RELAZIONE E TABULATO DI CALCOLO VERIFICHE … · Per il calcolo del carico limite, in condizioni...

Ing. Giuseppe Margani- via Terranova 9- 93015 Niscemi (CL)

Ditta: coniugi: Messina Toto' e Perticone Anna Maria, residenti a Niscemi in via Tintoretto 45

Realizzazione di recinzione e accesso ad un fondo agricolo a mezzo di cancello scorrevore realizzato con struttura

scatolare.

RELAZIONE E TABULATO

DI CALCOLO

VERIFICHE GEOTECNICHE

il calcolista la ditta l'impresa esecutrice

il dir. dei lav.

1

RELAZI

ONE TI

PO

RELAZIONE E TABULATO DI CALCOLO

La presente relazione di calcolo interessa un cancello scorrevole realizzato quasi interamentein acciaio scatolare zincato o meno munito di ruote a gola tonda e scorrevole su guida costituita da profilo ad "U" rovesciato.Lo schema strutturale del cancello da installare dipende essenzialmente dagli usi a cuie' destinato e dalla ampiezza del passo carrabile, lo stesso puo' essere azionato a mano o meccanicamente; le verifiche strutturali non dipendono dal metodo di azionamento adottato.Il cancello oggetto di verifica presenta il seguente scema strutturale.

Le verifiche degle elementi strutturali sono eseguite prendendo in conto le seguenti fasi: - cancellochiuso; - cancello in fase di apertura e sorretto da un solo pilastrino (evento di brevissima durata);- cancello semi-aperto o mantenuto completamente aperto (evento di lunga durata); . Ai fini delle verifiche sono state individuatele azioni che interessano il manufatto e le relative sollecitazioni sia nella fase statica che in quella sismica; le sezioni degli elementi interessati alla verifica sono quelle maggiormente sollecitate, sono state riportate le verifiche di stabilita' e di resistenza adottando il metodo semiprobabilistico degli stati limite.

Normativa di riferimento per il calcolo delle parti strutturaliI calcoli e le verifiche riportate nella presente relazione sono stati condotti con riferimento al

2

RELAZI

ONE TI

PO

disposto delle seguenti norme:

• Legge 5 novembre 1971, n. 1086 Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normalee precompresso ed a struttura metallica.

• Ministero dei Lavori Pubblici. Circolare n. 11951, 14 febbraio 1974 - Istruzioni relative alla Legge 5 novembre 1971.

• Legge 2 febbraio 1974, n. 64 "Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche."

• D.M. 14.01.2008 Norme tecniche per le costruzioni.• CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n. 617 "Istruzioni per l'applicazione delle Â«Nuove

norme tecniche per le costruzioniÂ»"di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008.• D.P.R. 6 giugno 2001 n. 380 "Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari

in materia edilizia."• Eurocodice 2 Uni Env 1992-1-1 "Progettazione delle strutture in calcestruzzo."• UNI EN 1011-2:2003 "Saldatura - Raccomandazioni per la saldatura di materiali

metallici - Saldatura ad arco per acciai ferritici"• norme CNR-DT 207/2008

I cancelli sono soggetti principalmente alle seguenti azioni: vento e sisma.

