Lezione 4 Ponti (Azione Variabile Da Traffico)

7/25/2019 Lezione 4 Ponti (Azione Variabile Da Traffico)

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LezionePONTI E GRANDI STRUTTURE

Prof. Pier Paolo Rossi

Universit degli Studi di Catania


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Azionivariabilidatraffico


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Azioni

sugli

impalcatiAzionivariabilidatraffico

3

Icarichivariabilidatrafficosonodefiniti

daschemidicaricosucorsieconvenzionali.

Imodellidevono:

esseresemplicidausare riprodurrecorrettamenteiprincipalieffettideicarichireali

essereglistessiperleverificheglobalielocali

considerare

tutte

le

possibili

situazioni

di

traffico corrispondereailivellidiaffidabilitprestabiliti

includereglieffettidinamici


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4

Glieffettidicarichisusitidicostruzionedistrade(ades.ruspeo

camioncarichiditerra)odicarichiperprovenonsonoriprodottidaimodellidicaricodinormativa.

Similmente,imodellidicaricodinormativanonconsideranoveicoli

ilcui

peso

ecceda

ledisposizioni

nazionali

intema

dicarichi

militari.

Azioni

sugli



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5

Iltrafficodeiveicolipudifferiretraipontiper:

composizione(ades.percentualedicamion)

densit(ades.numeromediodiveicoliperanno)

pesomassimodeipesideiveicoli

caricoperasse

presenzadisegnalistradalidilimitazionedelpesodiveicoli

Azioni

sugli


Queste

differenze

devono

essere

considerate

dai

modelli

di

carico


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6

Sullabasedeicarichimobiliammessialtransito,

ipontistradalisisuddividonointrecategorie:

1 categoria

2 categoria

3 categoria(passerellepedonali)

Azioni

sugli



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7

Leazionivariabilidatrafficosiapplicanoallimpalcatodelponte.

Atalriguardo,sidefiniscecarreggiataladistanzatraicordoliotrailimitiinternidisistemidiritenutaveicolari.

Azioni

sugli



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8

Selasuperficiedellimpalcatodivisaindueparti

daunospartitrafficocentrale:

Selepartisonoseparatedaunabarrieradisicurezzafissa

lasuperficiedelpontesuddivisainduecarreggiateognunadellequalisiestendetrailimitiinternideisistemidiritenutaveicolari

Azioni

sugli


w w


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9

Selasuperficiedellimpalcatodivisaindueparti

daunospartitrafficocentrale:

Selepartisonoseparatedabarrieredisicurezzamobili

lacarreggiatasiestendetrailimitiinternideisistemidiritenutaesternidellastrada

Azioni

sugli


w


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10

Lalarghezzadellasingolacarreggiatadivisain

corsieconvenzionali e areerimanenti

Azioni

sugli


Larghezzadi

carreggiata

(w)

Numerodicorsie

convenzionali

(ne)

Larghezzacorsia

convenzionale Larghezza zona rimanente

w


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11

Azioni

sugli


Lanormativaitalianadefinisce

6schemidicarichivariabilidatraffico

daconsiderarsiperverificheditipoglobaleelocale.


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12

Azioni

variabili

da

trafficoSchemidicarico

Schemadicarico1Ecostituitodacarichiconcentratisudueassi

intandemedacarichiuniformementedistribuiti.Ilcaricotandemunicopercorsiaevaconsideratoperintero.

Evalidoperverifiche

siaglobalisialocali.QikQik qik

0.5

2.0

0.5Corsian.1

Corsian.2

Corsian.3

Arearimanente

2.00

2.00

0.50

1.20

0.40

0.40

singolo

pneumatico

sewl 2.900.52.0

0.5

0.5

2.0

0.5

w


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13

Azioni

variabili

da


Schemadicarico1 pontidi1a categoria.

Posizione CaricoasseQk[kN] qk[kN/m2]

Corsian1 300 9.00

Corsian2 200 2.50

Corsian3 100 2.50

Altrecorsie 0 2.50

Schemadicarico1 pontidi2a categoria.

Posizione CaricoasseQk[kN] qk[kN/m2

]Corsian1 240 7.20

Corsian2 200 2.50

Corsian3 100 2.50

Altrecorsie 0 2.50


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14

Azioni

variabili

da


Schemadicarico2Ecostituitodaunsingoloasseapplicatosu

improntedipneumaticodiformarettangolare(0.60mx0.35m).Evalidoperverifichelocalievaconsideratoautonomamenteconasselongitudinalenellaposizionepigravosa.

