INDICE 1. INTRODUZIONE Normativa di riferimento Caratteristiche e dati di calcolo... 6

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1 SOVRASTRUTTURA DELLE BANCHINE - RELAZIONE DI CALCOLO 0 emesso per approvazione marzo 2011 Idrotec 0654-R-007-SNW-REV0 - Loliva Grimaldi

2 INDICE 1. INTRODUZIONE Normativa di riferimento Caratteristiche e dati di calcolo VERIFICHE DELLA SOVRASTRUTTURA IN CEMENTO ARMATO DEI CASSONI Materiali Copriferro Metodi di verifica delle sezioni resistenti in c.a Verifica conci su cassoni senza celle antirisacca (rampa ro-ro) Combinazioni di carico Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Verifica conci 1 25 su cassoni con celle antirisacca Combinazioni di carico Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Calcolo e verifica dell armatura in prossimità della bitta Verifica armatura di ancoraggio Verifica dell orditura della sovrastruttura in zona bitta Verifica armatura pareti esterne sovrastruttura Calcolo e verifica dei monconi di ripresa del cassone BLOCCO D ANCORAGGIO FRA IL CASSONE N20 ED IL CASSONE E Programma di verifica Caratteristiche e dati di calcolo Stabilità generale Verifica strutture in c.a. Basamento bitta Materiali e fattori parziali di combinazioni delle azioni Copriferri Verifiche sezioni resistenti in c.a Combinazioni di carico Verifiche di 33

3 FIGURE Fig. 1 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina con celle antirisacca (conci 1 25)...4 Fig. 2 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina ro-ro (conci 26-27)...4 Fig. 3 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina lato ro-ro (concio 28)...5 Fig. 4 Pianta sovrastruttura sui cassoni di banchina con celle antirisacca (conci 1 25)...5 Fig. 5 Pianta sovrastruttura sui cassoni zona ro-ro (conci 26 28)...5 Fig. 6 Schema statico concio n Fig. 7 SLU: inviluppo M trasversale max...11 Fig. 8 SLU: invluppo M trasversale min...11 Fig. 9 Fig. 10 SLU: inviluppo M longitudinale max...12 SLU: inviluppo M longitudinale min...12 Fig. 11 SLE Inviluppo M trasversale max...14 Fig. 12 SLE Inviluppo M trasversale min...14 Fig. 13 Fig. 14 SLE Inviluppo M longitudinale max...15 SLE Inviluppo M longitudinale min...15 Fig. 15 Schema statico conci Fig. 16 SLU Inviluppo M trasversale max...18 Fig. 17 Inviluppo M trasversale min...18 Fig. 18 Inviluppo M longitudinale max...19 Fig. 19 Inviluppo M longitudinale min...19 Fig. 20 SLE Inviluppo M trasversale max...21 Fig. 21 SLE Inviluppo M trasversale min...21 Fig. 22 Fig. 23 Fig. 24 Fig. 25 SLE Inviluppo M longitudinale max...22 SLE Inviluppo M longitudinale min...22 Schema di calcolo...24 Bitta d angolo fra cassoni N20 e E di 33

4 1. INTRODUZIONE La presente relazione contiene i calcoli statici relativi alla variante proposta per la sovrastruttura di banchina che verrà realizzata sull infrastruttura a cassoni del Porto Commerciale del Porto di Molfetta. La struttura è costituita da 28 conci. I conci da 1 a 25 sono realizzati su cassoni aventi celle antirisacca, i conci sui cassoni della banchina ro-ro privi di celle antirisacca. I conci di sovrastruttura sono gettati su solette prefabbricate con funzione di cassero a perdere. Nelle figure 1 28 sono riportate rispettivamente le sezioni tipo e le piante della sovrastruttura. I giunti di sovrastruttura sono realizzati in corrispondenza dei giunti dei cassoni stessi. Fig. 1 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina con celle antirisacca (conci 1 25) Fig. 2 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina ro-ro (conci 26-27) 4 di 33

5 Fig. 3 Sezione tipo sovrastruttura sui cassoni di banchina lato ro-ro (concio 28) Fig. 4 Pianta sovrastruttura sui cassoni di banchina con celle antirisacca (conci 1 25) Fig. 5 Pianta sovrastruttura sui cassoni zona ro-ro (conci 26 28) 5 di 33

