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Comune di Prato

Lavori di Ampliamento del Cimitero di Iolo

Elaborato:

B) Relazione tecnica di calcolo strutture

S:\Documenti\5264 Comune PO - Collab. Prog. esec. cimitero Iolo\Progetto definitivo\5264 - Relazione tecnica e di calcolo.doc

1

COMUNE DI PRATO PROGETTO DEFINITIVO DELLE OPERE STRUTTURALI RELATIVE ALL’AMPLIAMENTO, II LOTTO DEL CIMITERO DI IOLO

∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗

RELAZIONE TECNICA ILLUSTRATIVA E DI CALCOLO

∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗

1.0 DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO

Il progetto consiste nell’ampliamento del cimitero della frazione di Iolo nel

comune di Prato. I lavori di ampliamento insistono su un area con buona

approssimazione quadrata di dimensioni di 49,7x50,83. All’interno

dell’area di intervento si distinguono principalmente due zone: una zona

centrale adibita a campo di inumazione a terra, una seconda zona a (nord-

ovest) dove sorgeranno le strutture adibite a loculari,mentre per qual che

riguarda il locale servizi igienici questi sono posizionati in adiacenza al

muro di cinta della porzione di cimitero esistente. Le opere strutturali

interessate dall’intervento riguardano il muro di cinta esterno in c.a e le

strutture in elevazione dei loculari e dei servizi igienici. Le strutture in

elevazione dei loculari e dei servizi igienici sono realizzate mediante setti

in c.a ai quali sono affidati, altre ai carichi verticali derivanti dalla soletta di

copertura gli sforzi orizzontali dovuti al sisma. Tali setti scaricano su

fondazione a platea di spessore variabile. Nei confronti del cimitero

attuale, sarà previsto un giunto tecnico di circa 5cm.

Per la realizzazione dei loculi e degli ossari sono previsti degli elementi in

struttura prefabbricata in cemento armato vibrato opportunamente

confinato da setti in c.a . Per tutte le strutture cimiteriali come elemento di

copertura è stata considerata una soletta in c.a di spessore s=16 cm.


2

2.0 NORMATIVA DI RIFERIMENTO

- Legge 1086 del 5/11/1971 “ Norme per la disciplina delle opere in

conglomerato armato e precompresso e per strutture metalliche”

- Decreto del Ministero delle Infrastrutture 14 gennaio 2008 “Approvazione

delle nuove norme tecniche per le costruzioni”

- Circolare esplicativa Ministero delle Infrastrutture e trasporti 02/01/2009,

n.61714 “Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le

costruzioni di cui al D.M 14 Gennaio 2008”.

3.0 RELAZIONE SUI MATERIALI

Calcestruzzo strutture di fondazione: C25/30

- 231476 mm/NE =

- 2761451

25850 mm/N.).

(x.fcd ==

- 562253030 3232 .x.f.f //ckctm ===

- 795176270 ..x.fctk == - 1961517951 ../.f ctd ==

- Classi di esposizione ambientale: XC2 - Rapporto a/c max: 0.55

- Dosaggio minimo di cemento: 300 Kg/m3 - Diametro massimo dell’aggregato: 20 mm

- Classe di consistenza al getto S4/S5 Tensione ammissibile del calcestruzzo (esercizio):

- Combinazione rara 0,60 fck :15,0N/mmq

- Combinazione q. permanente 0,45 fck :11,25N/mmq

Calcestruzzo strutture in elevazione: C32/40

- 233346 mm/NE =

- 2131851

32850 mm/N.).

(x.fcd ==


3

- 0243323030 3232 .x.f.f //ckctm ===

- 116276270 ..x.fctk == - 41121511162 ../.f ctd ==

- Classi di esposizione ambientale: XC4 - Rapporto a/c max: 0.50

- Dosaggio minimo di cemento: 350 Kg/m3 - Diametro massimo dell’aggregato: 16 mm

- Autocompattabilità:Slump Flow (spandimento)>650mm Tensione ammissibile del calcestruzzo (esercizio):