La struttura portante del cancello e' costituita da profilati scatolari in acciaio irrigidita internamente con profilati di acciaio di sezione inferiore a quella potante oppure da pannelli in acciaio ancorate a profilati scatolari. Il cancello sara' sostenuto inferiormente da rotaie a pavimento zincate e annegate ai plinti e alla trave di collegamento della fondazione. Il cancello scorrera' sulle rotaie a mezzo di ruore in posizione tale da distribuire equamente i carichi trasmessi dal cancello e dalle azioni a cui e' soggetto. Le ruote possono essere singole o doppie a seconda del peso del cancello. Per cancelli che hanno una peso inferiore a kg 800 si possono utilizzare ruote singole, per cancelli che hanno peso maggiore si utilizzeranno ruote doppie; queste possono essere saldate, avvitate o fissate tramite perni all'interno del profilato inferiore. Le ruote vanno fissate all'interno del cancello ad una distanza pari ad 1/15 della luce dal bordo esterno. Il cancello sara' a volta sostenuto da pilastrini in acciaio scatolare a sezione quadrata ammorzati a plinti di fondazioni dimensionati in funzione alla capacita' portante del terreno di fondazione. Per cancelli di luce limitata e' possibile affidare la capacita' portante ( 3-4 m.) ad una coppia di pilastrini. A seconda dell'uso e per luci maggiore la capacita' portante va affidata a tre pilastrini non equidistanti fra loro. I pilastrini possono essere singoli o accoppiati. Nel caso di pilastrini accoppiati questi vengono collegati in sommita' da una piastra in acciaio, che oltre a ripartire le azioni orizzontali consente di fissare le piastre di guida del cancello a mezzo di bulloni in acciaio. Alle piastre di guida vanno fissate l'oliva in numero di 4, realizzare con struttura in acciaio ricoperte da fibre di nylon. L' azione sismica e l'azione del vento viene trasmessa ai pilastrini a mezzo dell'oliva.

DATI RELATIVI ALLE OPERE DA REALIZZARELe opere da realizzare risultano di proprieta' della ditta :coniugi: Messina Toto' e Perticone Anna Maria, residenti a Niscemi in via Tintoretto 45ed hanno per oggeto : Realizzazione di recinzione e accesso ad un fondo agricolo a mezzo di cancello scorrevore realizzato con struttura scatolare.

3

RELAZI

ONE TI

PO

VERIFICHE GEOTECNICHE

Le NTC 2008 prevedono che le verifiche di sicurezza nei confronti degli stati limite ultimi per le opere e per i manufatti realizzati e da verificarepossano essere eseguite utilizzando diverse combinazioni di gruppi di coefficienti parziali. Per la azioni (A1 e A2), per i parametri geotecnici del terreno (M1 e M2) e per le resistenze (R1, R2 e R3).Le fondazioni superficiali devono essere verificate almeno con riferimento a meccanismi di rottura per carico limite e per scorrimento sul piano di posa. Le verifiche a rottura per carico limite e per scorrimento vanno eseguite con uno dei due approcci: ).Approccio1: Combinazione 1 (A1+M1+R1) questa combinazione e' piu severa nei confronti del dimensionamento strutturale delle opere a contatto con il terreno, i coefficienti parziali per le azioni sono riportate nella Tabella 6.2.I del DM/2008, quelli per i parametri geotecnici nella Tabella 6.2.II, i coefficienti riduttivi per le resistente nella Tabella 6.4.I.Approccio1: Combinazione 2 ( A2+M2+R2) mentre questa combinazione e' generalmente piu' severa nei riguardi del dimensionamento geotencico.Approccio2: UNICA ( A1+M1+R3) e' prevista un'unica combinazione di gruppi di coefficienti, da adottare sia nelle verifiche strutturali sia nelle verifiche geotecniche. APPROCCIO 1Si basa sul concetto dei coefficienti di sicurezza parziali e considera due famiglie di combinazioni (una combinazione di tipo strutturale STR "Scenario A1+M1+R1" e una combinazione di tipo Geotecnico GEO, "Scenario A2+M2+R2") generate con le seguenti modalita': Combinazione 1 -(A1+M1+R1) (STR -dimensionamento strutturale : in questo tipo di combinazione vengono incrementati le azioni permanenti e variabili (A1) con i coefficienti parziali sulle azioni, vengono lasciate inalterate le caratteristiche di resistenza del terreno (M1) e invariata la resistenza (R1). Combinazione 2 -(A2-M2-R2) (GEO -dimensionamento geotecnico : in questo tipo di combinazione vengono incrementati i carichi variabili (A2), vengono ridotte le caratteristiche di resistenza del terreno (M2) con i coefficienti parziali sui parametri geotecnici e ridotta la resistenza (R2) con i coefficienti parziali per le verifiche. APPROCCIO 2Si basa sul concetto dei coefficienti di sicurezza parziali e considera una famiglia di combinazioni generata con le seguenti modalita': Combinazione (A1+M1+R3) (STR e GEO: in questo tipo di combinazioni vengono incrementati le azioni permanenti e variabili (A1) con i coefficienti parziali sulle azioni, vengono lasciate inalterate le caratteristiche di resistenza del terreno (M1), mentre la resistenza (R3) assume valori ridotti o invariati in relazione al tipo di verifica (GEO o STR).