6 1.1. Normativa di riferimento Le strutture sono progettate applicando la seguente normativa: [1] Legge 05/11/1971 n Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica [2] Circolare Min. LL.PP. 14/02/1974 n Istruzioni per l applicazione delle Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica. [3] D.M. 14/01/ Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni [4] Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici - Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008 [5] Eurocodici 1.2. Caratteristiche e dati di calcolo Nei calcoli si sono utilizzati i seguenti valori dei parametri di progetto: Peso calcestruzzo per sovrastruttura kn/m 3 Peso terreno kn/m 3 Sovraccarico (8.00 kn/m 2 t/m 2 ) Carico concentrato stabilizzatore gru mobile su 0.9x1.6m 500 kpa Tiro bitta 981 (100 kn/bitta t/bitta) Quota del tiro bitta sul livello del mare Quota sommità sovrastruttura Quota inferiore rampa ro-ro Quota superiore rampa ro-ro Carico ruota per rampa ro-ro m m m m 80 KN/ruota Coefficiente dinamico per carico mobile 1.2 Vita utile della struttura (calcoli sismici) Classe d uso della struttura (calcoli sismici) Categoria suolo di fondazione (calcoli sismici) 100 anni III B 6 di 33

7 Il peso specifico del calcestruzzo è stato calibrato sulla base di prove sui calcestruzzi effettuate nel sito di costruzione. Le azioni agenti sulla struttura sono state combinate nel modo più sfavorevole possibile in funzione della verifica di volta in volta eseguita, sulla base delle indicazioni fornite dalla normativa in merito ai coefficienti parziali per le azioni permanenti, variabili e sismica e alle modalità di combinazione. A tale proposito le azioni sono state catalogate nel modo seguente: AZIONI PERMANENTI Pesi propri delle strutture Peso terreno gravante sulla porzione di sovrastruttura alla q AZIONI VARIABILI Sovraccarico Carico stabilizzatore gru mobile Passaggio mezzi su rampa ro-ro Tiro bitta AZIONE SISMICA Considerando una vita utile della struttura di 100 anni, una probabilità di superamento nell arco della stessa del 10% (stato limite di salvaguardia della vita) e assegnando all opera una classe d uso III, si ottiene un sisma con un periodo di ritorno di 1424 anni. Dalla normativa di riferimento, si ricavano i seguenti valori: a g = m/s 2 F 0 = accelerazione orizzontale su suolo roccioso Tenuto conto delle caratteristiche geotecniche, il suolo di fondazione è classificabile, a favore di sicurezza, come suolo tipo B. Ne consegue, al massimo: a max = S s S t a g = 1.20 * 1 * = β m = 0.24 in quanto l opera è in grado di subire spostamenti I coefficienti sismici valgono: k h = β m a max / g = 0.24 * / 9.81 = k v = k h / 2 = di 33

8 2. VERIFICHE DELLA SOVRASTRUTTURA IN CEMENTO ARMATO DEI CASSONI 2.1. Materiali La sovrastruttura sarà realizzata con calcestruzzo classe C35/45 confezionato con cemento pozzolanico o d altoforno. L armatura metallica sarà composta da barre nervate ad aderenza migliorata tipo B450C. Coerentemente con la normativa, si sono assunti i seguenti coefficienti riduttivi da applicare alle resistenze caratteristiche dei materiali: Coefficiente di sicurezza del calcestruzzo nei calcoli : γ c = 1.50 Coefficiente di sicurezza dell acciaio nei calcoli : γ s = 1.15 Le resistenze di calcolo dei materiali sono le seguenti: Resistenza caratteristica a compressione del calcestruzzo: f ck = 35 N/mm 2 Resistenza caratteristica a trazione del calcestruzzo: f ctk = 2.2 N/mm 2 Resistenza caratteristica di snervamento dell acciaio: f yk = 450 N/mm Copriferro Nelle verifiche delle sezioni resistenti si sono osservati un copriferro di 50mm Metodi di verifica delle sezioni resistenti in c.a. I coefficienti parziali per le azioni nelle combinazioni a stato limite ultimo sono i seguenti: Coefficienti per le azioni permanenti: 1.00 se a favore di sicurezza 1.30 se a sfavore di sicurezza Coefficienti per le azioni variabili: 0.00 se a favore di sicurezza 1.50 se a sfavore di sicurezza In ciascuna combinazione, le azioni variabili sono ridotte per tener conto della probabilità della contemporaneità degli eventi. Nel seguito sono riportati i valori utilizzati nel calcolo tenendo presente che: ψ 0i è il coefficiente di combinazione applicato ai carichi variabili secondari nelle combinazioni a s.l.u. e nelle combinazioni rare, moltiplicato rispettivamente per γ Qi e per 1.0; ψ 1i è il coefficiente di combinazione applicato al carico variabile principale nelle combinazioni frequenti; 8 di 33

