Esercitazione 4 – Progetto di opera portuale interna: banchina a cassoni

ESERCITAZIONE 4 – PROGETTO DI OPERA PORTUALE INTERNA: BANCHINA A CASSONI

4.1 GENERALITÀ

Le banchine costituiscono delle strutture continue tra mare e terra lungo le quali si appoggia la fiancata del natante, e sono poste a delimitazione dei terrapieni che consentono le principali operazioni di un porto.Dal punto di vista costruttivo, queste opere possono essere realizzate:- a gravità;- a diaframma o paratia;- a caratteristiche intermedie;- a giorno.La soluzione più semplice e adottata in questa esercitazione è una banchina realizzata con muro di sponda a gravità (resistono alla spinta del terreno per peso proprio) ed in particolare, a cassoni.Una sezione tipo è rappresentata nella fig.4.1.

Figura 4.1 – Banchina a cassoni.

4.2 PROGETTO

Si assumo come dati caratterizzanti il moto ondoso in acque profonde quelli derivati dalla esercitazione 1; si suppone che l'opera venga realizzata ad un profondità h = 13 m , e si assume che l'agitazione massima nel porto sia pari a Hmax = 1 m . Riassumendo si ha:

h [m] Hmax [m]18.00 8.45

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Esercitazione 3 – Progetto di opera portuale interna: banchina a cassoni

Dalla teoria di Sainflou si ricava:

Δ H = 0.05 m da cui ηc = 1.000.05 = 1.05 m e pf = 0.76 t /m2 .

Con tale elevazione dell'onda si assumono come grandezze di massima dell'opera:- un'altezza pari a 11 m del cassone, lasciando un franco di 1 m alla parte emersa del cassone e

un'altezza del rilevato di 3 m;- il coronamento, che rappresenta la sovrastruttura presa in calcestruzzo, di 2 m;- la sopra il livello medio del mare risulta per cui di 3 m.Una volta stabilite le dimensioni iniziali si passa al calcolo delle sovrappressioni, sia dal lato mare che dal lato terra, che presentano l'andamento di fig.4.2 ottenendo:

p1 [t/m2] p2+ [t/m2] t 2 [t/m2] t 3 [t/m2]

1.06 0.83 11.13 1.60

Figura 4.2 – Andamento pressioni.

Per valutare la larghezza B della diga, si considera lo schema semplificato di fig.4.3, e si risolve l'equazione rispetto al punto A:

MSTABILIZZANTE = 2⋅MRIBALTANTE ⇒ MGMP = 2 MTMU ,ponendo la larghezza come incognita.

Figura 4.3 – Schema semplificato di calcolo.

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Esercitazione 4 – Progetto di opera portuale interna: banchina a cassoni

Nella formula, al peso proprio G si è aggiunto un carico distribuito di 3 t /m2 e un carico concentrato di 40 t /m per simulare le condizioni di esercizio dell'opera.Assumendo come valori delle densità:

ρcls [kg/m3] ρpietrame [kg/m3] ρmedio [kg/m3] ρterreno [kg/m3]2400 1800 2100 2600

Risulta una larghezza x = 6.56 m , per cui si assume B = 6.6 m .

4.2.1 Progetto del rilevato

Il rilevato è una piccola struttura composta di materiale incoerente posta ai piedi della diga che ha la funzione di diffondere, sul terreno naturale, il carico trasmesso dall’infrastruttura.

Figura 4.4 – Schema del rilevato.

Le grandezze di riferimento sono quelle relativa alla fig.4.4; la berma verso il largo risulta estesa quanto quella verso riva, non avendo la necessita di protezione dall'azione del moto ondoso.Con lo scopo di aggiungere un contributo alla stabilità allo slittamento e allo schiacciamento, si considera l’ampiezza della berma almeno di 5 m, in particolare:

h r [m] h [m]3.00 5.00

4.2.2 Verifiche

Note le dimensioni del manufatto si aggiornano i valori delle forze agenti5:

P [t/m] G [t/m] U [t/m] T [t/m]9.98 173.69 2.78 54.71

Verifica al ribaltamento

La condizione MSTABILIZZANTE

MRIBALTANTE= 1.99 2 si considera comunque soddisfatta.

5 Forze per unità di lunghezza.

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Esercitazione 3 – Progetto di opera portuale interna: banchina a cassoni

Verifica allo schiacciamento

La condizione σ t =G t

A = 25.92 t /m2 ≤ σamm risulta soddisfatta considerando una tensione

ammissibile del rilevato di σ amm = 50 t /m2 .

Verifica allo slittamento

La condizione FVERTICALI

FORIZZONTALI= 2.77 ≥ 2 risulta soddisfatta.

4.2.3 Elaborato finale

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