Qualorasiapigravoso,siconsiderailpesodiunasingolaruotadi200kN.

2.00

0.35

0.60

Direzionedellasse

longitudinaledelponte

200kN

200kN

Caricoasse=

400kN

200kN

0.60

0.60 0.35

2.00

200kN


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15

Azioni

variabili

da


Schemadicarico2 LEurocodice1stabilisce,inoltre,cheinprossimit

digiuntididilatazionedebbaessereconsideratouncoefficientediamplificazionedinamicaaggiuntivoparia:

dove

1.30 (1 ) 126D 1.30

D

1.00

6.00m

D ladistanzainmdellasezionetrasversaleinesamedalgiuntodidilatazione


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16

Azioni

variabili

da


Schemadicarico3Ecostituitodauncaricoisolatodi150kN

conimprontaquadratadilato0.40m.

150kN

0.400.40

Evalidoperverifichelocaliin

marciapiedinon

protetti

da

sicurvia.


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17

Azioni

variabili

da


Schemadicarico4Ecostituitodauncaricoisolatodi10kN

conimprontaquadratadilato0.10m.

10kN

0.100.10

Evalidoperverifichelocaliin

marciapiediprotetti

da

sicurviaesullepasserellepedonali.


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18

Azioni

variabili

da


Schemadicarico5Ecostituitodallafollacompattaagentecon

intensitnominale,comprensivadeglieffettidinamici,di5.0kN/m2

.lvaloredicombinazionedi2.5kN/m2.

Ilcaricofolladeveessereapplicatosututtelezonesignificativedellasuperficiedinfluenza,inclusalariadellospartitrafficocentrale,overilevante.

1.001.00

q=5.00kN/m


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19

Azioni

variabili

da


Schemadicarico6 Inassenzadistudispecificiedinalternativaal

modellodicarico1,generalmentecautelativo,peroperedilucemaggioredi300m,aifinidellastaticacomplessivadelponte,sipufarriferimentoaicarichi:

qL,a =128.95(1/L)0.25 [kN/m]

qL,b =88.71 (1/L)0.25 [kN/m]

qL,c =77.21 (1/L)0.25 [kN/m]

essendo L lalunghezzadellazonacaricata.

qL,a ilcaricosullacorsian.1

Sullarearimanentesiconsiderauncaricodistribuitodiintensit2.5kN/m2.

IcarichiqL,a,qL,beqL,csidispongonoinasseallerispettivecorsieconvenzionali.

qL,b ilcaricosullacorsian.2

qL,c ilcaricosullacorsian.3


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20

Azioni

variabili

da

trafficoVerifichelocali(solette,marciapiedi,ecc)

Icarichiconcentratidaconsiderarsiaifinidelleverifichelocalied

associatiaglischemi1,2,3e4siassumonouniformementedistribuitisullasuperficiedellarispettivaimpronta.

Ladiffusioneattraversolapavimentazioneelospessoredellasolettasiconsideraavvengasecondounangolodi45,finoalpianomediodellastrutturadellasolettasottostante.Nelcasodipiastraortotropa la diffusionevaconsideratafinoalpianomediodellalamierasuperioredellimpalcato.


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Azioni

variabili

da

trafficoAzionelongitudinaledifrenamentoodiaccelerazione

Laforzadifrenamentoodiaccelerazionefunzionedelcarico

verticaletotaleagentesullacorsiaconvenzionalen.1

1K 1K 1180 kN 0.6 (2 ) 0.10 900 kN Q q W L

1K 1K 1144 kN 0.6 (2 ) 0.10 900 kN Q q W L

Laforza,applicataalivellodellapavimentazione,edagentelungolassedellacorsia,assuntauniformementedistribuitasullalunghezzacaricata.

Pontidi1a categoria

Pontidi2a categoria


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Azioni

variabili

da

trafficoAzionecentrifuga

Neiponticonassecurvolazionecentrifugacorrispondenteadognicolonna

dicarico

sivaluta

convenzionalmente

infunzione

diQv=2Q1K,ovverodelcaricototaledovutoagliassitandemdelloschemadicaricon.1.

Ilcaricoapplicatoalivellodellapavimentazioneadagisceindirezionenormaleallassedelponte.Laforzaconcentratainunaqualunquesezionetrasversaledellimpalcato.