I dati geologici del sito oggetto di intervento sono state ampiamente descritte e riportate nella allegata Relazione Geologica per cui si ritiene superfluo riportare le relative: - Indagini geognostiche in situ (Stratigrafia sondaggi, certificati ed elaborazione prove penetrometriche, schede del rilievo geomeccanico ecc.)- indagine geofisiche;- prove e analisi di laboratorio con relativi certificati di prova;Dalla allegata relazione geologica si evince che il terreno interessato all'opera da realizzare permettono di classificare il profilo stratigrafico, ai fini della determinazione dell'azione sismica in sottosuolo del il sito oggetto di intervento ricade in categoria : ;

C- Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprieta' meccaniche con la profondita' e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s

4

RELAZI

ONE TI

PO

(ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < c u,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).

I parametri geotecnici utilizzati sono:Angolo attrito in gradi : 30.00Coesione kg/cm2 : 0.20

Peso di volume kg/cm3 : 1750

Modellazione geotecnica Ai fini del calcolo strutturale, il terreno sottostante l'opera viene modellato secondo lo schema di Winkler, cioe' un sistema costituito da un letto di molle elastiche mutuamente indipendenti. Il suolo elastico alla Winkler e' un modello matematico del terreno adottato nel problema del calcolo delle fondazioni in cui si ipotizza che la spinta esercitata dalla fondazione sul suolo sia proporzionale all'abbassamento del suolo. Cio' consente di ricavare le rigidezze offerte dai manufatti di fondazione, siano queste profonde o superficiali, che sono state introdotte direttamente nel modello strutturale per tener conto dell'interazione opera/terreno.

Pericolosita' sismica Ai fini della pericolosita' sismica sono stati analizzati i dati relativi alla sismicita' dell'area di interesse e ad eventuali effetti di amplificazione stratigrafica e topografica. Si sono tenute in considerazione anche la classe del manufatto assimilata a civile abitazione e la vita nominale. Per tale caratterizzazione si riportano di seguito i dati di pericolosita' come da normativa:

Stato limite Tr[anni] ag F0 Tc*

Operativita (SLO) 30 0.306 2.441 0.215

Danno (SLD) 50 0.386 2.545 0.270

Salvaguardia vita (SLv) 475 1.434 2.365 0.410

Collasso (SLD) 975 2.089 2.378 0.471

Le componenti kh e kv dei coefficienti sismici orizzontali e verticali per il sito interessato sono di seguito riportati:

Coefficienti SLO SLD SLV SLC

kh 0.0093 0.0116 0.0524 0.0922

kh 0.0046 0.0058 0.0262 0.0461

ag 0.5054 0.6338 2.1404 2.9167

βs 0.1800 0.1800 0.2400 0.3100

5

RELAZI

ONE TI

PO

CAPACITA' PORTANTE PER CARICHI NON SISMICI

La verifica del sottostante terreno di fondazione viene eseguita per la combinazione di carico agli SLU adiottando per le azioni i coefficienti parziali (A1 e A2), per i parametri geotecnici del terreno i coefficienti(M1 e M2) e per le resistenze i coefficienti parziali (R1, R2)approccio 1 combinazione 1 e approccio 1 combinazione 2(A1+M1+R1)Per il calcolo del carico limite, in condizioni non sismiche, si utilizza la formula di Brinch-Hansen, che esprime l'equilibrio fra il carico applicato alla fondaziuone e la resitenza limite del terreno: Qlim= c*Nc*sc*dc*ic*gc*bc + q*Nq*sq*dq*iq*gq*bq + ½*B*γt*Nγ*sγ*dγ*iγ*gγ*bγcon: e = M / N L1= L-2*e γt = peso specifico terreno in kg/mc3

c= coesione e= eccentricita' dei carichi L= larghezza della fondazione B= Lunghezza della fondazione D= Ammorsamento plinto = altezza plinto Nq = tg2[(Π/4)+(φ/2)]* eφ*tgφ

