PROGETTO ESECUTIVO - Seregno

MANUTENZIONE STRAORDINARIA PER ADEGUAMENTO DELLA PASSERELLA

CICLOPEDONALE TRA VIA SILVIO SILVA E PIAZZA DEL MERCATO (VIA F.lli DANDOLO)

PROGETTO ESECUTIVO

COMMITTENTE: PROGETTAZIONE e DIREZIONE LAVORI: COORDINAMENTO SICUREZZA – C.S.P / C.S.E.

AEB – Ambiente Energia Brianza

S.p.A.

Via Palestro, 33 – 20831 Seregno MB

Responsabile Unico del Procedimento:

Arch. Luigi Antonio Carlini

Via Garibaldi, 7 – 20831 Seregno MB

Ing. Angelo Maurizio Novara

Via Odescalchi, 39

20831 Seregno MB

Tel. 0362 – 22.22.23

Fax. 0362-24.03.95

email:[email protected]

Collaboratori:

Geom. Mattia Loguercio

Geom. Arturo Viscardi

Ing. Pietro Luigi Torregiani

Ing. Michele Pulici

Via E.Fieramosca, 31 - 20900 Monza

Tel. 039 - 59.70.578

Fax. 039 - 83.42.16

e-mail: [email protected]

OGGETTO: RELAZIONE n.

02 Rev:

RELAZIONE SPECIALISTICA 1

REVISIONI: FILE:

0 23/02/2018 EMISSIONE PT AN

1 05/04/2018 Revisione PT AN

RT.E.02.Rev1.040.37.Relazione

specialistica

COMMESSA:

040.17

DATA:

05/04/2018

Diritti di proprietà, applicazione e riproduzione riservata ai sensi di legge

Passerella ciclopedonale Progetto esecutivo - Adeguamento

RELAZIONE TECNICA

RT.E.02.Rev1.040.37.Relazione specialistica.docx P a g . | 2 di 39

INDICE

1. DESCRIZIONE GENERALE ............................................................................................ 3

2. VERIFICA STRUTTURALE PASSERELLA CICLOPEDONALE ........................................... 4

2.1. Descrizione dello stato di fatto .............................................................................................. 4

2.2. DESCRIZIONE DELLA MODELLAZIONE STRUTTURALE ............................................................ 6

2.3. VALUTAZIONE DEI CARICHI ................................................................................................. 9

2.4. RISULTATI ......................................................................................................................... 17

2.5. VERIFICHE ........................................................................................................................ 26

3. VERIFICA DETTAGLI PASSERELLA ............................................................................. 27

3.1. Verifica nuovo parapetto ..................................................................................................... 27

3.2. Verifica collegamento n.2 tubolare-appoggio in c.a. .............................................................. 28

4. VERIFICA DETTAGLI RAMPE ...................................................................................... 31

4.1. Verifica nuovo parapetto un acciaio ..................................................................................... 31

4.2. Verifica fondazioni in c.a. – Rampa Lato Parcheggio ............................................................. 34

4.3. Verifica scala in c.a. - Rampa lato Via S. Silva ...................................................................... 34

5. CONCLUSIONI ............................................................................................................ 37

Certificati software midas ................................................................................................................ 38


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PREMESSA

La relazione di calcolo viene redatta sulla base del progetto definitivo realizzato ad opera del Geom. Dario

Zamboni presentato nell’Agosto 2010 e protocollato dal Comune di Seregno con codice 0033383/2011 in

data 26/05/2011.

1. DESCRIZIONE GENERALE

L’oggetto in analisi è una passerella ciclopedonale localizzata a Seregno (MB) che collega Via Silvio Silva ed il

parcheggio sito in via Fratelli Dandolo e delle rampe di accesso alla medesima; la passerella era stata

progettata e realizzata per superare Via Allo Stadio.

Figura 1: Vista da satellite della passerella

Il principale scopo di tale relazione è di verificare rispetto alle normative vigenti il comportamento strutturale

della passerella stessa; la geometria della medesima è stata definita basandosi su due tavole strutturali che

riportano piante, sezioni longitudinali e sezioni trasversali.