- Combinazione rara 0,60 fck :19,2N/mmq

- Combinazione q. permanente 0,45 fck :14,4N/mmq

Acciaio per c.a.: B450c

- Tensione a rottura : 2/450 mmNftk =

- Tensione di snervamento: 2/3.391 mmNf yk =

-Tensione ammissibile: 2255 mm/Ns =σ

4.0 CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEL TERRENO DI FONDAZIONE

Dal punto di vista geotecnico il terreno di fondazione è costituito da una

stratificazione di natura essenzialmente limosa argillosa. In sintesi

possono essere individuati due orizzonti stratigrafici,(si è fatto riferimento

alla relazione Geologico-Geotecnica redatta a cura del Geol.Franco

Ceccarini ed allegata al progetto in epigrafe):

1) da -0,-3.8 mt: terreni di natura limosa argillosa

- Parametri caratteristici a lungo termine:


4

°===

28130

2000

'cmq/kg,'c

mq/daN

ϕ

γ

- Parametri caratteristici a breve termine:

cmq/kg,cmq/daN

u 5202000==γ

2) terreni di natura limosa argillosa meno consistenti

- Parametri caratteristici a lungo termine:

°===

2400

1950

'cmq/kg,'c

mq/daN

ϕ

γ

- Parametri caratteristici a breve termine:

cmq/kg,cmq/daN

u 4501950==γ

La falda viene di rilevata ad una profondità media di 10,00mt dal piano

campagna, eccetto che su una verticale di indagine in cui ne è stata

rilevata la presenza ad -3,70mt dal piano campagna. Dal punto di vista

sismico il terreno è classificato con un terreno di Categoria C.

5.0 PARAMETRI GENERALI DI CALCOLO

- Vita nominale della struttura: VN = 50 anni

- Classe d’uso: II

- Cu = 1,0

- Periodo di riferimento: 50x1,0 = 50 anni

- Coordinate di riferimento:

Latitudine: 43.86380

Longitudine: 11.04667


5

Parametri di pericolosità sismica:

Stato limite Tv anni

ag g Fo T*c

sec. Operatività 30 0,050 2,528 0,249

Danno 50 0,060 2,559 0,265

Salvaguardia Vita 475 0,141 2,433 0,298

6.0 VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI

6.1 Loculari La struttura portante è costituita da setti continui in c.a di spessore pari a

25cm per quelli perimetrali e di S=20cm per quelli interni che si sviluppano

per un’altezza massima da piano campagna di circa 4,60mt. La struttura di

fondazione è costituita da una platea in c.a di spessore s=35cm, mentre la

soletta di copertura sempre in c.a presenta uno spessore s=16cm.

L’analisi delle sollecitazioni è stato fatto secondo l’approccio 1

combinazione A1+M1+R1 considerando come carico accidentale

caratteristico il carico neve pari a mq/daNqNeve 80= .

Trattandosi di una struttura semplice ad un solo impalcato si adottera per il

calcolo delle sollecitazioni un’analisi sismica statica lineare. La struttura

presenta un primo modo di vibrare con periodo T=0,160sec<Tc=0,47sec

quindi si tratta sostanzialmente di una struttura rigida che non ha capacità

di dissipare energia. A tal proposito l’analisi delle sollecitazione viene fatto

considerando uno spettro elastico con fattore di q=1. Non si terrà conto

quindi dei particolari costruttivi previsti dalle NTC 08 necessari ad

assicurare duttilità alla struttura. Lo schema strutturale con la disposizione

dei setti è quello riportato in Figura1. Il calcolo delle Cds è stato fatto con

l’ausilio del codice di calcolo Modest.7.24 di cui si riporta il allegato il

tabulato di calcolo corrispondente.


6

Fig.1: Geometria setti loculari

6.1.1 Verifica dei setti

- Setto 1-2 Combinazione di verifica:CC9

N=280,00kN

Ty=210,00kN

Mx=370,44kNm


7

Verifica a pressoflessione della sezione di base:

b=25cm Af= 1244φ

h=398cm

Mx,RD=2017kNm

x=8,11cm

x/d=0,4652

Verifica a Taglio

b=25cm NED=280kN TED=210kN

h=400cm

Af=2.26cmq 5125.=θ

VRD=3337kN


N=182,44kN

Ty=328,8kN (CC7)