Nc = (Nq-1)/tg φ Nγ = 2*(Nq+1) *tg φ q = D * γtsc= 1 + (B*Nq)/(L1*Nc) sq= 1 + (0.4 * (B/L1) * tg φ ) sγ= 1 - (0.4 * (B/L1) ) nel caso in cui D>B: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* (D/B1) altrimenti: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* arctg(D/B1) dc= dq -(1- dq)/(Nc*tg φ)

La verifica allo scorrimento per forze orizzontale e' stata eseguita secondo l'approccio 1, combinazione 1 (A1+M1+R1) e secondi l'approccio 1 combinazione 2 (A2+M2+R2) in condizioni non sismiche, utilizzando la formula:

Rd = 1/γR *[Nd * tg φ/γφ]

Per la verifica deve risultare :Td ≤ Rd

6

RELAZI

ONE TI

PO

CAPACITA' PORTANTE PER CARICHI SISMICI

La verifica del sottostante terreno di fondazione viene eseguita per la combinazione di carico agli SLU adiottando per le azioni il coefficiente parziale (A1), per i parametri geotecnici del terreno il coefficiente parziale (M1) e per le resistenze il coefficiente parzialei (R3)

Per il calcolo del carico limite, in condizioni sismiche, si utilizza la formula di Brinch-Hansen, che esprime l'equilibrio fra il carico applicato alla fondaziuone e la resitenza limite del terreno:

Qlim= c*Nc*sc*dc* ic*gc*bc*zc + q* N q* sq*dq*iq*gq*bq*zq + ½*B*γt*Nγ*sγ*dγ*iγ*gγ*bγ*zγ*cγ

In questa espressione oltre i termini precedentemente indicati figurano i termini: cγ = coefficiente correttivo dovuti all'effetto cinematico. zc, zq, zγ = coefficienti correttivi dovuti all'effetto inerziale; con: e = M / N L1= L-2*e γt = peso specifico terreno in kg/mc3


Nc = (Nq-1)/tg φ Nγ = 2*(Nq+1) *tg φ q = D * γtsc= 1 + (B*Nq)/(L1*Nc) sq= 1 + (0.4 * (B/L1) * tg φ ) sγ= 1 - (0.4 * (B/L1) ) nel caso in cui D>B: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* (D/B1) altrimenti: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* arctg(D/B1) khk= βq*SS*ST*ag/g cβ= (1- khk/tanβ'S)0.45

kki= SS*ST*ag/g zβ= (1- khi/tanβ'S)0.35

La verifica allo scorrimento per forze orizzontali e' stata eseguita secondo l'approccio 2, combinazione unica (A1+M1+R3) in condizioni sismiche, utilizzando la formula:

Rd = 1/γR *[Nd *tg φ/γφ]


7

RELAZI

ONE TI

PO

CARATTERISTICHE E RESISTENZE DI CALCOLO DEI MATERIALI UTILIZZATI

profilato superiore orizontale

sezione A (cm2) Ix (cm4) Iy (cm4) Wx (cm3) Wy (cm3) Peso (kg/ml)

250*100*6.3 42.10 3210.00 751.00 257.00 150.00 33.00

profilato superiore verticale


250*100*6.3 42.10 3210.00 751.00 257.00 150.00 33.00

profilati verticali interni


100*50*3 8.54 110.00 36.80 21.90 14.70 6.71

profilati pilastrini cancello


160*160*5 30.23 1194.00 1194.00 149.30 149.30 23.70

Caratteristiche del calcestruzzo e tens. max per SLU

classe calc. Fck(kg/cm2) Fcd(kg/cm2) Ec(kg/cm2) ε'yd

25/30 250.00 141.67 305885 0.0035

Caratteristiche del calcestruzzo e tens. max per SLE combinazione RARA

classe calc. n σc_max (kg/cm2) σf_max (kg/cm2) Ec (kg/cm2)