Inoltre sono riportate anche le verifiche di elementi di dettaglio previsti nello stato di progetto della

passerella e delle due rampe di accesso alla stessa (es. parapetti, piastre,…).

Il capitolo 2 tratterà la verifica strutturale svolta utilizzando il programma di calcolo “Midas Gen”

commercializzato per l’Italia da HARPACEAS di Milano.

Il capitoli successivi mostreranno le verifiche degli altri elementi.


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2. VERIFICA STRUTTURALE PASSERELLA CICLOPEDONALE

2.1. Descrizione dello stato di fatto

Come si mostra nella figura successiva si riporta un esempio di sezione generica della passerella.

Figura 2: Sezione generica passerella

La parte strutturale della passerella ciclopedonale è composta da 5 tubolari di diametro pari a 300mm

collegati tra loro da traversi HEB120 ed HEB180.

Ciascun tubolare presenta un andamento differente rispetto agli altri tubolari e tale caratteristica influenza

profondamente il comportamento della passerella che non mostra alcuna simmetria sia in direzione

longitudinale alla medesima sia in direzione trasversale alla stessa.

I profili HEB120 che sostengono le travetti in legno e l’assito esistente sono collegati al tubolare 4 e risultano

talvolta sostenuti da alcuni elementi verticali con profilo HEB120 qualora non fossero collegati al tubolare 2.

Attualmente la passerella prevede un solo parapetto posto lungo il lato sinistro della sezione riportata in

precedenza mentre lungo quello destro risulta assente.

Inoltre la pendenza del piano calpestio del parapetto risulta eccessivamente elevata e di conseguenza dovrà

essere ridotta in fase di adeguamento della passerella medesima.

Nel seguito si mostrano alcune foto della passerella.

Figura 3: Accesso passerella lato parcheggio


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Figura 4: Vista passerella da Via Allo Stadio

Figura 5: Vista passerella dal basso


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2.2. DESCRIZIONE DELLA MODELLAZIONE STRUTTURALE

È stato utilizzato come programma di calcolo Midas Gen 2017.

Come accennato in precedenza la struttura presenta profili tubolari φ300x10 e profili a doppio T di sezione

HEB120 ed HEB180.

Figura 6: Sezione tipo passerella

I tubolari corrono in direzione longitudinali; I profili HEB120 sono utilizzati per tutti i traversi eccetto quelli

che collegano il tubolare 2 al tubolare 3 che presenta una sezione a doppio T con profilo HEB180.

Inoltre in fase di modellazione, allo scopo di inserire il carico superficiale che verrà definito in seguito, sono

state aggiunte alcune travi fittizie che non influenzano in alcun modo il comportamento della struttura ma

permettono la corretta applicazione dei carichi richiesti.

Figura 7: Vista struttura passerella

Figura 8: Vista da sopra struttura passerella


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Figura 9: Vista laterale passerella

Data la complessità della geometria della passerella, non è possibile rappresentare la struttura considerando

solamente una sezione caratteristica ma è fondamentale riportare un numero di sezioni sufficientemente

adeguato per modellare correttamente la passerella ciclopedonale.

Nel caso specifico si sono considerate 15 differenti sezioni.

Valutando la situazione attuale della passerella si è ipotizzato che i vincoli interni tra i singoli profili siano

schematizzabili come degli incastri.

I vincoli esterni (vedasi immagini sottostanti) sono anch’essi schematizzati come degli incastri a terra e sono

unicamente applicati alle estremità dei tre profili longitudinali inferiori denominati “tubolare 2”, “tubolare 3” e

“tubolare 4”.

Il “tubolare 1” ed il “tubolare 5” servono a completamento della passerella e sono collegati agli altri profili

longitudinali tramite traversi con profilo HEB120.


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Si riporta inoltre lo schematismo dei vincoli ipotizzati all’estremità della passerella dove si osserva che i tre

tubolari inferiori sono incastrati agli estremi mentre i due superiori sono liberi agli estremi.

Figura 10: Vincoli esterni della passerella


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2.3. VALUTAZIONE DEI CARICHI

2.3.1. Normative di riferimento Le normative di riferimento sono le seguenti:

1. Eurocodice3 (UNI EN 1993);

2. NTC 2008.

2.3.2. Materiali Per la valutazione dei carichi e per le verifiche strutturali si è considerato l’acciaio strutturale S275.

