COMUNE DI DOVERA (CR)

Via Lago D’Iseo

PROGETTO PONTE CARRABILE

RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE

PROGETTO PONTE CARRABILE

PIANO DI LOTTIZZAZIONE IL CAMPO

Rev. 0.0

COMMITTENTE: Max immobiliare S.r.l.

Legale rappresentante: Carmelo Bocchieri

Via Lago D’Iseo, 5 - 26010 Dovera (CR)

PROGETTISTA Dott. Arch. Porchera Loredana

GENERALE DELL’ Via Caduti di Nassiriya, 21- 26016 Spino D'Adda (CR)

OPERA: Ordine degli Architetti della Provincia di Cremona n. 717

PROGETTISTA Dott. Ing. Arch. Bernardo Vanelli

STRUTTURALE: Via Garibaldi, 13 - 26012 Castelleone (CR)

Ordine degli Ingegneri della Provincia di Cremona, n. 605

Relazione di calcolo

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INDICE

RELAZIONE DI CALCOLO .............................................................................................................. 3

DISEGNI DI RIFERIMENTO............................................................................................................. 3

NORME TECNICHE .......................................................................................................................... 3

CARATTERISTICHE DEI MATERIALI ........................................................................................... 3

CARICHI DI PROGETTO .................................................................................................................. 4

1) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SOLETTONE CARRABILE ........................................... 5

CARATTERISTICE GEOMETRICHE DEL PONTE ....................................................................... 5

1.1) AZIONI SULLA STRUTTURA .................................................................................................. 5

1.2) COMBINAZIONI DI CARICO ................................................................................................... 7

1.3) VERIFICA .................................................................................................................................... 9

2) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SPALLE IN C.A. .......................................................... 10

3) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA PIASTRA DI FONDAZIONE ....................................... 12

ALLEGATI ........................................................................................................................................ 13

Relazione di calcolo

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RELAZIONE DI CALCOLO

La presente relazione di calcolo è relativa ai lavori di costruzione di un ponte stradale in Dovera,

presso la zona di lottizzazione “il campo”, atto al superamento della roggia Doverola.

Le opere in calcestruzzo armato si limitano alle seguenti:

- fondazione a platea;

- spalle in c.a.;

- impalcato composto da travetti in c.a. precompresso tipo Celersap 13x14 tipo A4 in calcestruzzo

C45/55 affiancati ed esecuzione di un sovrastante getto armato in calcestruzzo C20/25.

DISEGNI DI RIFERIMENTO Il progetto strutturale è completato dai seguenti disegni esecutivi di cantiere:

Tav. 2 _ STRUTTURE: planimetrie e sezioni.

NORME TECNICHE

_ D.M. LL.PP. 9 gennaio 1996

Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato

normale e precompresso e per le strutture metalliche.

_ D.M. 14 gennaio 2008

“Nuove norme tecniche per le costruzioni”. (utilizzate solo dove esplicitamente citato per il

reperimento di concetti complementari alle normative sopraccitate).

CARATTERISTICHE DEI MATERIALI I materiali impiegati presentano le seguenti resistenze:

Calcestruzzo per opere in c.a.:

Rck=300 daN/cm2

Compressione semplice

su pilastri con s≥25cm 22

11

/50.1276.1//30085.08.0

85.08.08.0'

cmdaNcmdaNxx

xfxxff cdcc

Compressione per

flessione o

pressoflessione su travi

(solette s≥5cm) 2

2

/00.1326.1

/30083.085.0

6.1

83.085.0

cmdaNcmdaNxx

xRxf ck

cd

Campi di impiego Tutte le strutture in c.a. gettate in opera salvo il getto di completamento del piano

carrabile

Relazione di calcolo

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Rck=250 daN/cm2

Compressione semplice

su pilastri con s≥25cm 22

11

/25,1066.1//30085.08.0

85.08.08.0'