9 ψ 2i è il coefficiente di combinazione applicato ai carichi variabili secondari nelle combinazioni frequenti, a tutti i carichi variabili nelle combinazioni quasi permanenti e ai carichi variabili in combinazione sismica. Ψ 0i Ψ 1i Ψ 2i Sovraccarichi Tiro bitta I1 calcolo è stato svolto secondo il metodo agli stati limite. Per le fasi d'esercizio nelle verifiche agli stati limiti di servizio si è considerato una apertura massima di calcolo delle fessure a 0.20 mm in combinazione frequente Verifica conci su cassoni senza celle antirisacca (rampa ro-ro) Si riporta nel presente paragrafo la verifica del concio di sovrastruttura n 26 in corrispondenza della banchina ro-ro. La sovrastruttura viene studiata con lo schema statico di lastra continua appoggiata sulle pareti e sui setti del cassone. In corrispondenza della prima fila di celle trasversali la sovrastruttura è di altezza costante pari a 1.60m (quota +3.10), nelle altre celle si ha una rampa di altezza variabile da 0.60m (quota +2.10) lato mare a 1.60m (quota +3.10) lato terra. Il concio 27 è costituito per una fila trasversale di celle dalla sopracitata rampa e per le restanti 5 file di celle da un solettone di altezza costante pari a 1.60m (quota 3.10). Il concio 28 è costituito da un solettone di altezza costante pari a 1.60m (quota 3.10). Si riportano di seguito solo le verifiche del primo concio in quanto più penalizzanti. Per la determinazione delle caratteristiche di sollecitazione è stato impiegato il codice SAP Nella figura seguente si riporta lo schema statico assunto Fig. 6 Schema statico concio n 26 9 di 33

10 Combinazioni di carico I carichi considerati sono: Sovraccarico distribuito Q= KN/m 2 (8.00 t/m 2 ) Carico indotto dal passaggio dei mezzi Si considera un automezzo avente un carico di 80 KN su ciascuna ruota. La singola ruota da 80 KN si considera agente su un impronta pari a 0.10x0.40m. Considerando la diffusione fino all asse medio della soletta (a favore di sicurezza si utilizza un altezza di soletta di 75 cm) si ottiene un impronta di: 0.10 (0.40) + larghezza ruota diffusione portellone nave 0.75 = diffusione soletta = 0.95 (1.25) Il carico uniformemente distribuito su tale impronta vale: R = 1.2 x 80 / (0.95x1.25) = 80.8 KN/m 2 dove 1.2 è il coefficiente dinamico. Il valore ottenuto è di poco superiore al valore del sovraccarico uniforme, ma è agente su una superficie minore. Si studia a favore di sicurezza la sovrastruttura con un carico uniforme R opportunamente disposto per massimizzare il momento in campata (campi di lastra caricati a scacchiera) e sugli appoggi (campi di lastra immediatamente adiacenti all appoggio in questione caricati e successivamente campi caricati alternativamente). Le combinazioni analizzate per gli stati limite ultimi sono del tipo: 1.3 pp+1.5 R Le combinazioni analizzate per gli stati limite di esercizio sono del tipo: 1.0 pp+0.5 R dove R può assumere le posizioni sopra citate. 10 di 33

11 Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) Si riportano di seguito gli inviluppi delle sollecitazioni massime e minime. Fig. 7 SLU: inviluppo M trasversale max Fig. 8 SLU: invluppo M trasversale min 11 di 33

12 Fig. 9 SLU: inviluppo M longitudinale max Fig. 10 SLU: inviluppo M longitudinale min Di seguito si verifica l orditura di flessione della sovrastruttura per lo stato limite ultimo (SLU). Il concio in esame è ordito con 1φ14/400 superiormente e inferiormente in entrambi i sensi. In senso trasversale si riportano soltanto le verifiche in corrispondenza del primo setto longitudinale e nella campata della prima fila di celle longitudinali in quanto, essendo più 12 di 33