Tipo Caratteristiche Requisiti

S275 Laminati a caldo UNI EN 10025

Spessori ≤ 40 mm

Tensione caratteristica snervamento fyk ≥275 N/mm2

Tensione caratteristica rottura ftk ≥430 N/mm2

2.3.3. Carichi applicati I carichi si dividono in:

Peso proprio (Gk1)

Permanenti non strutturali (Gk2);

Variabile (Qk);

Neve;

Vento;

Sisma.

I carichi permanenti non strutturali applicati alla struttura metallica sono principalmente dovuti all’assito in

legno, ai nuovi parapetti previsti, alle reti metalliche; in aggiunta si deve considerare anche la presenza dei

profili a T che sono disposti con passo costante lungo tutti i lati esterni ed inferiori della struttura.

Secondo le NTC si è considerato un carico variabile superficiale per ponti di categoria 3 che risulta pari a 5

kN/mq applicato all’assito della passerella.

È stato considerato inoltre il contributo della neve, del vento e del sisma.

Carichi permanenti non strutturali

I carichi si suddivonono in carichi superficiali e carichi lineari.

Il primo dei due corrisponde al carico dovuto ai seguenti contributi:

Travetti in legno;

Assito;

Tubolari fermapiede;

Parapetto;

Rete Metallica.

Questo carico viene applicato come floor load e viene ripartito dal programma sulle HEB120 orizzontali, che

risultano essere collegate al tubolare 4 e talvolta anche al tubolare 2.


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Tipo carico Valore [kg/mq]

Travetti in legno 27,00

Assito 21,88

Fermapiede 7,64

Parapetto 19,63

Rete metallica 5,25

TOTALE 81,40

Il carico lineare è applicato ai tubolari e corrisponde al contributo dei seguenti elementi:

Profili a T;

Rete metallica superiore.

Il carico complessivo per ciascun tubolare è dato dalla seguente tabella:

Num. tubolare Valore [kg/m]

1 75.42

2 70.69

3 54.84

4 41.44

5 71.76

Carichi variabili

Il carico variabile è ottenuto dalla normativa vigente ed è pari a 5 kN/mq applicato in sull’intera larghezza e

lunghezza dell’assito in modo analogo al carico superficiale permanente non strutturale.

Carico neve

Il carico dovuto alla neve viene applicato esattamente come quello variabile e lo si ottiene utilizzando un

fogli excel di comprovata validità.


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Carico del vento

Il valore della pressione del vento che bisogna applicare è il seguente:


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Si immagina che il vento sia ripartito sui 5 tubolari e si differenzia a seconda della direzione del vento stesso.

Inoltre il carico viene definito sia in direzione y sia secondo la direzione z proiettando la risultante nelle due

direzioni principali.

Sono state considerate due situazioni di carico di vento:

in direzione y positiva secondo il sistema di riferimento globale;

in direzione y negativa rispetto al sistema di riferimento globale.

Il vento viene calcolato sulla una superficie di contatto ridotta; essa risulta poco superiore all’area globale di

contatto tra il vento ed i profili a T disposti con passo costante lungo tutte le parti esterne della struttura.

Si riporta la tabella riassuntiva del carico lineare applicato in funzione del sistema di riferimento globale.

tubolare Fy+ [kN/m] Fz [kN/m] Fy- [kN/m] Fz [kN/m]

1 0.31 -0.03 -0.18 0.03

2 0.37 0.21 -0.22 -0.21

3 0.11 0.17 -0.11 -0.17

4 0.17 -0.16 -0.29 0.16

5 0.13 -0.09 -0.21 0.09

Carico termico

La variazione di temperatura, pari a 25°, è stata applicata a tutti gli elementi ad eccezione delle travi fittizie

che sono presenti al solo scopo di inserire il carico superficiale.

Carico sismico

Il carico sismico è stato valutato utilizzando il foglio excel “spettri NTCver.1.0.3.xlsx” ed inserendo lo spetto

ottenuto all’interno del programma di calcolo.