RaggiodicurvaturaR(m) Q4(kN)

R

>200 0.2Qv

200R1500 40Qv/R

R 1500 0

Qv=2QiK=caricototaledegliassitandem

delloschemadicarico1


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Azioni

variabili

da

trafficoCombinazionidicarico

Aifinidelladeterminazionedeivaloricaratteristicidelleazionidovute

altraffico,sidovrannoconsiderarealcunecombinazioni.

b l d ff


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Azioni

variabili

da

trafficoCombinazionidicarico

CarichisullacarreggiataCarichisui

marciapiediepisteciclabili

Carichiverticali Carichiorizzontali Carichiverticali

Gruppodiazioni

Modelloprincipale(sch.

1,2,3,4,6)

Veicoli

specialiFolla(schema

dicarico5)Frenature

q3Forza

centrifugaq4

Caricouniformemente

distribuito

1 Valorecaratteristico

Schema5convaloredicomb.2.5kN/m2

2a

Valore

frequente

Valore

caratter.

2b ValorefrequenteValorecaratter.

3[*]Schema5convalorecaratter.5.0kN/m2

4[**] Schema

5

con

valore

caratt.

5.0kN/m2Schema

5

con

valore

caratter.5.0kN/m2

5[***] dadefinirsiperprogettoValore

caratter.

[*] pontidi3a categoria

[**] daconsideraresoloserichiestodalparticolareprogetto(ades.pontiinzonaurbana)[***] daconsideraresolosesiconsideranoveicolispeciali


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Azioni

su

rilevati

e

terrapieni

A i i i bili d ffi


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26

Azioni

variabili

da

trafficoRilevatieterrapieniadiacentialponte

Aifinidellepartidelponteacontattoconilterreno,nelrilevatoosul

terrapieno,sipuconsiderareapplicatoloschemadicaricon.1incui,persemplicit,icarichitandempossonoesseresostituitidacarichiuniformementedistribuitiequivalenti,applicatisuunasuperficielarga3.0melunga2.20m.

Inunrilevatocorrettamenteconsolidatosipuassumereunadiffusionedelcaricodi30.

A i i i bili d t ffi


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27

Azioni

variabili

da

trafficoRilevatieterrapieniadiacentialponte

Perimuriparaghiaia sideveconsiderareunazionelongitudinaledi

frenamento,applicataallatestadelmuroparaghiaia divalorecaratteristicoparial60%delcaricoasseQ.

Pertanto:

in

ponti

di

1 categoria

il

carico

orizzontale

di

180

kNconcomitanteconuncaricoverticaledi300kN,

inpontidi2 categoriailcaricoorizzontaledi144kNconcomitanteconuncaricoverticaledi240kN.

neglialtricasi(spalle,muridala,etc.)nonsiconsideranoazioni

orizzontalidatrafficosuirilevatiosuiterrapieni.


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Azioni

su

parapetti

e

sicurvia

A i i i bili d t ffi


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29

Azioni

variabili

da

trafficoAzionesuiparapetti

Laltezzadeiparapettinonpotressereinferiorea1.10m.

Iparapettidevonoessereverificatisullabasediunazioneorizzontaledi1.5kN/mapplicataalcorrimano.

Azioni variabili da traffico


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30

Azioni

variabili

da

trafficoAzionesuisicurvia

Isicurvia eglielementiaiqualisonocollegati

devonoesseredimensionatiinfunzionedellaclassedicontenimentorichiestaperlimpiego.

Nelprogettodellimpalcatodeveessereconsiderataunacondizionedicaricoeccezionalenellaqualeallaforzaorizzontaledurtosusicurviasiassociauncaricoverticaleisolatosullasedestradalecostituitodalloschemadicaricon.2posizionatoinadiacenzaalsicurviaedispostonellaposizionepigravosa.

Laforzadeveesseredistribuitasu0.50medapplicataadunaquotadalpianoviariopariallaminoretrah1eh2

dove h1=altezzadellabarriera 0.10mh2=1.00m.


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Azioni

da

urto

Azioni variabili


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32

Azioni

variabili

Altreazioni(azioniidrauliche,urtidiveicoli,ecc)

Azionidovutea:

Collisionidaveicoli

Collisionidaimbarcazioni

Cadutadirocceofrane(nonpreseinesamenellanormativa)

Azioni da urto


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33

Azioni

da

urtoClassificazione

Leazionidaurtosonoclassificate,sullabasedeglieffettichepossono

produrresullecostruzioni,intrecategorie:

Effettitrascurabilisullestrutture

Effettilocalizzatisupartedellestrutture

Effettigeneralizzatisullestrutture

Leazionidevonoessereapplicateselerelativeconseguenzeappartengonoallecategorie2o3.