25/30 15 150.00 3600.00 305885

Acciaio per calcestruzzo

tipo Fyk (kg/cm2) Fcd(kg/cm2) ε'yd ε'fu Ea(kg/cm2)

B450C 4500 3913 0.0019 0.010 2100000

8

RELAZI

ONE TI

PO

CARATTERISTICHE GEOMETRICHE CANCELLO E OEPERE DI FONDAZIONE

Lunghezza cancello m. : 9.98altezza cancello in m. : 2.20Interasse profilati interni cancello cm : 13.00Distanza pilastrini cancello (d) m. : 0.20Interasse pilastrini cancello (L1) m. : 9.50Interasse pilastrini cancello (L2) m. : 4.50Altezza pilastrini cancello (HC) m. : 2.50Lung. plinto di fondazione (A) m. : 1.50Largh. plinto di fondazione (B) m. : 1.50Altezza plinto di fondazione (H) m. : 0.70Larghezza trave di collegamento plinti (b) m. : 0.40Altezza trave di collegamento (h) m. : 0.70Peso cancello kg : 1603

CARATTERISTICHE DEL TERRENO DI FONDAZIONE

Angolo attrito in gradi : 30.00Coesione kg/cm2 : 0.20

Peso di volume kg/cm3 : 1750

9

RELAZI

ONE TI

PO

CALCOLO DELL' AZIONE DEL VENTO

Il vento, la cui direzione si considera generalmente orizzontale, esercita sulle costruzioni azioni che variano nel tempo provocando, in generale, effetti dinamici. Per le costruzioni usuali tali azioni sono convenzionalmente ricondotte alle azioni statiche equivalenti definite al § 3.3.3 del DM/2008 di seguito riportato.Risulta particolarmente utile fare riferimento anche alla normativa CNR-DT 207/2008 avente per oggetto: "Istruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni".La pressione, che agiscein direzione orizzontale, viene calcolata con la seguente espressione riportata nelle NCT/2008.

' '

p= qb * ce* cp* cd

con : qb pressione cinetica di riferimento di cui al § 3.3.6ce coefficiente di esposizione di cui al § 3.3.7;cp coeff. di forma (o aerodinamico), funz. della tipologia e della geometria della costruzionecd coefficiente dinamico. Indicazioni per la sua valutazione sono riportate al § 3.3.8

CALCOLO DELLA VELOCITA' DI RIFERIMETO

Si definisce velocita' di riferimento vb il valore caratteristico della velocita' del ventoa 10 m dal suolo su un terreno di categoria di esposizione II (vedi Tab. 3.3.II), mediata su 10 minuti e riferita ad un periodo di ritornodi 50 anni. In mancanza di specifiche ed adeguate indagini statistiche vb e' data dall'espressione:

10

RELAZI

ONE TI

PO

vb = vb,0 as≤ a0

vb = vb,0 + ka *(as - a0) per a0< as<< 1500 m

con : vb,0, a0, ka sono parametri forniti nella Tab. 3.3.1 legati alla regione in cui sorge la costruz.as e' l'altitudine sul livello del mare (in m) in cui sorge la costruzione

La pressione cinetica di riferimento viene calcolata con l'espressione riportata al punto 3.3.6 (NCT/2008)

qb = ½ * ρ *vb2 (3.3.4)

vb e' la velocita' di riferimento del vento (in m/s);

ρ e' la densita' dell'aria assunta convenzionalmente costante e pari a 1,25 kg/m3;

11

RELAZI

ONE TI

PO

' '