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2.3.4. Sintesi dei carichi applicati nel modello I carichi sopra riportati sono stati inseriti nel modello ed in particolare sono applicati come segue:

Il carico superficiale è stato inserito con un floor load denominato “Assito” e considera il carico

permanente non strutturale, il carico variabile e la neve;


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Figura 11: Carichi superficiali passerella

I carichi lineari sono applicati su ciascun tubolare come precedentemente definito.

Il carico dovuto alla variazione termica pari a 25°C è applicata a tutti gli elementi presenti nel

modello ad eccezione delle travi fittizie che sono presenti al solo scopo di inserire il carico

superficiale;

Il carico sismico è associato allo spetto di risposta elastico ed è calcolato direttamente dal

programma.


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2.4. RISULTATI

2.4.1. Deformazioni I risultati sono riportati in forma grafica e non vengono mostrati i risultati numerici per i singoli elementi.

Si mostrano le seguenti deformate dovute ad alcuni carichi significativi applicati singolarmente.

Figura 12: Deformata (Carico variabile)

Figura 13: Deformata (Carico Vento y+) – vista “in pianta”


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Figura 14: Deformata (Sisma direzione y) – vista “in pianta”

Figura 15: Deformata (deltaT=25°C) – vista “laterale”

La deformata viene valutata agli stati limite d’esercizio e si osserva che lo spostamento massimo risulta

inferiore al limite imposto da normativa.


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Figura 16: Inviluppo deformate allo SLE (spostamenti positivi max)

Figura 17: Inviluppo deformate allo SLE (spostamenti negativi minimi)


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2.4.2. Sollecitazioni Si riportano i diagrammi delle sollecitazioni che sono applicate agli elementi.

Figura 18: My [kNm]- Massimi valori inviluppo

Figura 19: My [kNm] - Minimi valori inviluppo


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Figura 20: Mz [kNm] – Massimi valori inviluppo

Figura 21: Mz [kNm] - Minimi valori inviluppo


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Figura 22: Mx [kNm] – Massimi valori inviluppo

Figura 23: Mx [kNm] - Minimi valori inviluppo


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Figura 24: Fx – forza assiale [kN] – Massimi valori inviluppo

Figura 25: Fx [kN] - Minimi valori inviluppo


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Figura 26: Ty [kN] – Massimi valori inviluppo

Figura 27: Tx [kN] - Minimi valori inviluppo


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Figura 28: Tz [kN] – Massimi valori inviluppo

Figura 29: Tz [kN] - Minimi valori inviluppo


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2.5. VERIFICHE

Si riporta in modo grafico la verifica degli elementi beam.

Si osserva che lo sfruttamento dei singoli elementi è pari al massimo all’83% e di conseguenza tutti gli

elementi risultano validati.

Figura 30: Sfruttamento elementi beam


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3. VERIFICA DETTAGLI PASSERELLA

3.1. Verifica nuovo parapetto

Figura 31: Sezione generica della passerella e dettaglio collegamento parapetto nuovo a profilo a T esistente

Il nuovo parapetto è collegato inferiormente ai profili a T esistenti e

superiormente è presente il nuovo corrimano ed i montanti presentano un

interasse pari ad 32 cm.

La verifica del parapetto è stata svolta ipotizzando che lo schema statico dei

montanti sia quella di una mensola con carico concentrato sull’estremo

libero dovuto al contributo della spinta trasversale applicata al corrimano.

Le misure riportate nella figura adiacente corrispondono a quelle massime

presenti da progetto.

Il carico considerato è il seguente:

Carico di punta Qk pari a 200 kg/m e di conseguenza quello

applicato a ciascun montate coincide con la quota parte data dall’interasse

dei montanti;

Peso proprio del corrimano;

Peso proprio del montante.

Le sollecitazioni sono calcolate nel baricentro dei bulloni:

Verifica a flessione montante:

Verifica a taglio bulloni:


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3.2. Verifica collegamento n.2 tubolare-appoggio in c.a.

Figura 32: Vista frontale collegamento tubolare-appoggio in c.a.

Dato che le piastre di collegamento esistenti non risultano essere in buono stato si è deciso di posizionare

nuove piastre che contornano quella esistente così da rinforzare il collegamento stesso.