Mx=191,10kNm


b=25cm Af= 1268φ

h=660cm

Mx,RD=9372kNm

x=9,75cm

x/d=0,138

Verifica a Taglio

b=25cm NED=182,44kN TED=328,8kN

h=654cm

Af=2.26cmq 6325.=θ

VRD=5428kN


8


N=100,00kN

Ty=117kN

Mx=71,86kNm


b=20cm Af= 1228φ

h=277cm

Mx,RD=1579kNm

x=37,21cm

x/d=0,140

Verifica a Taglio


h=271cm

Af=2.26cmq 8628,=θ

VRD=1965kN


N=186,00kN

Ty=165kN

Mx=383,5kNm


b=25cm Af= 1242φ

h=404cm

Mx,RD=3729kNm

x=48,43cm

x/d=0,121


9

Verifica a Taglio


h=398cm

Af=2.26cmq 5825,=θ

VRD=3327kN

6.1.2 Verifica della soletta di copertura

La soletta di copertura è stata progettata con un spessore s=16cm, e

calcolata come una piastra incastrata in corrispondenza dei setti

dell’elemento strutturale e soggetta oltre che al peso proprio al carico

neve. Dall’analisi dei risultati, riportati in dettaglio nel tabulato allegato, la

CC 17, risulta la piu gravosa:

Mxx=-785daNm

Mzz=-605daNm

Verifica della sezione :

b=100cm Af=Af’ 2012 /φ

h=16cm

Mx,RD=26,81kNm

x=2,31cm

x/d=0,1925

6.1.3 Verifica platea di fondazione

La platea di fondazione presenta s=35 cm e una dimensione in pianta pari

a 9,88x9,36mt , mentre la quota di base è fissata a circa -1,10mt rispetto

al piano campagna.

1) Verifica della capacità portante a breve termine

Si assumono per il terreno i seguenti parametri caratteristici:


10

cmq/kg,cm/kg

u 4501950 3

==γ

Il calcolo viene fatto secondo l’approccio 1 combinazione A2+M2+R2,

quindi avremo:

0321041450

41

===

=

ϕ

γ,,/,c

;,

ud

c

D=1,1mt

Qlim= 21 /BNcNDN yccqq ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅ γξξγξ

14510

,NNN

c

q

=

=

=γ

201

1

,c

q

=

=

ξ

ξ

Qlim= mq/t,,,,,, 9421213145201119511 =⋅⋅+⋅⋅

Q=21,94/1,8=12,19t/mq=1,22kg/cmq

1) Verifica della capacità portante a lungo termine


260

1950 3

===

'cmq/kg'c

m/kg

u

ϕ

γ


quindi avremo:

31213900251

,';,,/tan

==

ϕϕ

quindi per il calcolo della capacità portante in termini di

tensioni efficaci utilizzeremo i seguenti parametri di calcolo:


11

01950

3121

===

'ccmq/kg

,'γϕ

per il calcolo della capacità portante si utlizzerà la formula trinomia di

Terzaghi :

D=1,1mt


8215

077206

,N,N,N

c

q

=

=

=γ

60451

381

,,,

y

c

q

==

=

ξξ

ξ

Qlim= mq/t,,,,,,, 573268420660119510771 =⋅⋅+⋅⋅⋅

Q=32,57/1,8=18,097t/mq=1,81kg/cmq

Le tensioni medie massime sul terreno risultano nell’ordine di 1,00kg/cmq

quindi sia verifiche a breve che a lungo termine si ritengono soddisfatte.

Verifica in termini di Cds

La platea di spessore s=35cm, risulta armata sia superiormente che

inferiormente con barre 2012 /φ a maglia incrociata. Il calcolo delle Cds è

stata fatto ipotizzando un suolo di fondazione alla winkler con

k=3,00kg/cm3. Le sollecitazioni più gravose si ricavano in corrispondenza

delle combinazioni di calcolo CC1-CC17 rispettivamente:

Mxx=3245daNm

Mzz=2420daNm


b=100cm Af=Af’ 2012 /φ

h=35 cm

1926

6195

12832

2

,xmm/N,mm/N,

f

c

=

=

−=

σ

σ


12

6.2 Locale servizi igienici

La struttura portante è costituita da setti continui in c.a di spessore pari a

16 cm,ad eccezione del setto numero 2 perimetrale esterno con spessore

s=30cm), che si sviluppano per un’altezza massima da piano campagna di

circa 4,00 mt. La struttura di fondazione è costituita da una platea in c.a di

spessore s=40cm, mentre la soletta di copertura sempre in c.a presenta

uno spessore s=16cm. L’analisi delle sollecitazioni è stato fatto secondo

l’approccio 1 combinazione A1+M1+R1 considerando come carico

accidentale il carico neve pari a mq/daNqNeve 80= .