Calcolo della velocita' di riferimento secondo le norme CNR-DT 207/2008Le norme CNR-DT 207/2008 consentono di eseguire una accurata valutazione della velocita' di riferimento vr,in funzione del valore di TR

vr = vb * cr

In questo modo la precedente relazione (3.3.4) diventa:qb = ½ * ρ *vr

2

vb e' la velocita' di riferimento del vento (in m/s) associata ad un periododi ritorno TR=50 anni (paragrafo 3.2.1);cr e' il coefficiente di ritorno fornito dall'espressione (Figura 3.2):

cr = 0.75 per TR=1 anno (3.4a)

cr = 0.75 + 0.0652 * ln(TR) per 1anno<TRɝanni (3.4b)

cr = 0.75 + √ 1-0.2*ln[ - ln(1-1/TR] per 5anno≤TRអanni (3.4c)

cr = 1 per TR=50 anni (3.4d)

cr = 0.65 * { 1- 0.138 *ln[ - ln(1-1/TR]} per TRᡪanni (3.4e)

dove TR e' il periodo di ritorno di progetto espresso in anni.

12

RELAZI

ONE TI

PO

COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE

Il coefficiente di esposizione ce dipende dall'altezza z sul suolo del punto considerato, dalla topografia del terreno, e dalla categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione. In assenza di analisi specifiche che tengano in conto la direzione di provenienza del vento e l'effettiva scabrezza e topografia del terreno che circonda la costruzione, per altezze sul suolo non maggiori di z = 200 m, esso e' dato dalla formula:

ce(z)= kr2 * ct*ln(z/z0)* Ε + ct * ln(z/z0)] per Zmin < z≤ 200 m (3.3.5)

ce(z)= ce (Zmin) per z ≤ Zmin

dove: kr, z0, Zmin sono assegnati in Tab. 3.3.II in funzione della categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione; ct e' il coefficiente di topografia. z altezza della costruzione in metri.

Il coefficiente di topografia ct e' posto generalmente pari a 1, sia per le zone pianeggianti sia per quelle ondulate, collinose e montane.

13

RELAZI

ONE TI

PO

' '

COEFFICIENTE DI FORMA Cp (circolare 617/2009)

La predetta circolare stabilisce:

- per elementi sopravento (cioe' direttamente investiti dal vento), con inclinazione sull'orizzontale > 60°, cp = + 0,8

COEFFICIENTE DINAMICO Cd (circolare 617/2009)

Il coefficiente dinamico tiene in conto degli effetti riduttivi associati alla non contemporaneita' delle massime pressioni locali e degli effetti amplificativi dovuti alla risposta dinamica della struttura.Esso puo' essere assunto cautelativamente pari ad 1 nelle costruzioni di tipologia ricorrente, quali gli edifici di forma regolare non eccedenti 80 m di altezza ed i capannoni industriali, oppure puo' essere determinato mediante analisi specifiche o facendo riferimento a dati di comprovata affidabilita'.

14

RELAZI

ONE TI

PO

RISULTATI DI CALCOLO DELL'AZIONE DEL VENTOComune interessato : NiscemiIndirizzo : Contrada PilacaneAltitudine s.l.m. m. : 300.00Altezza cancello scorrevole m. : nbsp; 2.20Tempo di ritorno in anni (TR) : 30Zona di apparteneza 4:- Sicilia e provincia di Reggio Calabriavb,0=28 [m/s]; a0=500 [m]; ka=0.020 [1/s]Distanza dalla costa [Km] : 20Velocita' del vento per in [m/s] per TR= 50 anni: 28.00Velocita' del vento per in [m/s] : 27.19Presseione cinetica di riferimento [kg/m2]: 46.22Classe di rugosita' del terreno : D

Corrispondente a: Aree prive di ostacoli (aperta campagna, aeroporti, aree agricole, pascoli, zone paludose o sabbiose, superfici innevate o ghiacciate, mare, laghi,....)Categoria di esposizione del sito : IIKr=0.19; Z0=0.05 [m]; Zmin=4 [m]Coefficiente di esposizione Ce : 1.80Coefficiente di topografia Ct : 1Coefficiente di forma Cp : 0.8Coefficiente di dinamico Cd : 1pressione del vento p [kg/m2] : 66.57