cmdaNcmdaNxx

xfxxff cdcc

Compressione per

flessione o

pressoflessione su travi

(solette s≥5cm) 2

2

/24,1106.1

/30083.085.0

6.1

83.085.0

cmdaNcmdaNxx

xRxf ck

cd

Campi di impiego Getto di completamento solettone in Celersap

Acciaio per cemento armato: B450C saldabile ad aderenza migliorata

- Resistenza di calcolo 2/391315.1

4500cmdaN

ff

s

yk

sd

CARICHI DI PROGETTO

Le prescrizioni regolamentari attualmente in vigore per i ponti stradali, in base ai carichi mobili q1

ammessi al transito fanno ascrivere il ponte in progetto alla I categoria: ponti per il transito di tutti i

tipi di carichi mobili.

Pesi considerati:

Cemento armato 2500 daN/m3

Acciaio 7850 daN/m3

Peso del solaio in opera 1125 daN/m2

Materiali di completamento manto stradale 2000 daN/m3

Carico accidentale neve 120 daN/m2

Azioni variabili del traffico Schema di carico 1

30000 daN per asse

900 daN/m2

Schema di carico 5 500 daN/m2

Azione di frenamento 37800 daN

Relazione di calcolo

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1) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SOLETTONE CARRABILE

CARATTERISTICE GEOMETRICHE DEL PONTE

Luce netta 4,50 m.

Luce di calcolo: 4,80 m.

Larghezza 8,00 m.

L’impalcato è composto da travetti in c.a.p. tipo Celersap 13x14 tipo A4 affiancati sui quali viene

eseguito un getto di calcestruzzo, dello spessore di 50 cm., poggiante su due spalle in c.a.

posizionate parallelamente alla roggia Doverola.

L’armatura di distribuzione viene normalmente prevista su due strati: il primo, immediatamente al

di sopra dei travetti, è formato con tondini Ø12/14 cm. disposti in senso normale alla portata;

il secondo, a circa 2 cm. dall’estradosso, è costituito da un doppio ordine di ferri in senso normale e

parallelo alla portata.

Il ponte risulta essere di seconda categoria, per la verifica ed il dimensionamento sono state

considerate le azioni variabili del traffico comprensive degli effetti dinamici dei ponti di prima

categoria; in particolare sono stati considerati gli schemi di carico 1 e 5. Inoltre è stato considerato il

carico dato dall’azione di frenamento ipotizzato, come da normativa, uniformemente distribuito

lungo l’asse longitudinale del ponte.

1.1) AZIONI SULLA STRUTTURA

A) AZIONE VARIABILE DEL TRAFFICO (q1)

Schema 1

I calcoli sono stati effettuati considerano una striscia unitaria di “solettone” appartenente alla corsia

n.1.

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La distribuzione dei carichi nel solettone è stata ipotizzata, come da cap. 5 delle NTC 2008, con

angolo di distribuzione pari a 45°:

Quindi i carichi agenti sullo schema statico del solettone (per metro lineare) sono pari a:

Per il primo tratto (da x1=130cm a x1=230cm)

Carico tandem: q1 = 15000 daN/m2 x 1 m = 15000 daN/m

Per il primo tratto (da x1=250cm a x1=350cm)

Carico tandem: q1 = 15000 daN/m2 x 1 m = 15000 daN/m

Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte

Carico uniformemente distribuito: q1 = 900 daN/m2 x 1 m = 900daN/m

Schema 5

Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte

Carico uniformemente distribuito: p1 = 500 daN/m2 x 1 m = 500daN/m

B) AZIONE DI FRENAMENTO (q3)

Lungo tutto lo sviluppo longitudinale del ponte

La forza longitudinale, al metro lineare, da considerare deve essere pari a:

Considerando la prima corsia (condizione di carico più gravosa), la forza in esame risulta essere

pari a 378 kN/m; questa forza, oltre a generare un’azione assiale, genera un momento flettente

costante sul solettone. Tale momento è calcolato rispetto al baricentro della struttura portante

(solettone) che si trova a 30,5 cm dal piano di viabilità. Si avrà quindi:

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q3 = 37800 daN/m

M = 37800 daN/m x 0,305m = 11600daNm/m

C) CARICHI VARIABILI (Qn) E PERMANENTI (G1 e G2)