Trattandosi di una struttura semplice ad un solo impalcato si adotterà per il

calcolo delle sollecitazioni un’analisi sismica statica lineare. La struttura

presenta un primo modo di vibrare con periodo T=0,253sec<Tc=0,47sec

quindi si tratta sostanzialmente di una struttura rigida che non ha capacità

di dissipare energia. A tal proposito l’analisi delle sollecitazione viene fatto

considerando uno spettro elastico con fattore di q=1. Non si terrà conto

quindi sostanzialmente dei particolari costruttivi previsti dalle NTC 08

necessari ad assicurare duttilità alla struttura. Lo schema strutturale con la

disposizione dei setti è quello riportato in Figura2. Il calcolo delle Cds è

stato fatto con l’ausilio del codice di calcolo Modest.7.24 di cui si riporta il

allegato il tabulato di calcolo corrispondente.


13

Fig.2: Geometria setti, locale servizi igienici

6.2.1 Verifica dei setti

- Setto 1 Combinazione di verifica:CC1

N=192,00kN

Ty=173,21kN

Mx=293,24kNm


b=16cm Af= 1276φ

h=768cm

Mx,RD=11505kNm

x=119cm

x/d=0,1558

Verifica a Taglio


h=762cm


14

Af=2.26cmq 6932,=θ

VRD=4754kN

La verifica risulta soddisfatta


N=57,41kN

Ty=38,20kN (CC5)

Mx=21,42kNm


b=16cm Af= 1222φ

h=200cm

Mx,RD=911,8kNm

x=33,23cm

x/d=0,1695

Verifica a Taglio(CC5)


h=196cm

Af=2.26cmq 8032,=θ

VRD=1205kN



N=24,93kN

Ty=36,41kN

Mx=46,59kNm



15

b=16cm Af= 1232φ

h=250cm

Mx,RD=1263kNm

x=38,21cm

x/d=0,1553

Verifica a Taglio


h=244cm

Af=2.26cmq 7832,=θ

VRD=1515kN



N=16,65kN

Ty=25,21kN (CC1)

Mx=12,14kNm


b=16cm Af= 1216φ

h=146cm

Mx,RD=448,8kNm

x=21,75cm

x/d=0,1532



h=140cm

Af=2.26cmq 7332,=θ

VRD=867kN


16



N=110,56kN

Ty=101,17kN

Mx=94,65kNm


b=30cm Af= 1232φ

h=300cm

Mx,RD=711,6kNm

x=17,21cm

x/d=0,058



h=294cm

Af=2.26cmq 2523,=θ

VRD=2687kN



N=45,34kN

Ty=115,40kN

Mx=42,87kNm


b=16cm Af= 1232φ


17

h=300cm

Mx,RD=514,6kNm

x=23,72cm

x/d=0,080

Verifica a Taglio


h=294cm

Af=2.26cmq 7532,=θ

VRD=1794kN



N=66,85kN

Ty=75,14kN

Mx=51,51kNm


b=16cm Af= 1232φ

h=300cm

Mx,RD=541,17kNm

x=24,9cm

x/d=0,0827

Verifica a Taglio


h=294cm

Af=2.26cmq 7032,=θ

VRD=1798kN


18


6.2.2 Verifica della soletta di copertura

La soletta di copertura è stata progettata con un spessore s=16cm, e

calcolata come una piastra incastrata in corrispondenza dei setti

dell’elemento strutturale e soggetta oltre che al peso proprio al carico

neve. Dall’analisi dei risultati, riportati in dettaglio nel tabulato allegato, la

CC17 risulta la piu gravosa:

Mxx=111,17daNm

Mzz=129,98daNm


b=100cm Af=Af’ 2012 /φ

h=16cm

Mx,RD=26,81kNm

x=2,31cm

x/d=0,1925

verifica soddisfatta

6.2.3 Verifica platea di fondazione

La platea di fondazione presenta uno spessore s=40 cm e una dimensione

in pianta pari a 7,68x3,30mt, mentre la quota di base è fissata a circa

-1,50mt rispetto al piano campagna.