Azioni da urto


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34

Azioni

da

urtoUrtidatrafficoveicolare(sottoponte)

Leazionihannodirezioneparallelaaquelladelmotodelveicoloal

momentodellimpatto.Nelleverifichesipossonoconsiderare,agentinonsimultaneamente,dueazioninelledirezioniparallela(Fd,x)eortogonale(Fd,y=0.50Fd,x)alladirezionedimarcianormale.

Tipodistrada Tipodiveicolo ForzaFd,x[kN]

autostrade,extraurbane 1000

locali 750

urbane 500

Areediparcheggioe

autorimesse

Automobili 50

Veicolidestinatialtrasportodimerci,

aventi

massa

massima

superiore

a

3.5

t 150

Inassenzadideterminazionipiaccurate,sipossonoadottareleseguentiforzestaticheequivalenti

Azioni da urto


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35

Azioni

da


Perurtidiautomobilisustruttureverticali,

laforzadicollisionedeveessereapplicata0.50maldisopradellasuperficiedimarcia.

Lareadiapplicazioneparia0.25m(altezza)perilminimotra1.50elalarghezzadellamembratura(larghezza).

Perurtisumembratureverticali,laforzadicollisionedeveessereapplicataa1.25maldisopradellasuperficiedimarcia.

Lareadiapplicazione0.50m(altezza)perilminimotra1.50elalarghezzadellamembratura(larghezza)

Azioni da urto


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36

Azioni

da


Nelcasodistruttureorizzontalialdisopradellastrada,

laforzadicollisioneapplicatasullesuperficiverticalieddiintensitpariarFd,x

Sullintradossosidevonoconsiderareglistessicarichimaconuninclinazionedi10 versolalto.Lareadiapplicazionedi0.25mx0.25m.

dove r = 1peraltezzadelsottoviafinoa5m,decrescelinearmenteda1.0 a0peraltezzetra5e6m.

Azioni da urto


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37

Azioni

da

urtoUrtidatrafficoveicolare(sopraiponti)

Inassenzadispecificheprescrizioni,

nelprogettodeipontisiputenercontodelleforzecausatedacollisioniaccidentaliattraversounaforzaorizzontaleequivalentedicollisionedi100kN distribuitasuunalunghezzadi0.50m.

dove h1=altezzadellabarriera 0.10mh2=1.00m.

Essadeveessereconsiderataagentetrasversalmenteedorizzontalmente,

applicatadalpianoviarioallaminoredellealtezzeh1edh2

Azioni da urto


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Azioni

da

urtoUrtidiimbarcazioni

Sipossonoconsiderare,agentinonsimultaneamente,

dueazioninelledirezioniparallela(Fd,x)eortogonale(Fd,y =0.50Fd,x)alladirezionedelmotodellimbarcazione.LazionetangenzialedovutaallattritoagentesimultaneamenteallazioneFd,yvaleFr=0.40Fd,y

Classeimbarcazione Lunghezza[m] Massaapienocarico[t] ForzaFd,x[kN]Piccola 50 3000 30000

Media 100 10000 80000

Grande 200 40000 240000

Moltogrande 300 100000 460000

Inassenzadideterminazionipiaccurate,leforzestaticheequivalentiperimbarcazionimarittimesonodateintabella

Azioni da urto


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Azioni

da

urtoUrtidiimbarcazioni

Neiportileforzedicollisionepossonoessereridottedel50%.

SeLlalunghezzadellimbarcazione,ilpuntodiimpattopisfavorevolepuesserepresonellintervallocompresotra0.05Lsottoe0.05Lsopraillivellodellacquainsedediprogetto.Lareadiimpattodi0.05Linverticalee0.1Linorizzontale..

Perimbarcazioninavigantiinacquainterneleforzestaticheequivalentipossonoesserericavatesullabasedistudidicomprovatavalidit.

Principali riferimenti


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Principaliriferimenti

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Norme Tecniche per le Costruzioni. D.M. 14 gennaio 2008 pubblicatosulla Gazzetta Ufficiale n. 29 del 4 febbraio 2008 - Suppl. Ordinario n. 30

Istruzioni per lapplicazione delle Norme Tecniche per le Costruzioni.Circolare 2 febbraio 2009 pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale n. 47 del 26 febbraio2009 - Suppl. Ordinario n. 27

Calgaro J.A., M. Tschumi, Gulvanessian H.Designers Guide to Eurocode 1: Actions on bridges.EN 1991-2, EN 1991-1-1,-1-3 to -1-7 and EN 1990 Annex A22010 Editore Thomas TelfordISBN: 978-0-7277-3158-6


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FINE

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