RELAZIONE DI CALCOLO E VERIFICA PALI DI SOSTEGNO I.P. IN ACCIAIO E PLINTI DI FONDAZIONE

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3 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine pag. 1 di 8 RELAZIONE DI CALCOLO E VERIFICA PALI DI SOSTEGNO I.P. IN ACCIAIO E PLINTI DI FONDAZIONE 1. GENERALITA La presente relazione riguarda la verifica di un palo di sostegno in acciaio per illuminazione pubblica e del relativo plinto di fondazione. Alla testa del palo di sostegno potrà essere montato uno sbraccio portante con all estremità un apparecchio illuminante. Il plinto di fondazione è costituito da un blocco rettangolare in calcestruzzo, all interno del quale viene annegato, nella fase di getto, un tubo in c.l.s. per consentire il successivo montaggio del palo. 2. LEGISLAZIONE E NORMATIVA Nella stesura della presente relazione di calcolo sono state seguite e rispettate le seguenti leggi e normative: - Legge n Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso, ed a struttura metallica. - Decreto Ministro dei Lavori Pubblici Norme tecniche per l esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche. - Circolare Ministero dei Lavori Pubblici Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche relative a Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al Decreto Ministeriale Decreto Ministro dei Lavori Pubblici Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi. - Circolare Ministero dei Lavori Pubblici Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi di cui al D.M Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

4 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine pag. 2 di 8 - Decreto Ministero dei Lavori Pubblici Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. - Norme Tecniche C.N.R. n Costruzioni in acciaio Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione. - Norme Tecniche C.N.R. n /84 Profilati formati a freddo: istruzioni per l impiego nelle costruzioni. - Norme Tecniche UNI EN Pali per illuminazione pubblica progettazione e verifica (specifica dei carichi caratteristici maggio 2001) 3. CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Nella realizzazione delle opere in esame, andranno utilizzati materiali aventi le seguenti caratteristiche: Acciaio per pali Per i pali tubolari, ottenuti mediante trafilatura da tubi saldati longitudinalmente, si impiega un acciaio del tipo Fe 360 e/o Fe 430, aventi rispettivamente le seguenti caratteristiche di resistenza: Fe 360: f yk = 235 N/mm 2 (tensione caratteristica di snervamento) f tk = 360 N/mm 2 (tensione caratteristica di rottura) σ samm = 160 N/mm 2 (tensione ammissibile) Fe 430: f yk = 275 N/mm 2 (tensione caratteristica di snervamento) f tk = 430 N/mm 2 (tensione caratteristica di rottura) σ samm = 190 N/mm 2 (tensione ammissibile) Calcestruzzo per plinto Per il plinto di fondazione del palo si impiega un calcestruzzo di classe (resistenza cubica caratteristica a 28 gg) Rck 250: σ famm = 8.5 N/mm 2 (flessione) σ camm = 5.95 N/mm 2 (compressione semplice) - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

5 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine pag. 3 di 8 4. CALCOLO DEI PALI Analisi dei carichi Forze verticali: Peso proprio palo P 1 Peso proprio sbraccio P 2 Peso proprio apparecchio illuminante P 3 Forze orizzontali La pressione cinetica ed i conseguenti carichi di vento sono determinati in accordo con il D.M ; la pressione dinamica di progetto da calcolare alle diverse altezze relative h b viene calcolata con la seguente formula q = q ref c e c p c d dove: - q ref = pressione cinetica di riferimento; - c e = coefficiente di esposizione; - c p = coefficiente di forma; - c d = coefficiente dinamico (va valutato secondo lo studio proposto dal DISEG di Genova, per il fusto e per le diverse superfici esposte). Si procederà quindi al calcolo delle forze orizzontali Fx e Fy, dovute al vento in direzione X e Y, agenti sul palo, sullo sbraccio e sull apparecchio illuminante, con la formula: F = A p Dove: A = area dell elemento considerato (tratto di fusto, sbraccio, apparecchio illuminante) p = pressione del vento. Calcolo delle sollecitazioni Vengono calcolati i momenti massimi Mx e My, dovuti al vento ed ai pesi propri, che agiscono nelle due direzioni X e Y, sul fusto, sullo sbraccio e sull armatura. Per i pali in cui gli sbracci sono asimmetrici si dovranno calcolare i momenti torcenti Mt. Si allega di seguito uno schema di calcolo tipico per palo di sostegno con sbraccio. - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

6 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine pag. 4 di 8 Verifiche di resistenza Le verifiche di resistenza verranno eseguite alla base del palo e nella sezione di base dello sbraccio, secondo quanto previsto dalle norme CNR-UNI e dalle CNR-UNI Verifiche di deformazione Verrà eseguita la verifica di deformabilità orizzontale e verticale alla sommità del fusto e nel baricentro degli apparecchi illuminanti. I limiti di verifica sono: deformabilità verticale < 5% w; deformabilità orizzontale < 5% H; detti: w = distanza del punto dall asse verticale del fusto; h = quota altimetrica del punto; H = h + w = altezza convenzionale di verifica. - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