Peso proprio Solettone: G1 = 1250 daN/m2 x 1 m = 1250daN/m

Manto stradale: G2 = 2000 daN/m3 x 1 m = 160 daN/m

Neve: Qn = 120 daN/m2 x 1 m = 120 daN/m

PERM = 1250 daN/m

VAR = 280 daN/m

1.2) COMBINAZIONI DI CARICO

Per quanto riguarda le azioni dovute al traffico; la normativa fornisce le seguenti combinazioni di

carico

Relazione di calcolo

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Nel caso in esame sono state considerati i gruppi di azione 1, 2a e 4. le combinazioni di carico

risultano quindi essere tre:

I) G1 x G1 + G2 x G2 + Qi x Qn+ Q x q1,i

II) G1 x G1 + G2 x G2 + Qi x Qn+ Q x [ψ1,i x q1,i+ q3]

III) G1 x G1 + G2 x G2 + Qi x Qn+ Q x p1

Dove i coefficienti utilizzati sono i seguenti:

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Tra le combinazioni di carico analizzate, quella che risulta essere più gravosa è la combinazione I;

per questo motivo si procederà con il dimensionamento e la verifica con il suddetto valore.

Si riporta in allegato il calcolo delle sollecitazioni agenti sul solettone eseguita con il software

Tecnobit.

1.3) VERIFICA

Dai calcoli effettuati risulta che il massimo momento sollecitante è pari a 35275 daNm; perciò,

utilizzando un solaio con le caratteristiche sopra citate, la verifica a flessione risulta soddisfatta in

quanto il massimo momento resistente (al metro lineare) è pari a 56798 daNm.

Per completezza sono di seguito riportate le tabelle riassuntive delle caratteristiche degli elementi

costruttivi utilizzati.

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2) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA SPALLE IN C.A.

La spalla del ponte è sottoposta all’azione assiale derivante dai carichi che insistono sull’impalcato

del ponte, dall’azione orizzontale esercitata dalla spinta del terreno a lato della roggia e dall’azione

orizzontale esercitata dalla spinta dell’acqua. L’armatura della spalla del ponte sarà dimensionata

utilizzando come azione la condizione più gravosa che è costituita dalla spinta dell’acqua,

trascurando l’azione contenitiva del terreno.

2.1) CALCOLO DELL’AZIONE ASSIALE SULLA SPALLA DEL PONTE

Per il dimensionamento e la verifica delle spalle del ponte è necessario verificare due condizioni

tipo di massima e minima azione assiale sugli elementi sopra citati.

Utilizzando la prima combinazione di carico si è calcolato il valore massimo di azione assiale

considerando che l’azione variabile del traffico si scarichi totalmente su una pila; la condizione di

carico minimo sarà quella complementare.

Il carico verrà calcolato alla base delle spalle considerando anche il loro peso proprio; tutti i calcoli

verranno effettuati al metro lineare.

MASSIMO CARICO

Il massimo carico sulla spalla del ponte è calcolato affidando esclusivamente il carico veicolare ad

una spalla. In questo caso il carico veicolare è calcolato, come da schema 1, ipotizzando la presenza

sulla corsia 1 di un mezzo con due assi caricati da 300kN ciascuno e sulla corsia due da un mezzo

caricato da 200 kN per asse.

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G1 x G1) x L/2 + G2 x G2) x L/2 + Qi x Qn) x L/2 + ( Q x q1,i) x L,i + G1x ( c.a.x Vspalla)

x 1125daN/m) x 4,8m/2 + x 160daN/m) x 4,8m/2 + x 120daN/m) x 4,8m/2+

x 900daN/m) x 4,8m/2 + 1,35 x[ 2 x da da )/8m] + 1,30 x (2500daN/m3 x

1m x 0,30m x 1,25m) = 26076 daN/m

MINIMO CARICO

Il minimo carico sulla spalla del ponte è calcolato trascurando il carico veicolare.