Figura 33: Foto collegamento n.2

Infatti, come si può vedere dallo foto riportata si osserva che tale collegamento è costituito da due piastre

connesse tra loro da un getto integrativo di calcestruzzo e da tirafondi aggiuntivi.

A titolo di esempio si riporta unicamente la verifica dell’appoggio n.2 tra il tubolare e l’appoggio in c.a.

esistente posta in prossimità di Via S. Silva.

Le sollecitazioni applicate sono ottenute posizionando in modo idoneo le reazioni vincolari dovute al

comportamento del ponte.

La verifica è stata svolta utilizzando il programma “Hilti PROFIS Anchor”.

In via cautelativa si è svolta la verifica considerando come elementi resistenti unicamente i nuovi tirafondi ed

una piastra equivalente che ha lati pari a 1180 mm x 740 mm.


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4. VERIFICA DETTAGLI RAMPE

4.1. Verifica nuovo parapetto un acciaio

Figura 34: Schema nuovo parapetto

Si prevede di posizionare lungo alcune parti della rampe dei parapetti in acciaio S275 con altezza pari a

110cm e sono innestati nella fondazioni in c.a.

Sono composti da montanti posti a distanza media pari a 150cm e collegati tra loro da un corrimano tubolare

di diametro pari a 66 mm e due tubolari intermedi con diametro pari a 38mm ed incastrati alla base.

Verifica corrimano

Si assume come schema statico quello di una trave in semplice appoggio con lunghezza pari all’interasse dei

montanti e carico uniformemente distribuito pari a Qk. (pari a 1,5 kN/m)

Momento sollecitante

Momento resistente

Verifica del montante

Si assunto lo schema di mensola e si è applicato un carico concentrato all’estremo libero.

Le sollecitazioni massime calcolate alla base sono le seguenti:

Momento resistente


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Verifica collegamento alla fondazione in c.a.

La verifica è stato svolta utilizzando il programma “Hilti PROFIS Anchor” e risulta verificata.


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4.2. Verifica fondazioni in c.a. – Rampa Lato Parcheggio

Figura 35: Schema sezione fondazione in c.a.

Si verifica la fondazione a ribaltamento assumendo che il pacchetto della pavimentazione ed il terreno

sottostante siano saturi d’acqua.

Momento ribaltante:

Momento stabilizzante:

4.3. Verifica scala in c.a. - Rampa lato Via S. Silva

Figura 36: Sezione scala in c.a.


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Figura 37: Pianta scala in c.a.

In questa sede si riporta unicamente la verifica della struttura portante dei gradini in c.a. della scala che

permette l’accesso alla rampa di Via S.Silva.

Essa è schematizzabile come un soletta piana i c.a. ad altezza variabile.

Per svolgere la verifica si sono considerate le seguenti assunzioni a favore di sicurezza:

1. Lo schema statico assunto in ciascuna delle due direzioni principali è quello di una soletta/trave

appoggiata solo su due lati;

2. L’altezza della soletta è pari al valore minimo che è 15 cm;

Carichi applicati:

1. Carico permanente strutturale (peso proprio scalini)

2. Carico permanente non strutturale (finitura gradino)

3. Carico variabile

Carico allo SLU


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Verifica a flessione (lungo sezione C-C)

La luce netta è pari a 2,5m e si assume una larghezza pari ad 1m.

Usando il programma VcaSLU si verifica la sezione.

Verifica a flessione (lungo sezione A-A)

La luce netta è pari a 3,9m e si assume una larghezza pari ad 1m.

Usando il programma VcaSLU si verifica la sezione.


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5. CONCLUSIONI

Sono state consultate sia le tavole strutturali della passerella sia il progetto definitivo redatto dal geometra

Zamboni.

Si è dunque verificato il comportamento della struttura esistente sottoposta ai carichi previsti dalle normative

vigenti.

Si è inoltre verificato il corretto comportamento di alcuni elementi aggiuntivi che sono previsti per la

realizzazione del percorso ciclopedonale.

Come riportato nei paragrafi precedenti si osserva che la verifica della passerella risulta dunque soddisfatta.

Le verifiche complete sono a disposizione presso lo studio AN Ingegneria Civile.

Seregno, 05 aprile 2018

Dott. Ing. Angelo Novara


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