15

RELAZI

ONE TI

PO

ZONIZZAZIONE SISMICA, VITA NOMINALE, CLASSE D'USO >Le opere oggeto di calcolo ricadono in : Contrada PilacaneComune di : NiscemiLatitudine (coordinate Wgs84) : 37.1554Longitudine (coordinate Wgs84) : 14.4037Categoria di sottosuolo : CCategoria Topografica : T1Vita nominale VN : 50Classe d'Uso : Classe II Coefficiend d'Uso CU : 1.0Periodo di riferimento per l'azione sismica VR = VN * CU: 1.0Periodo di vibrazione della recinzione T1 0.0903

Maglia del reticolo di riferimento del sito interessato con indicazione (in rosso) del sito interessato

Coordinate del reticolo di riferimento

Codice ID Lat. Long. d

49631 37.131 14.365 km 4.37

49632 37.131 14.428 km 3.46

49409 37.181 14.366 km 4.39

49410 37.181 14.429 km 3.62

16

RELAZI

ONE TI

PO

' '

Grafico spettro di risposta in accelerazione per componenti orizzontaliPer stati limite di esercizio connessi con l'azione sismica -----> SLD

Ordinata dello spetto di progetto per SLD (Sd(T1)) 1.2412Coefficiente funzione della categoria del sottosuolo S = 1Fattore di smorzamento viscoso ξ = : 1Inizio grafico accelerazione spettrale orizzontale (T=0) = 0.6338Periodo corrspondente al tratto inizio spettro ad accelerazione costante TB = 0.1456Periodo corrspondente al tratto inizio spettro a velocita' costante TC = 0.4367Periodo corrspondente al tratto inizio spettro a spostamento costante TB = 1.7576

Grafico spettro di risposta in accelerazione per componenti orizzontaliPer stati limite ultimi connessi con l'azione sismica -----> SLV

17

RELAZI

ONE TI

PO

Ordinata dello spetto di progetto per SLV (Sd(T1))= 3.5101Coefficiente funzione della categoria del sottosuolo S = 1Fattore di smorzamento viscoso ξ = 1Inizio grafico accelerazione spettrale orizzontale (T=0) = 2.1404Periodo corrspondente al tratto inizio spettro ad accelerazione costante TB = 0.1927Periodo corrspondente al tratto inizio spettro a velocita' costante TC = 0.5781Periodo corrspondente al tratto inizio spettro a spostamento costante TD = 2.1847

18

RELAZI

ONE TI

PO

VERIFICA CANCELLO

VERIFICA A CANCELLO CHIUSO

La verifica della sezione dei profilati del cancello viene eseguita a cancello chiuso e interessa soltanto il profilato superiore del concello essendo quello maggiormente sollecitato. I carchi considerati sono quelli derivanti dalla pressione del vento.Combinazione per verifica agli statti limiti ultimi (SLU) :

Q = γG1* G1 + γG2* G2 + γQ1* QK1 + ∑jγQjΨ0jQKj

Coefficiente per carichi accidentali γQ1 =1.5 Q = 98.86

Verifica a flessione profilato sup. cancello agli SLU

protilato fyk(kg/cm2) fyd(kg/cm2) Med (kgcm) σf_max(kg/cm2) Mr(kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 123084 820.57 335714 2.73

Verifica a taglio profilato sup. cancello agli SLU

protilato VED(kg) fyk (kg/cm2) Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 493 2350 1.05 15542 1.05 0.03

Verifica a flessione profilato sup. cancello agli SLE comb. RARA

protilato σamm(kg/cm2) M (kg*cm) σmax(kg/cm2) freccia (cm) f_max (cm)

250*100*6.3 1880 49500 330.00 2.22 3.17

CANCELLO CHIUSO --> Verifica a Flessione pilastrini n.1 e n. 2 agli SLU

protilato fykkg/cm2) fyd(kg/cm2) Med(kgcm) σf_max(kg/cm2) Mr (kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 123331 145.91 1891796 15.34

CANCELLO CHIUSO --> Verifica a taglio pilastrini cancello agli SLU

protilato VED (kg) fyk (kg/cm2 Av (cm2) Vc,RD (kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 493 2350 30.23 39062 1.05 0.03