13 vicini al lato mare, si ha una sezione di altezza inferiore. Per la stessa ragione, anche in senso longitudinale, si riportano solo le verifiche nella prima fila di celle lato mare. Si omettono le verifiche nella prima fila di celle trasversali in quanto la sezione ha altezza pari a 1.60m e stessa orditura della rampa ed anche a fronte di un incremento delle sollecitazioni, la situazione è decisamente meno penalizzante. Nome sezione Sollecitazioni Sezione Armatura Distanza da lembo compr. Mom Res. M sd b H Inferiore Superiore Inf. Sup. [knm] [m] [m] Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1 Tipo 2 [cm] [cm] M rd [KN m] Trasversale M Ø14 2.5Ø mare M Ø14 2.5Ø Longitudinale M Ø14 2.5Ø mare M Ø14 2.5Ø NB: Momenti positivi per armatura inferiore tesa FS M rd /M sd L analisi SAP fornisce un taglio massimo pari a 158 KN/m. Considerando la sovrastruttura con lo spessore minimo di 0.6m Si evince che la resistenza a taglio della sovrastruttura non armata è pari a kn e quindi non è necessaria apposita orditura. 13 di 33

14 2.5. Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Si riportano di seguito gli inviluppi delle sollecitazioni massime e minime. Fig. 11 SLE Inviluppo M trasversale max Fig. 12 SLE Inviluppo M trasversale min 14 di 33

15 Fig. 13 SLE Inviluppo M longitudinale max Fig. 14 SLE Inviluppo M longitudinale min Di seguito si verifica l orditura di flessione della sovrastruttura per lo stato limite di esercizio (SLE). Il concio in esame è ordito con 1φ14/400 superiormente e inferiormente in entrambi i sensi. In senso trasversale si riportano soltanto le verifiche in corrispondenza del primo setto longitudinale e nella campata della prima fila di celle longitudinali in quanto, essendo più vicini al lato mare, si ha una sezione di altezza inferiore. Per la stessa ragione, anche in senso longitudinale, si riportano solo le verifiche nella prima fila di celle lato mare. 15 di 33

16 Si omettono le verifiche nella prima fila di celle trasversali in quanto la sezione ha altezza pari a 1.60m e stessa orditura della rampa ed anche a fronte di un incremento delle sollecitazioni, la situazione è decisamente meno penalizzante. Comb Az. Soll Sezione Armatura Distanza da Tensioni Fess w k limbo compr (mm) M sd Base Alt. Inf. Sup. Inf. Sup. σ c σ a [knm] [m] [m] [MPa] [MPa] Trasversale M Ø14 2.5Ø mare M Ø14 2.5Ø Longitud. M Ø14 2.5Ø mare M Ø14 2.5Ø Verifica conci 1 25 su cassoni con celle antirisacca La sovrastruttura viene studiata con lo schema statico di lastra continua appoggiata sulle pareti e sui setti del cassone. Per la determinazione delle caratteristiche di sollecitazione è stato impiegato il codice SAP Nella figura 15 si riporta lo schema statico della sovrastruttura con celle antirisacca. Fig. 15 Schema statico conci Combinazioni di carico 16 di 33

17 Le combinazioni più sfavorevoli per quanto riguarda gli stati limite ultimi sono: Carico gru mobile Sezione spessore 1.6m Carico equivalente in mezzeria : P = 500kPa x 0.9 x 1.6 /[(0.9+2x0.8)x(1.6+2x0.8)] = 90 kpa su 2.5x3.2m 2 Sezione spessore 0.6m con 1m di terreno sovrastante Carico equivalente in mezzeria : P = 500kPa x 0.9 x 1.6 /[(0.9+2x1.3)x(1.6+2x1.3)] = 49 kpa su 3.5x4.2m 2 Si deduce che lo stabilizzatore non è dimensionante per la sovrastruttura lato terra. Per le celle centrali e lato mare si considera in alternativa al carico distribuito una cella della sovrastruttura con carico di 90kPa su impronta 2.5x3.2 m2 con resto della sovrastruttura senza carico Per la verifica delle sollecitazioni agli SLU si sono considerate le seguenti combinazioni pp+1.5sovraccarico su tutto il cassone pp+1.5sovraccarico su celle lato terra pp+1.5sovraccarico su celle centrali pp+1.5sovraccarico su celle lato terra e centrali pp+1.5sovraccarico su celle centrali e lato mare pp+1.5sovraccarico su celle lato mare pp+1.5stabilizzatore su una cella (solo per celle centrali e lato mare) Per la verifica delle sollecitazioni agli SLE si sono considerate le seguenti combinazioni pp+0.5sovraccarico su tutto il cassone pp+0.5sovraccarico su celle lato terra pp+0.5sovraccarico su celle centrali pp+0.5sovraccarico su celle lato terra e centrali pp+0.5sovraccarico su celle centrali e lato mare pp+0.5sovraccarico su celle lato mare pp+0.5stabilizzatore su una cella (solo per celle centrali e lato mare) 17 di 33

