S.P. BS 237 "Del Caffaro" CM 235 RELAZIONE GENERALE SULLE STRUTTURE IN OPERA

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2 1 PREMESSE Descrizione dell opera DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=42.80 mt Berlinese di protezione rotatoria sud svincolo di Vestone Scatolare stradale in c.a. alla sez Muri di sostegno e di sottoscarpa alle sezioni Ponte alla sezione Ponte alla sezione Berlinese di protezione tra le sezioni e Muri di sostegno tra le sezioni Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=66.00 mt Scatolare stradale in c.a. alla sez Berlinese di protezione svincolo Lavenone MATERIALI Ponti a sezione composta acciaio-calcestruzzo Berlinesi Scatolari in c.a Muri in c.a NORMATIVE DI RIFERIMENTO Normativa emessa dallo stato italiano Normativa emessa da enti pubblici Normativa europea recepita dallo stato italiano PRESTAZIONI ATTESE AZIONI AMBIENTALI E NATURALI DESTINAZIONE D USO E SOVRACCARICHI VARIABILI DOVUTO ALLE AZIONI ANTROPICHE PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE

3 1 PREMESSE 1.1 Descrizione dell opera La presente relazione ha scopo di descrivere puntualmente le strutture in opera da realizzarsi nell'ambito dei lavori ammodernamento della SP BS ex SS237 "Del Caffaro". le strutture in opera da realizzarsi sono costituite da: - Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=42.80 mt - Berlinese di protezione rotatoria sud svincolo di Vestone h= mt - Scatolare stradale in c.a. alla sez 14 dimensioni nette 8.00x5.50 mt - Muri di sostegno e di sottoscarpa alle sezioni h= mt - Ponte alla sezione 41 L=20.00 mt - Ponte alla sezione 50 L=50.00 mt - Berlinese di protezione tra le sezioni h= mt - Berlinese di protezione tra le sezioni h= mt - Muri di sostegno tra le sezioni h= mt - Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=66.00 mt - Scatolare stradale in c.a. alla sez 108 dimensioni nette 7.00x7.00 mt - Berlinese di protezione svincolo Lavenone h=8.00 mt - Muri di sostegno svincolo Lavenone H= mt Ulteriori strutture che fanno parte del progetto sono i manufatti idraulici le gallerie e le terre armate, per la cui descrizione si rimanda alle relazioni allegate 2 DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE 2.1 Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=42.80 mt L'opera consta di un impalcato in semplice appoggio, di lunghezza in asse appoggi pari a m a tracciato rettilineo, realizzato in struttura composta acciaio-calcestruzzo. La sovrastruttura si compone di una travata metallica costituita da 4 travi affiancate a passo costante di 3.75 mt di altezza pari a 1.75 m, ad essa si somma la soletta collaborante in cls avente spessore variabile, comunque mai inferiore a 0.25 mt. La travata, realizzata in acciaio tipo S355JOW (corten) successivamente verniciato per motivi estetici, è dotato di traversi reticolari secondari posti ad interasse longitudinale pari a 5.0 m (ad esclusione di quelli adiacenti al traverso di testata che presentano passo pari a 3.90 m). Le anime delle travi metalliche principali sono irrigidite da un sistema di irrigidimenti trasversali (stiffner), con interasse tipico pari a 2.5 m, completati da irrigidimenti longitudinali (rib 150x100x12) in n di 1 per ogni anima. I traversi principali di spalla sono realizzati mediante una lastra piena da 16 mm, opportunamente irrigidita, dotata di piattabanda inferiore e superiore da 600x30 mm (quest'ultima è posta a contatto della soletta in calcestruzzo). L'intera travata è suddivisa in 5 conci giuntati mutuamente mediante saldatura testa-testa a completa penetrazione. I traversi secondari sono costituiti da profili L140x10. Le diverse parti dei traversi secondari sono collegate mediante bullonature ad attrito senza trattamento preventivo delle superfici. E' prevista, in fase di montaggio, l'adozione di un controvento di torsione superiore. La soletta in calcestruzzo, di larghezza in retto tipica pari a m di cui costituiti dalla sede stradale ed i restanti 5.50 divisi in 2 cordoli laterali di cui uno di larghezza utile 2

