeni; Resistenza attacchi biologici; Resistenza meccanica; Stabilità; Tenuta ai fluidi. Anomalie riscontrabili: Blistering; Deformazione; Degradazione chimico-fisica; Deposito superficiale; Distacco; Lesione; Umidità da infiltrazione. Strutturale Modalità di ispezione: Verifica integrità della struttura. Frequenza: 10 anni Relazione di Calcolo delle Strutture 52

55 Qualifica operatori: Tecnico specializzato Requisiti da verificare: Benessere termoigrometrico; Resistenza attacchi biologici; Resistenza meccanica; Stabilità; Tenuta ai fluidi. Anomalie riscontrabili: Deformazione; Distacco; Lesione; Umidità da infiltrazione. Manutenzione eseguibile direttamente dall utente: Ripristino Modalità di esecuzione: Ripristino parziale della tinteggiatura interna (se presente) con pennello o rullo. Avvertenze: La presenza di fori, lesioni e scalfiture può essere eliminata applicando apposito stucco dato con spatola d'acciaio. Frequenza: 2 anni Periodo consigliato: Aprile Ritinteggiatura (se presente) Modalità di esecuzione: Rinnovo della tinteggiatura interna con pennello o rullo. Avvertenze: E' consigliabile affidare il lavoro ad impresa specializzata. Frequenza: 5 anni Periodo consigliato: Aprile Manutenzione eseguibile da personale specializzato: Ripristino Modalità di esecuzione: Per un intervento limitato sulla guaina di impermeabilizzazione, operare con un franco di 50 cm intorno alla zona ammalorata. Si raccomanda l'utilizzo di materiali analoghi a quelli preesistenti. Frequenza: quando occorre Periodo consigliato: Estivo Qualifica operatori: Impresa specializzata Attrezzature necessarie: D.P.I.; piattaforma idraulica; scala; cannello per guaina; utensili vari. Disturbi a terzi causabili dagli interventi: Odore sgradevole. Sigillatura Modalità di esecuzione: Per il fissaggio tra i fogli:rammollire la parte inferiore della guaina superiore mediante sfiammatura e premere sullo strato sottostante in modo da favorirne l'adesione. Si raccomanda l'utilizzo di materiali analoghi a quelli preesistenti. Per la sigillatura di fessure:prima di procedere alla sigillatura, pulire perfettamente la Relazione di Calcolo delle Strutture 53

56 fessura mediante compressore o spazzolatura, rimuovendo polvere e parti friabili, precedenti tracce di sigillante, alghe o altri agenti che possono comprometterne l'adesione. Frequenza: quando occorre Periodo consigliato: Estivo Qualifica operatori: Impresa specializzata Attrezzature necessarie: D.P.I.; piattaforma idraulica; scala; cannello per guaina; utensili vari. Disturbi a terzi causabili dagli interventi: Odore sgradevole Riassunto delle principali opere di manutenzione ordinaria e straordinaria delle opere in cemento armato del manufatto Modalità Ispezionare i manufatti e controllare: eventuali fenomeni di deterioramento e di degrado dei materiali; eventuali fenomeni di dissesto delle strutture dovuti a cedimenti differenziali; presenza di un quadro fessurativo che esuli dalle normali fessure dovute al ritiro del calcestruzzo in fase di maturazione; presenza di distacchi di parte superficiale delle opere in calcestruzzo che comportino l esposizione all ambiente aggressivo dei ferri di armatura; presenza di fenomeni di risalita dell umidità; presenza di avvallamenti della superficie di calpestio; presenza di eccesso di vibrazioni o emissioni sonore delle strutture sotto carico. L esito di ogni ispezione deve formare oggetto di uno specifico rapporto da conservare insieme alla relativa documentazione tecnica. A conclusione di ogni ispezione, inoltre, il tecnico incaricato deve, se necessario, indicare gli eventuali interventi a carattere manutentorio da eseguire ed esprimere un giudizio riassuntivo sullo stato dell opera. Interventi di manutenzione riparazioni localizzate superficiali delle parti strutturali, da effettuare anche con materiali speciali; ripristino di parti strutturali in calcestruzzo armato da eseguire anche con materiali Relazione di Calcolo delle Strutture 54

57 speciali; protezione dei calcestruzzi da azione disgregante 8gelo, Sali solventi, ambiente aggressivo, etc ) con eventuale applicazione di film protettivi; protezione delle armature da azioni disgreganti (gelo, ambiente aggressivo, etc ); consultare tecnico abilitato in caso di quadro fessurativo in rapida evoluzione o interventi che vadano a variare dimensioni strutturali o carichi applicati. Periodicità Cadenza annuale. Milano, ottobre 2010 IL PROGETTISTA DELLE STRUTTURE Dott. Ing. Luigi Malingegno Relazione di Calcolo delle Strutture 55