18 Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) Si riportano di seguito gli inviluppi delle sollecitazioni Fig. 16 SLU Inviluppo M trasversale max Fig. 17 Inviluppo M trasversale min 18 di 33

19 Fig. 18 Inviluppo M longitudinale max Fig. 19 Inviluppo M longitudinale min Di seguito si verifica l orditura di flessione della sovrastruttura per lo stato limite ultimo (SLU). 19 di 33

20 Nome sezione Sollecitazioni Sezione Armatura Copriferro Mome M sd b H Inferiore Superiore inf Su p nto resisten te [knm] [m] [m] Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1 Tipo 2 [cm] [c m] Trasversale M Ø Ø14 5Ø terra M Ø Ø14 5Ø Long. terra M Ø14 5Ø M Ø14 5Ø Trasversale M Ø14 5Ø centrale/mare M Ø14 5Ø Long. M Ø Ø14 5Ø centrale/mare M Ø Ø14 5Ø NB: Momenti positivi per armatura inferiore tesa Per quanto riguarda il taglio l analisi SAP fornisce un taglio massimo di 400kN/m per la sovrastruttura di spessore 1.4m e 100kN/m per sovrastruttura di spessore 0.60m. Si verifica di seguito la resistenza al taglio per sovrastruttura di spessore 0.6m. M rd FS M rd /M sd Si evince che la resistenza a taglio della sovrastruttura non armata è pari a kn e quindi non è necessaria apposita orditura. Si verifica di seguito la resistenza al taglio per sovrastruttura di spessore 1.40m. Si evince che la resistenza a taglio della sovrastruttura non armata è pari a kn e quindi non è necessaria apposita orditura. 20 di 33

21 Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Si riportano di seguito gli inviluppi delle sollecitazioni Fig. 20 SLE Inviluppo M trasversale max Fig. 21 SLE Inviluppo M trasversale min 21 di 33

22 Fig. 22 SLE Inviluppo M longitudinale max Fig. 23 SLE Inviluppo M longitudinale min 22 di 33

23 Di seguito si verifica l orditura di flessione della sovrastruttura per lo stato limite si esercizio (SLE). Comb Trasv. Terra Long. Terra Trasv. Int/mare Long. Int/mare A z. Soll Sezione Armatura Copriferro netto Tensioni Fess w k (mm) M sd Base Alt. Inf. Sup. Inf. Sup. σ c σ a [knm] [m] [m] [MPa] [MPa] M Φ14/400+ Φ14/200 5cm 5cm Φ14/800 M Φ14/400+ Φ14/200 5cm 5cm Φ14/800 M Φ14/400 Φ14/ cm 6.4cm M Φ14/400 Φ14/ cm 6.4cm M Φ14/400 Φ14/200 5cm 5cm M Φ14/400 Φ14/200 5cm 5cm M Φ14/400+ Φ14/ cm 6.4cm Φ14/800 M Φ14/400+ Φ14/ cm 6.4cm Φ14/ Calcolo e verifica dell armatura in prossimità della bitta Il tiro bitta è pari a 981 kn (100t) ed è applicato alla quota di 3.60 m sul l.m.m Verifica armatura di ancoraggio Il tiro della bitta viene affidato ad un armatura di ancoraggio costituita dai ferri elencati nella seguente tabella. Tali ferri, per ciascuno dei quali si riporta l angolo di inclinazione nel piano orizzontale e verticale e l area proiettata in direzione del tiro bitta, servono a condurre la forza di trazione all armatura del solettone. N ferri N bracci φ [mm] α orizz α vert A [mm 2 ] L area proiettata complessiva risulta pertanto pari a 5234 mm2. La forza di trazione di calcolo vale: N sd = 1.5 * 981 = 1472 kn La forza di trazione resistente vale: N rd =A s f yd = 5234* / 10 3 = 2048 kn La verifica è soddisfatta e il fattore di sicurezza vale di 33