4 pari a 3.75 mt (utenza debole, pedoni e ciclisti) ed il rimanente di servizio (1.75 mt), presenta uno spessore totale costante pari a 25 cm per la parte reagente. La monta stradale verrà realizzata mediante sagomatura della soletta (non considerata nella sezione reagente della soletta); per la sua realizzazione si prevede l'adozione di coppelle prefabbricate di spessore pari a 5.0 cm, dotate di armatura a traliccio, aventi la funzione di casseratura inferiore; le coppelle vengono considerate collaboranti alla statica della soletta, il traliccio viene calcolato per garantire l'autoportanza in fase di getto. La solidarizzazione della soletta con la travata metallica avviene tramite connettori a piolo tipo Nelson, di diametro pari a 22.0 mm, disposti sulla piattabanda superiore delle travi metalliche principali e dei traversi principali (spalle). L'intera struttura è posta su appoggi a cerniera sferica e vincoli sismici a collasso rappresentati da muretti in c.a. sagomati solidali alle spalle. Le spalle sono previste a parete piena in calcestruzzo impostate su una fondazione costituita da una zattera in c.a. di elevata rigidità a sua volta fondata su n 16 pali trivellati in c.a. del diametro pari a 1200 mm L=20.00 mt Le spalle sono dotate di una zattera a forma di parallelepipedo regolare 2.2 Berlinese di protezione rotatoria sud svincolo di Vestone La realizzazione della rotatoria di sud dello svincolo di Vestone comporta la realizzazione di una berlinese di protezione del fronte. Le paratie ipotizzate sono sia in micropali che in pali accostati ed hanno le seguenti caratteristiche Paratia h= 4.90 mt Paratia di micropali 4,90 [m] Profondità di infissione 6,00 [m] 10,90 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,30 [m] Diametro dei micropali 25,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 168,30 [mm] Spessore del tubolare 10,00 [mm] Paratia h= 9.00 mt Paratia di micropali 9,00 [m] Profondità di infissione 7,00 [m] 16,00 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,30 [m] Diametro dei micropali 25,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 152,40 [mm] Spessore del tubolare 12,00 [mm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=7.90 mt Paratia h= mt Paratia di pali 3

5 13,00 [m] Profondità di infissione minima 6,65 [m] 19,65 [m] Numero di file di pali 1 Interasse fra i pali della fila 1,00 [m] Diametro dei pali 100,00 [cm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=7.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=9.90 mt 2.3 Scatolare stradale in c.a. alla sez 14 L'opera consta di una struttura in c.a. avente dimensioni nette interne pari a 8.00x5.50 mt, la platea, i piedritti e la soletta presentano uno spessore constante pari a 0.80 mt. Al fine di contenere il quarto di cono vengono realizzate sia in nord che in sud del manufatto una serie di muri d'ala aventi altezza variabile tra 1.00 e 7.10 mt impostati su di una zattera di fondazione dello spessore pari a 0.80 mt di larghezza complessiva pari a 4.35 mt 2.4 Muri di sostegno e di sottoscarpa alle sezioni L'opera consta di una successione di murature in c.a. divise in conci mediante interposizione di giunti di dilatazione ed impermeabilità sia in fondazione che in elevazione da realizzarsi tra le sezioni 23 e 35 dell'asse principale. Le murature hanno altezze del paramento verticale pari a mt con le seguenti caratteristiche: Muro H=2.00 mt L sm L sv L Stot h sm Muro H=3.00 mt (muro dotato di dente di fondazione) L sm L sv L Stot h sm h sv r sm h dm L di L ds

6 Muro H=3.50 mt (muro dotato di dente di fondazione) L sm L sv L Stot h sm h sv r sm h dm L di L ds Ponte alla sezione 41 L'opera consta di un impalcato in semplice appoggio costituito da una serie di travi in cap (7) posate ad interasse pari a 1.75 mt aventi altezza pari a cm 75 e completate da una soletta collaborante in c.a. dello spessore pari a 0.25 mt. L'impalcato presenta una larghezza pari a mt di cui 3.00 mt costituiti da due cordoli laterali di servizio ciascuno di larghezza pari a 1.50 mt. La luce in asse appoggi è pari a mt L'impalcato è in semplice appoggio su cuscitetti a cerniera sferica in acciaio teflon. Per resistere alle forzanti sismiche si adotta uno schema di resistenza a collasso costituito ritegni in c.a. Le spalle sono previste a parete piena in calcestruzzo impostate su una fondazione costituita da una zattera in c.a. di elevata rigidità a sua volta fondata su n 10 pali trivellati in c.a. del diametro pari a 1000 mm L=10.00 mt Le spalle sono dotate di una zattera a forma di parallelepipedo regolare di spessore pari a 1.20 mt 2.6 Ponte alla sezione 50 L'opera consta di un impalcato in semplice appoggio costituito da una serie di travi in cap (7) posate ad interasse pari a 1.75 mt aventi altezza pari a cm 75 e completate da una soletta collaborante in c.a. dello spessore pari a 0.25 mt. L'impalcato presenta una larghezza pari a mt di cui 3.00 mt costituiti da due cordoli laterali di servizio ciascuno di larghezza pari a 1.50 mt. La luce in asse appoggi è pari a mt L'impalcato è in semplice appoggio su cuscitetti a cerniera sferica in acciaio teflon. Per resistere alle forzanti sismiche si adotta uno schema di resistenza a collasso costituito ritegni in c.a. Le spalle sono previste a parete piena in calcestruzzo impostate su una fondazione costituita da una zattera in c.a. di elevata rigidità a sua volta fondata su n 10 pali trivellati in c.a. del diametro pari a 1000 mm L=10.00 mt Le spalle sono dotate di una zattera a forma di parallelepipedo regolare di spessore pari a 1.20 mt 2.7 Berlinese di protezione tra le sezioni e L'avvicinamento agli imbocchi delle gallerie comporta la necessità di prevedere una berlinese di protezione del fronte. Le paratie ipoìtizzate sono esclusivamente in micropali ed hanno le seguenti caratteristiche 5