7 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine pag. 5 di 8 5. CALCOLO DELLA STABILITA DELLA FONDAZIONE Verifica a ribaltamento Dalla norma CEI 11-4 del 1989 art e dal D.M. 11/03/1988, per la verifica a ribaltamento del blocco di fondazione deve essere: Ms (momento stabilizzante) 1,5 Mr (momento ribaltante) Calcolo momento stabilizzante P b = peso proprio blocco di fondazione; Ptot = P 1 + P b Con Ms = Ptot a/2 + γ b c 3 Dove: a = lato basamento b = lato basamento c = profondità basamento Calcolo momento ribaltante con vento in direzione x Mr(x)= F 1x h 1 + F 2x h 2 + F 3x h 3 + P 2 (x 2 a/2) + P 3 (x 3 a/2) Calcolo momento ribaltante con vento in direzione y Mr(y)= F 1y h 1 + F 2y h 2 + F 3y h 3 Calcolo della pressione sul terreno Si procederà al calcolo della pressione media sul terreno, verificando che risulti inferiore alla pressione ammissibile sul terreno di fondazione. - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

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9 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine - pag. 6 di 8 VERIFICA SOSTEGNO I.P. H=9 m CON ATTACCO TESTA PALO altitudine inferiore a 1000m Dati di input 1) ANALISI DEI CARICHI Forze Verticali Vedi tabella 7.2 del D.M Pesi propri Peso x1 h1 z1 Categoria Kr Zo Zmin (N) (m) (m) (m) esposizione (m) (m) Palo (P1) ,5 9 I 0,17 0,01 2 Pesi propri Peso x2 h2 z2 II 0,19 0,05 4 (N) (m) (m) (m) III 0,2 0,1 5 Sbraccio (P2) IV 0,22 0,3 8 Pesi propri Peso x3 h3 z3 (N) (m) (m) (m) V 0,23 0,7 12 Armatura (P3) Forze orizzontali La pressione cinetica ed i conseguenti carichi di vento sono determinati secondo il D.M per: Categoria Cd Qref Kr z o z min di esposizione (N/mq) (m) (m) IV 1, ,22 0,3 8 Spinta del vento sul palo Diametro Diametro Altezza Cp Ce Area qhb Forza Momento al piede cima H (m) (m) (m) (mq) (N/mq) (N) (N*m) 0,152 0,08 8 0, ,712 0, , , ,514 Spinta del vento sullo sbraccio Direzione del vento Diametro Lunghez. Cp Ce Area qhb Forza Momento (m) (m) (mq) (N/mq) (N) (N* m) direzione X 0,06 2 1,2 0 0,120 0,000 0,000 0,000 direzione Y 0,06 2 1,2 0 0,120 0,000 0,000 0,000 - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - Comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

10 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine - pag. 7 di 8 Spinta del vento sull'armatura Direzione del vento Area Cp Ce qhb Forza Momento (mq) (N/mq) (N) (N*m) direzione X 0,0824 0,8 1, ,700 52, ,627 direzione Y 0,168 0,8 1, , , ,763 2) VERIFICA DI RESISTENZA SOSTEGNO Caratteristiche geometriche della sezione al piede del sostegno Diametro Spessore Area Momento Modulo di al piede d'inerzia resistenza (cm) (cm) (cm^2) (cm^4) (cm^3) 15,2 0,32 14, ,209 54,501 Sollecitazioni e tensioni al piede del sostegno Direzione del vento Mx My Mt T σ x σ y τ xy σ id (Ng*m) (N*m) (N*m) (N) (N/mmq) (N/mmq) (N/mmq) (N/mmq) direzione X 3810,141 0,000 0, ,739 69,909 0,000 1,061 69,933 < σ samm direzione Y 0, ,277 0, ,755 0,000 78,994 1,135 79,019 < σ samm - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - Comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -

11 AMGA - Azienda Multiservizi SpA - Udine - pag. 8 di 8 3) VERIFICA A RIBALTAMENTO DELLA FONDAZIONE Verifica a ribaltamento secondo la norma CEI 11-4 del 1989 art e D.M. 11/03/1988. Caratteristiche della fondazione Dimensioni plinto gradone inferiore ione plinto eventuale adone superiore a1 b1 h1 a2 b2 h2 (m) (m) (m) (m) (m) (m) 0,80 0,80 0,86 0,00 0,00 0,00 Dimensione tubo Peso Peso infisso terreno plinto hi di Pt Pp (m) (m) (N) (Ng) 0,86 0, ,9 Sollecitazioni alla base del plinto Apporto Peso Momento Momento terreno totale Ribaltante Stabiliz. Ms / Mr Nt Mr Ms (Ng) (N*m) (N*m) direzione X Si 14234,9 4492, ,253 2,513 direzione Y Si 14234,9 5035, ,253 2,242 4) CALCOLO DELLA PRESSIONE SUL TERRENO Sollecitazioni Pressioni Nt Mr ev qmax qmin (N) (N*m) (m) (N/mmq) (N/mmq) direzione X 14234,9 4492,757 0,316 0,141 0,000 direzione Y 14234,9 5035,206 0,354 0,256 0,000 - Potenziamento ed adeguamento delle reti fognarie di via delle Industrie - Comparto Z.I.U. - - LOTTO 2 -