24 Verifica dell orditura della sovrastruttura in zona bitta Il tiro della bitta viene trasmesso ai ferri del solettone dall armatura di ancoraggio e viene affidato interamente ad un armatura disposta nella zona di influenza della bitta stessa. Considerando la diffusione del tiro attraverso in solettone, tale zona si considera estesa per 2.00 m per parte rispetto all asse della bitta. Si adotta pertanto una armatura costituita da 10 φ 22 (As = 3801 mm2) disposta intorno alla bitta con passo di 400 mm. La forza di trazione di calcolo vale: N sd = 1.5 * 981 = 1472 kn La forza di trazione resistente vale: N rd =A s f yd = 3801 * / 10 3 = kn La verifica è soddisfatta e il fattore di sicurezza vale Verifica armatura pareti esterne sovrastruttura I conci di sovrastruttura vengono schematizzati come una trave rigida in cui i tiri delle bitte vengono contrastati dalla reazione distribuita sul cassone. Si utilizza lo schema di calcolo riportato in figura 24. Fig. 24 Schema di calcolo Il tiro bitta è pari a 981 kn. Verifica a stato limite ultimo Si considera un tiro bitta pari a F = 1.5 * 981 = kn. 24 di 33

25 Verifica a taglio: Verifica a momento negativo: M = 4138 knm B = 0.60 m H = m H1 = m H2 = m AF1 = 1256 mm 2 (4 φ 20) AF2 = 462 mm 2 (3 φ 14) Il momento che porta a rottura la sezione vale: M rd = 5266 knm La sezione è verificata e il fattore di sicurezza vale 1.27 T = 791 kn La massima forza che può essere sopportata da un elemento senza specifica orditura a taglio risulta: Pertanto non è necessario predisporre una specifica orditura a taglio. Verifica a stato limite di esercizio combinazione frequente Si considera un tiro bitta pari a F = 1.0 x 0.2 x 981 = kn. Il valore limite di apertura delle fessure è stato assunto pari a 0.20 mm Verifica a momento negativo: M = knm B = 0.60 m H = m H1 = m H2 = m AF1 = 1256 mm 2 (4 φ 20) passo 300mm AF2 = 462 mm 2 (3 φ 14) σc = 0.2 N/mm 2 σs = 41 N/mm 2 w = mm 25 di 33

26 Calcolo e verifica dei monconi di ripresa del cassone Si ipotizza in favore di sicurezza che gli sforzi orizzontali vengono trasmessi dalla sovrastruttura al cassone tramite ferri verticali di ripresa trascurando gli sforzi d attrito sovrastruttura cassone. Combinazioni di carichi considerati: Tiro bitta 2. sisma 1) 1.5TB Sforzo orizzontale: 1.5 x 981 = kN Si considera che i monconi lavorino a taglio (391.3/ 3): L area dei monconi necessaria è pari a: As = x10 3 / = mm 2 (n 43Ф14) 2) SISMA Accelerazione sismica : 1.955m/s 2 Peso sovrastruttura: 14.26mq x 23.73m x 2430kg/mc = kg Sforzo orizzontale: x1.955 / 1000 = kN Si considera che i monconi lavorino a taglio (391.3/ 3): L area dei monconi necessaria è pari a: As = x10 3 / = mm2 (n 46Ф14) Si predispongono monconi di ripresa della sovrastruttura Ф14/400 sulle pareti e sui setti. 26 di 33

27 3. BLOCCO D ANCORAGGIO FRA IL CASSONE N20 ED IL CASSONE E1 Oggetto del presente capitolo è la verifica del blocco d ancoraggio della bitta da realizzare nell angolo fra i cassoni N20 e il cassone E1 per la banchina della variante proposta nell ambito del Porto Commerciale di Molfetta. Nella figura seguente è rappresentata l ubicazione nonché le misure dell'opera. Fig. 25 Bitta d angolo fra cassoni N20 e E Programma di verifica Le verifiche svolte per accertare la stabilità della banchina nelle varie condizioni di lavoro prese in esame sono state raggruppate nei paragrafi successivi come segue: Par Stabilità generale Par Verifica c.a. blocco d ancoraggio 27 di 33

28 3.2. Caratteristiche e dati di calcolo Peso calcestruzzo kn/m 3 Tiro bitta 981 kn 100 T Sovraccarico kn/m 2 8 T/ m 2 Altezza blocco d ancoraggio Quota sommità blocco d ancoraggio Quota tiro bitta 1.3 m +3.1 slmm +3.6 Slmm Il peso specifico del calcestruzzo per la costruzione dei cassoni è stato calibrato sulla base di prove sui calcestruzzi effettuate nel sito di costruzione Stabilità generale Per le verifiche si assumono le dimensioni in pianta pari a 10 x 10 m. Verifiche a scorrimento Si omette la verifica in quanto il blocco è contrastato dalle sovrastrutture dei cassoni adiacenti. Verifiche al ribaltamento Si considera un tiro a perpendicolare ad un lato nel piano. 1 - Combinazione (EQU): 1.5xAzioni ribaltanti, 0.9xAzioni stabilizzanti Momento ribaltante = 1.5 x 981kN x ( ) = 2649 knm Momento stabilizzante = 0.9 x 10 x 10 x 1.3 x 23.8 x 5 = 0.9 x 3094 x 5 = knm FR = / 2649 = 5.3 Pressioni sul terreno u = [ ] / 2785 = 4.05 m, e = = 0.95m < h/6 P = 2785 / 100 ± 2785x0.95 / [10 3 /6] = ± kpa P max = kpa P min = kpa 2 - Combinazione (A1-M1): 1.5xAzioni ribaltanti, 1.3xAzioni stabilizzanti Momento ribaltante = 1.5 x 981kN x ( ) = 2649 knm Momento stabilizzante = 1.3 x 3094 x 5 = knm FR = / 2649 = di 33