7 Paratia h= 8.00 mt Paratia di micropali 8,00 [m] Profondità di infissione 6,00 [m] 14,00 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,33 [m] Diametro dei micropali 20,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 127,00 [mm] Spessore del tubolare 12,00 [mm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt Paratia h= mt Paratia di micropali 10,00 [m] Profondità di infissione 8,00 [m] 18,00 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,33 [m] Diametro dei micropali 20,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 127,00 [mm] Spessore del tubolare 12,00 [mm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=7.90 mt Paratia h= mt Paratia di micropali 14,00 [m] Profondità di infissione 10,00 [m] 24,00 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,33 [m] Diametro dei micropali 20,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 127,00 [mm] Spessore del tubolare 12,00 [mm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=7.90 mt 30 ton i= 1.50 mt Y=10.40 mt 6

8 2.8 Muri di sostegno tra le sezioni L'opera consta di una successione di murature in c.a. divise in conci mediante interposizione di giunti di dilatazione ed impermeabilità sia in fondazione che in elevazione da realizzarsi tra le sezioni 100 e 101 dell'asse principale. Le murature hanno altezze del paramento verticale pari a mt con le seguenti caratteristiche: Muro H=2.40 mt L sm L sv L Stot h sm Muro H=3.00 mt (muro dotato di dente di fondazione) L sm L sv L Stot h sm h sv r sm h dm L di L ds Ponte in attraversamento al fiume chiese in Vestone L=66.00 mt L'opera consta di un impalcato in semplice appoggio, di lunghezza in asse appoggi pari a 66 m a tracciato rettilineo, realizzato in struttura composta acciaio-calcestruzzo. Il manufatto viene realizzato in rettilineo, mediante sagomatura della coppella sarà garantita la formazione della curva prevista nel progetto stradale. La sovrastruttura si compone di una travata metallica costituita da 3 travi affiancate a passo costante di 4.50 mt di altezza variabile in modo da garantire il rispetto della livelletta stradale (H= mt), ad essa si somma la soletta collaborante in cls avente spessore costante pari a 25 cm. La travata, realizzata in acciaio tipo S355JOW (corten) successivamente verniciato per motivi estetici, è dotato di traversi reticolari secondari posti ad interasse longitudinale pari a 5.0 m (ad esclusione di quelli adiacenti al traverso di testata che presentano passo leggermente superiore m). Le anime delle travi metalliche principali sono irrigidite da un sistema di irrigidimenti trasversali (stiffner), con interasse tipico pari a 2.5 m, completati da irrigidimenti longitudinali (rib 150x150x12) in n di 2 per ogni anima. I traversi principali di spalla sono realizzati mediante una lastra piena da 20 mm, opportunamente irrigidita, dotata di piattabanda inferiore e superiore da 800x20 mm (quest'ultima è posta a contatto della soletta in calcestruzzo). L'intera travata è suddivisa in 5 conci giuntati mutuamente mediante bullonatura ad attrito. I traversi secondari sono costituiti da profili L140x12. Le diverse parti dei traversi secondari sono collegate mediante bullonature ad attrito senza trattamento preventivo delle superfici. E' prevista, in fase di montaggio, l'adozione di un controvento di torsione superiore. La soletta in calcestruzzo, di larghezza in retto tipica pari a m di cui costituiti dalla sede stradale ed i restanti 3.00 divisi in 2 cordoli laterali di cui uno di larghezza utile pari a 2.25 mt (interno curva) ed il rimanente di servizio (0.75 mt in esterno curva), presenta uno spessore totale costante pari a 25 cm per la parte reagente. La 7