G1 x G1) x L/2 + G2 x G2) x L/2 + Qi x Qn) x L/2 + ( Q x q1,i) x L,i + G1x ( c.a.x Vspalla)

x 1125daN/m) x 4,8m/2 + x 160daN/m) x 4,8m/2 + x 120daN/m) x 4,8m/2+

x 900daN/m) x 4,8m/2 + 1,30 x (2500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,25m) = 9205 daN/m

2.2) CALCOLO DELLA SPINTA DELL’ACQUA SULLA SPALLA DEL PONTE

La spinta dell’acqua sulla spalla del ponte genera una spinta pari a:

mdaNmmdaN

hS OH /1016)25,1(2

/1000*3,1

2*3,1 2

322

Questa spinta genera un momento alla base della spalla pari a:

mdaNmmmdaNhSM /4243/25,1*/10163/*

2.3) VERIFICHE SULLA SPALLA DEL PONTE

Si procede tramite la verifica a compressione (utilizzando il massimo valore assiale) e con la

verifica a pressoflessione (utilizzando il minimo valore assiale) effettuate su metro lineare di spalla.

Verifica a compressione alla base del pilastro

= Ntot AC * 1'cf = 260760 N /300mm*1000mm*12,75MPa = 0,07 < 0,55

Verifica a pressoflessione alla base del pilastro

In corrispondenza di tale sezione si avrà un’armatura effettiva pari a 10 Ø12.

La verifica ed il dimensionamento della spalla del ponte sono effettuati con il software tecnobit.

Ntot = 9205 daN/m

Mbase = 424daNm

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3) DIMENSIONAMENTO E VERIFICA PIASTRA DI FONDAZIONE

Il calcolo della piastra di fondazione è effettuato considerando il massimo carico assiale su una

spalla (considerano sempre il carico assiale al metro lineare nella condizione di corsia n.1) ed il

minimo sull’altra per poter determinare la massima tensione sul terreno di fondazione.

Sulla fondazione agiranno quindi i seguenti carichi (opportunamente amplificati per consentirne

l’inserimento nel programma):

Carico spalla 1 (i carichi sono calcolati su metro lineare di spalla):

carichi permanenti ponte p0=1,35x(1250daN/m x 4,8m/2) = 4050 daN/m

carichi variabili traffico p1= x 900daN/m) x 4,8m/2 + 1,35 x[ 2 x

da da )/8m] = 19791 daN/m

carichi variabili ponte p1=1,5x(120daN/m x 4,8m/2+160daN/m x 4,8m/2)= 1010 daN/m

peso proprio spalla p0=1,3x(2500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,25m)= 1220 daN/m

Carico spalla 2 (i carichi sono calcolati su metro lineare di spalla):

carichi permanenti ponte p0=1,35x(1250daN/m x 4,8m/2) = 4050 daN/m

carichi variabili traffico p1=1,35x(900daN/m x 4,8m/2)= 2920 daN/m

carichi variabili ponte p1=1,5x(120daN/m x 4,8m/2+160daN/m x 4,8m/2)= 1010 daN/m

peso proprio spalla p0=1,3x(2500daN/m3 x 1m x 0,30m x 1,25m)= 1220 daN/m

Carico distribuito su piastra di fondazione (i carichi sono calcolati su metro quadro):

Peso acqua: p1=1,50x(1000daN/m3 x 1,25m) = 1900 daN/m

2

Peso della fondazione: p0=1,30x(2500 daN/m3 x 0,45 m)= 1500 daN/m

2

Si riporta in allegato il dimensionamento e la verifica della piastra di fondazione effettuata con il

software SismiCad12.

___

Si chiarisce che i calcoli eseguiti per il dimensionamento delle strutture in conglomerato cementizio

armato sono stati effettuati secondo i criteri e le metodologie della Scienza delle Costruzioni e che

le sollecitazioni di calcolo non superano quelle ammesse dal vigente regolamento.

Castelleone, 21 agosto 2013.

Il Progettista delle strutture

Dott. Ing. Arch. Bernardo Vanelli

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ALLEGATI