29 Pressioni sul terreno u = [ ] / 4022 = 4.34m, e = = 0.66m < h/6 P = 4022 / 100 ± 4022x0.66 / [10 3 /6] = ± kpa P max = kpa P min = kpa 3 - Combinazione (A2-M2): 1.3xAzioni ribaltanti, 1.0xAzioni stabilizzanti Momento ribaltante = 1.3 x 981kN x ( ) = 2296 knm Momento stabilizzante = 1.0 x 3094 x 5 = knm FR = / 2296 = 6.74 Pressioni sul terreno u = [ ] / 3094 = 4.26m, e = = 0.74m < h/6 P = 3094 / 100 ± 3094x0.74 / [10 3 /6] = ± kpa P max = kpa P min = kpa 4 - Combinazione (A1-M1): 1.3xpp + 1.5xsovraccarico gravante (2.5x2.5m centrato) Pressioni sul terreno P = (1.3x x2.5x2.5x78.48) / 100 = kpa 3.4. Verifica strutture in c.a. Basamento bitta Materiali e fattori parziali di combinazioni delle azioni La sovrastruttura sarà realizzata con calcestruzzo classe C35/45 confezionato con cemento pozzolanico o d altoforno. L armatura metallica sarà composta da barre nervate ad aderenza migliorata tipo B450C. Coerentemente con la normativa, si sono assunti i seguenti coefficienti riduttivi da applicare alle resistenze caratteristiche dei materiali: Coefficiente di sicurezza del calcestruzzo nei calcoli : γ c = 1.50 Coefficiente di sicurezza dell acciaio nei calcoli : γ s = 1.15 Le resistenze di calcolo dei materiali sono le seguenti: Resistenza caratteristica a compressione (cilindrica) del calcestruzzo: f ck = 35 N/mm 2 Resistenza caratteristica a trazione del calcestruzzo: f ctk = 2.2 N/mm 2 Resistenza caratteristica di snervamento dell acciaio: f yk = 450 N/mm 2 I coefficienti parziali per le azioni nelle combinazioni a stato limite ultimo sono i seguenti: Coefficienti per le azioni permanenti: 29 di 33

30 1.00 se a favore di sicurezza 1.30 se a sfavore di sicurezza Coefficienti per le azioni variabili: 0.00 se a favore di sicurezza 1.50 se a sfavore di sicurezza Per tener conto della probabilità della contemporaneità degli eventi, i carichi variabili sono stati combinati i seguenti coefficienti di combinazione: Ψoi Ψ1i Ψ2i Sovraccarico Tiro bitta Copriferri Nelle verifiche delle sezioni resistenti si è osservato un copriferro di 50mm Verifiche sezioni resistenti in c.a. I1 calcolo è stato svolto secondo il metodo agli stati limite. Per le fasi d'esercizio nelle verifiche agli stati limiti di servizio si è considerata una apertura massima di calcolo delle fessure a 0.20 mm in combinazioni frequenti. Le azioni sono state combinate secondo le indicazioni fornite dalla normativa Combinazioni di carico Per la verifica delle sollecitazioni agli SLU si sono considerate le seguenti combinazioni: xTiro bitta +0.9xpeso proprio xTiro bitta + 1.0xPp xTiro bitta + 1.0xPp xPp + 1.5xsovraccarico gravante (zona 2.5x2.5m centrato) Per la verifica delle sollecitazioni agli SLE si sono considerate le seguenti combinazioni (combinazioni frequenti): xTiro bitta + 1.0xpp xSovraccarico (zona 2.5x2.5m centrato) + 1.0xpp Verifiche Verifica armatura di ancoraggio 30 di 33