9 monopendenza della sede stradale sarà realizzata mediante inclinazione della soletta, in particolare le lastre verranno posizionate sulle piattabande superiori delle travi mediante opportuni distanziatori; per la sua realizzazione si prevede l'adozione di coppelle prefabbricate di spessore pari a 5.0 cm, dotate di armatura a traliccio, aventi la funzione di casseratura inferiore; le coppelle vengono considerate collaboranti alla statica della soletta, il traliccio viene calcolato per garantire l'autoportanza in fase di getto. La solidarizzazione della soletta con la travata metallica avviene tramite connettori a piolo tipo Nelson, di diametro pari a 22.0 mm, disposti sulla piattabanda superiore delle travi metalliche principali e dei traversi principali (spalle). L'intera struttura è posta su appoggi a cerniera sferica e vincoli sismici a collasso rappresentati da muretti in c.a. sagomati solidali alle spalle. Le spalle sono previste a parete piena in calcestruzzo impostate su una fondazione costituita da una zattera in c.a. di elevata rigidità a sua volta fondata su n 15 pali trivellati in c.a. del diametro pari a 1200 mm L=20.00 mt (spalla fissa), L=20.00 (spalla mobile). Entrambe le spalle sono dotate di una zattera a forma di parallelepipedo regolare 2.10 Scatolare stradale in c.a. alla sez 108 L'opera consta di una struttura in c.a. avente dimensioni nette interne pari a 7.00x7.00 mt, la platea ed i piedritti presentano uno spessore constante pari a 0.65 mt, la soletta invece ha uno spessore pari a 0.50 mt. Lo scatolare si prevede impostato su di un terrapieno compattato fino ad un Md>400 kg/cmc Al fine di contenere il quarto di cono vengono realizzate sia in nord che in sud del manufatto dei manufatti ad U aventi spessore della platea e delle pareti pari a quelle dello scatolare Berlinese di protezione svincolo Lavenone La realizzazione svincolo di Lavenone comporta la realizzazione di una berlinese di protezione del fronte. Le paratie sono in micropali ed hanno le seguenti caratteristiche Paratia h= 8.00 mt Paratia di micropali 8,00 [m] Profondità di infissione 6,00 [m] 14,00 [m] Numero di file di micropali 1 Interasse fra i micropali della fila 0,33 [m] Diametro dei micropali 20,00 [cm] Diametro esterno del tubolare 127,00 [mm] Spessore del tubolare 12,00 [mm] 30 ton i= 1.50 mt Y=4.90 mt La particolare conformazione del terreno fa si che in realtà la paratia habbia uno sviluppo fuori terra inferiore per cui è sufficiente un solo ordine di tiranti e per h< 1.90 mt l'assenza del tirante stesso 2.12 Muri di sostegno svincolo Lavenone 8

10 L'opera consta di una successione di murature in c.a. divise in conci mediante interposizione di giunti di dilatazione ed impermeabilità sia in fondazione che in elevazione. Le murature hanno altezze del paramento verticale pari a mt con le seguenti caratteristiche: Muro H=1.50 mt L sm L sv L Stot h sm Muro H=2.50 mt L sm L sv L Stot h sm MATERIALI Per la realizzazione delle strutture si è ipotizzato l'utilizzo dei seguenti materiali 3.1 Ponti a sezione composta acciaio-calcestruzzo Per la realizzazione dell IMPALCATO si prevede l impiego di calcestruzzi a prestazione ed acciai da carpenteria controllati in stabilimento, in particolare: Calcestruzzo C35/45 Acciaio di armatura Acciaio da carpenteria Bulloni Verniciatura colore a discrezione D.L. B450C S355 JOW profili laminati S355 JOW piast. t<20 mm S355 J2W piast. t<40 mm S355 K2W piast. t>40 mm CL10.9 Sabbiatura Sa2 cromato di zinco da 80 micron biossido di titanio da 100 micron finitura poliuretanica 60 micron Saldature A completa penetrazione nelle giunzioni concio-concio e tra le parti strutturali principali ed a cordone d'angolo nelle giunzioni tra le parti secondarie Per le SPALLE si prevede l impiego di calcestruzzi a prestazione ed acciai controllati in stabilimento, in particolare: 9