1) Verifica della capacità portante a breve termine


cmq/kg,cm/kg

u 4501950 3

==γ


19


quindi avremo:

0321041450

41

===

=

ϕ

γ,,/,c

;,

ud

c

D=1,5mt

Qlim= 2/BNcNDN yccqq ⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅ γξξγξ γ

145

10

,NNN

c

q

=

=

=γ

081

1

,c

q

=

=

ξ

ξ

Qlim= mq/t,,,,,, 7420213145081519511 =⋅⋅+⋅⋅

Q=20,74/1,8=11,52t/mq=1,15kg/cmq

2) Verifica della capacità portante a lungo termine


260

1950 3

===

'cmq/kg'c

m/kg

u

ϕ

γ


quindi avremo:

31213900251

,';,,/tan

==

ϕϕ

quindi per il calcolo della capacità portante in termini di

tensioni efficaci utilizzeremo i seguenti parametri di calcolo:

01950

3121

===

'ccmq/kg

,'γϕ


20

per il calcolo della capacità portante si utlizzerà la formula trinomia di

Terzaghi :

D=1,5mt


8215077206

,N,N,N

c

q

=

=

=γ

820

671

,

,

y

q

=

=

ξ

ξ

Qlim= mq/t,,,,,,, 0629651206820519510771 =⋅⋅+⋅⋅⋅

Q=29,06/1,8=16,14t/mq=1,61kg/cmq

Le tensioni medie massime sul terreno risultano nell’ordine di 1,00kg/cmq

quindi sia verifiche a breve che a lungo termine si ritengono soddisfatte.

Verifica in termini di Cds

La platea di spessore s=40cm, risulta armata sia superiormente che

inferiormente con barre 2012 /φ a maglia incrociata. Il calcolo delle Cds è

stata fatto ipotizzando un suolo di fondazione alla winkler con

k=3,00kg/cm3. Le sollecitazioni più gravose si ricavano in corrispondenza

della combinazione di calcolo CC 3 e CC7

Mxx=-1027daN.m/m

Mzz=-1520daN.m/m


b=100cm Af=Af’ 2012 /φ

h=40cm

716

4677

1412

2

,xmm/N,

mm/N,

f

c

=

=

−=

σ

σ

La fondazione rimane in campo elastico, le verifiche sono soddisfatte


21

6.3 Verifica muro perimetrale Il muro di recinzione perimetrale viene verificato sia soggetto alla

pressione del vento, sia all’azione sismica.

Azione del vento:

dpeb cccqp ⋅⋅⋅=

22 455272512121 m/Nx,x/V/q bb ==⋅⋅= ρ

- Classe B

- Categoria III

- 751,ce =

- 201,c p =

N/Nx,x,xp 955121751455 ==

Lo schema statico di calcolo è quello di una mensola incastrata alla base

e soggetta ad un carico uniformemente distribuito dato dalla pressione del

vento. La verifica più significativa, considerando che non è un muro di

contenimento, è quella a ribaltamento.

Q=95,5x5,45=520,5

Md=520x(2.725+1.45)=2171daN.m

Verifica EQU vento:

Mribaltante=2141x1,5=3256daNm

Mstab=2500x0.3x6.9x1x0.9x0.7+2500x0.55x1x2.35x0.9x1.175=3260+2908

=6168daNm

Mstab/Mrib=1,89

Verifica EQU azione sismica

Vita nominale: 50anni

ag=0,141g

amax=1,494x1x0,141=0,210g


22

240,m =β

Kh= g/amaxmβ =0.24x0,210=0,0505

Iw=2500x0.3x6,36x0,0505=240,88kg/m

Ms=(240,88x6,362)/2=4871kg.m

Mstab/Mrib=1,26

Verifica soddisfatta

Verifica allo scorrimento

Per il terreno si adotteranno i seguenti parametri :

3900,tan =ϕ

N=8406daN

Fr=8406x0,390=3278daN

T=240,88x6,9=1662daN

Fr/T=1,97>1,1

Verifica soddisfatta.

Verifica di resistenza sezione di base

Md=48,71kNm

b=100cm

h=30

Af=Af’= 2020 /φ

Mx,RD=155,4kNm

x=3,367cm

x/d=0,1247

Allegati (CD allegato): All.1: Tabulato di calcolo Loculari

All.2: Tabulato di calcolo Servizi igienici

Prato, Marzo 2010 Il Progettista

Dott. Ing. Alessandro Bertini

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