31 Il tiro della bitta viene affidato ad un armatura di ancoraggio costituita dai ferri elencati nella seguente tabella. Tali ferri, per ciascuno dei quali si riporta l angolo di inclinazione nel piano orizzontale e verticale e l area proiettata in direzione del tiro bitta, servono a condurre la forza di trazione all armatura del solettone. Tiro orizzontale di 981kN in direzione in diagonale (45 ) Direzione N ferri N bracci φ [mm] α orizz α vert Tiro Totale 6812 L area proiettata orizzontalmente complessiva risulta pertanto pari a 6812mm 2. La forza di trazione di calcolo vale: N sd = 1.5 x 981 = kn La forza di trazione resistente vale: N rd =A s f yd = 6812 * / 10 3 = 2666 kn Tiro orizzontale di 981kN a 90 (parallello alla banchina) Direzione N ferri N bracci φ [mm] α orizz α vert Tiro Totale 4771 L area proiettata orizzontalmente complessiva risulta pertanto pari a 4771mm 2. La forza di trazione di calcolo vale: N sd = 1.5 x 981 = kn La forza di trazione resistente vale: N rd =A s f yd = 4771 * / 10 3 = 1867 kn Verifica dell orditura della sovrastruttura in zona bitta Per distribuire il tiro della bitta dentro il blocco d ancoraggio si dispone di n 6 barre del diametro 30mm intorno alla bitta in entrambe le direzioni. 31 di 33

32 La forza di trazione di calcolo vale: N sd = 1.5 x 981 = kn La forza di trazione resistente vale: N rd =A s f yd = 6 x 707 x / 10 3 = 1660 kn Ferro d orditura blocco d ancoraggio bitta Di seguito si riportano le sollecitazioni più gravose nel blocco d ancoraggio: Combinazioni SLU M min = knm/m (lato superiore) (Combinazione 1) M max = 74 knm/m (lato inferiore) (Combinazione 2 & 4) Combinazione SLE: 0.2xAzioni ribaltanti, 1.0xAzioni stabilizzanti M min = - 28 knm/m (lato superiore) (Combinazione 5) M max = 25 knm/m (lato inferiore) (Combinazione 6) Si predispone una orditura superiore di (Ø20/250mm) e inferiore di (Ø16/250mm) in entrambe le direzioni. Inoltre si considera il contributo dei n 6 Ø30 disposti intorno alla bitta nella zona bitta per la verifica locale. Verifica SLU zona bitta (verifica locale larghezza di calcolo 2m) Ferri superiori M Sd = 2080 knm B = 2.0 m H = 1.30 H1 = 1.226m (2 strato) H2 = 0.071m (2 strato) AF1 = 5850 mm 2 (n 8Ø16+6Ø30) AF2 = 1232 mm 2 (n 8Ø14) M Rd = 2700 knm Verifica SLU sezione corrente Ferri superiori M Sd = 208kNm B = 1.0 m H = 1.30 H1 = 1.226m (2 strato) AF1 = 804 mm 2 (Ø16/250) AF2 = 616 mm 2 (Ø14/250) M Rd = 378 knm Ferri inferiori M Sd = 74kNm B = 1.0 m H = 1.30 H1 = 1.229m (2 strato) H2 = 0.071m (2 strato) H2 = 0.074m (2 strato) 32 di 33

33 AF1 = 616 mm 2 AF2 = 804 mm 2 M Rd = 292 knm (n 4Ø14) (n 4Ø16) Verifica SLE zona bitta (verifica locale larghezza di calcolo 2m) Ferri superiori M Sd = 280 knm B = 2.0 m H = 1.30 H1 = 1.226m (2 strato) H2 = 0.071m (2 strato) AF1 = 5850 mm 2 (n 8Ø16+6Ø30) AF2 = 1232 mm 2 (n 8Ø14) σa = 41 MPa σc= 0.8 MPa w = 0.03 mm Verifica SLE sezione corrente Ferri superiori M Sd = 28 knm B = 1.0 m H = 1.30 H1 = 1.226m (2 strato) H2 = 0.071m (2 strato) AF1 = 804 mm 2 (Ø16/250) AF2 = 616 mm 2 (Ø14/250) σa = 29 MPa σc= 0.2 MPa w = 0.05 mm Ferri inferiori M Sd = 25kNm B = 1.0 m H = 1.30 H1 = 1.229m (2 strato) H2 = 0.074m (2 strato) AF1 = 616 mm 2 (Ø14/250) AF2 = 804 mm 2 (Ø16/250) σa = 34 MPa σc = 0.3 MPa w = 0.04 mm 33 di 33