11 Pali di fondazione Calcestruzzo in classe C25/30 Fondazioni Calcestruzzo in classe C28/35 Paramento, del paraghiaia dei baggioli e dei muretti antisismici Calcestruzzo in classe C32/40 Acciaio di armatura B450C 3.2 Berlinesi Per la realizzazione BERLINESI si prevede l impiego di calcestruzzi a prestazione ed acciai da carpenteria controllati in stabilimento, in particolare: Per la realizzazione dei CORDOLI IN C.A. E DEI PALI Ф1000, si prevede l utilizzo di Calcestruzzo in classe C25/30 Per le putrelle ed i tubolari si utilizza Acciaio S355 JR Acciaio di armatura B450C Acciaio armonico da Precompressione Trefolo da 6/10" stabilizzato. carico a rottura fptk >= DaN/cm2 carico caratteristico all 1% fp(1)k>= DaN/cm2 Malte e Paste per iniezione Classe C25/ Scatolari in c.a. Per la realizzazione degli SCATOLARI si prevede l impiego di calcestruzzi a prestazione ed acciai controllati in stabilimento, in particolare: Muri d'ala Calcestruzzo C25/30 Platea scatolare Calcestruzzo C28/35 Piedritti e soletta scatolare Calcestruzzo C32/40 Acciaio di armatura B450C 3.4 Muri in c.a. Per la realizzazione dei MURI si prevede l impiego di calcestruzzi a prestazione ed acciai controllati in stabilimento, in particolare: Muri Calcestruzzo C25/30 Acciaio di armatura B450C 4 NORMATIVE DI RIFERIMENTO 4.1 Normativa emessa dallo stato italiano Legge n : "Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica"; Ministero delle infrastrutture e dei trasporti D.M. 14/01/2008 : Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni Circolare 617 del 02/02/2009: "Istruzioni per l'applicazione delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008". 10

12 4.2 Normativa emessa da enti pubblici Circolare A.N.A.S. n.43/84 del : "Disposizioni relative alla progettazione ed esecuzione di ponti e viadotti in c.a. e c.a.p. C.N.R /2000: "Travi composte in acciaio e calcestruzzo: istruzioni per l'impiego nelle costruzioni". C.N.R /97: "Costruzioni in acciaio: Istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo, la manutenzione". C.N.R /87: "Anime irrigidite di travi a parete piena". 4.3 Normativa europea recepita dallo stato italiano EC2 EC3 EC4-2 5 PRESTAZIONI ATTESE Le prestazioni della struttura e la vita utile sono state definite in funzione della destinazione d uso individuando la classe della struttura che risulta TIPO DI VITA UTILE COSTRUZIONE 2 50 anni La sicurezza e le prestazioni saranno garantite verificando opportuni stati limite definiti in funzione dell utilizzo della struttura, della sua vita utile e di quanto stabilito dalle norme di cui al D.M e s.m.i. In particolare si è verificata : la sicurezza nei riguardi degli stati limite ultimi (SLU) che possono provocare eccessive deformazioni permanenti, crolli parziali o globali, dissesti, che possono compromettere l incolumità delle persone e/o la perdita di beni, provocare danni ambientali e sociali, mettere fuori servizio l opera. Per le verifiche sono stati utilizzati i coefficienti parziali relativi alle azioni ed alle resistenze dei materiali in accordo a quando previsto dal D.M per i vari tipi di materiale e le azioni. I valori utilizzati sono riportati nel fascicolo delle elaborazioni numeriche allegate. la sicurezza nei riguardi degli stati limite di esercizio (SLE) che possono limitare nell uso e nella durata l utilizzo della struttura per le azioni di esercizio. 6 AZIONI AMBIENTALI E NATURALI Si è assunto che le prestazioni attese in caso di azione sismica siano verificate per due eventi sismici aventi probabilità di superamento in 50 anni rispettivamente pari : CLASSE SLV IV 10% utilizzando come domanda sismica gli spettri elastici di cui al DM14/01/2008: 11

13 7 DESTINAZIONE D USO E SOVRACCARICHI VARIABILI DOVUTO ALLE AZIONI ANTROPICHE Per la determinazione dell entità e della distribuzione spaziale e temporale dei sovraccarichi si farà riferimento a quanto previsto: - Per i PONTI e SCATOLARI cap. 5 del D.M. 14/01/ Per le OPERE di SOSTEGNO cap. 6 del D.M. 14/01/ PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE Per i criteri generali di progettazione, i metodi di analisi ed i driteri di verifica si farà riferimento a quanto previsto al cap. 7 del 14/01/