19

RELAZI

ONE TI

PO

CANCELLO FASE INIZIO APERTURA --> Verifica a Flessione pilastrino n.1 agli SLU

protilato fyk (kg/cm2) fyd(kg/cm2 Med(kgcm) σf_max (kg/cm2(kg/cm2 Mr(kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 82220 97.27 1891796 23.01

CANCELLO IN FASE INIZIO APERT. --> Verifica a taglio pilastrino n. 1 agli SLU

protilato VED (kg) fyk (kg/cm2 Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 328 2350 30.23 39062 1.05 0.02

CANCELLO APERTO --> Verifica a Flessione pilastrino n.2 agli SLU

protilato fyk (kg/cm2 fyd(kg/cm2 Med (kgcm) σf_max (kg/cm2 Mr (kgcm)(kg/cm2 Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 240699 284.76 1891796 7.86

CANCELLO APERTO --> Verifica a taglio pilastrino n. 2 agli SLU

protilato VED (kg) fyk (kg/cm2) Av (cm2) Vc,RD (kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 1094 2350 30 39062 1.05 0.07


protilato fyk fyd(kg/cm2) Med (kgcm) σf_max(kg/cm2) Mr (kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 23635 27.96 1891796 7.86


protilato VED(kg) fyk (kg/cm2) Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 107 2350 30 39062 1.05 0.07

20

RELAZI

ONE TI

PO

' '

CALCOLO DELLA CAPACITA' PORTANTE PLINTI DI FONDAZIONE

PER CARICHI NON SISMICIVerifica capacita' portante SLU di tipo strutturale (STR) approccio 1 combinazione 1 e approccio 1 combinazione 2(A1+M1+R1)

Per il calcolo del carico limite, in condizioni non sismiche, si utilizza la formula di Brinch-Hansen, che esprime l'equilibrio fra il carico applicato alla fondaziuone e la resitenza limite del terreno: Qlim= c*Nc*sc*dc*ic*gc*bc + q*Nq*sq*dq*iq*gq*bq + ½*B*γt*Nγ*sγ*dγ*iγ*gγ*bγcon: e = M / N L1= L-2*e γt = peso specifico terreno in kg/mc3


Nc = (Nq-1)/tg φ Nγ = 2*(Nq+1) *tg φ q = D * γtsc= 1 + (B*Nq)/(L1*Nc) sq= 1 + (0.4 * (B/L1) * tg φ ) sγ= 1 - (0.4 * (B/L1) ) nel caso in cui D>B: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* (D/B1) altrimenti: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* arctg(D/B1) dc= dq -(1- dq)/(Nc*tg φ)

con: c Nc sc dc ic gc bc q Nq sq dq iq gq bq B γt Nγ sγ dγ iγ gγ bγ

0.20 30.14 0.98 1.14 1 1 1 1225 18.40 0.98 1.13 1 1 1 1.50 1750 20.09 1.01 1 1 1 1

Verifica allo scorrimento agli SLU per carichi di tipo strutturale (STR) e di tipo geotecnico (GEO) La verifica allo scorrimento per forze orizzontale e' stata eseguita secondo l'approccio 1, combinazione 1 (A1+M1+R1) e secondi l'approccio 1 combinazione 2 (A2+M2+R2) in condizioni non sismiche, utilizzando la formula:

Rd = 1/γR *[Nd * *tg φ/γφ]


21

RELAZI

ONE TI

PO

' '

Verifica capacita' portante SLU di tipo strutturale STRapproccio 1 combinazione 1 (A1+M1+R1)

Verifica plinto pilastro n. 1

σt(kg/cm2) Qlim(kg/cm2) γr Qamm/σt≥ 1 Nd(kg) Td(kg) Rd(kg) Td/Rd ≤ 1

0.45 5.18 1.00 11.42 5272.80 493.33 3044.25 0.16



0.66 5.19 1.00 7.83 5272.80 1094.09 3044.25 0.36



0.28 5.11 1.00 18.49 5272.80 107.44 3044.25 0.04

Verifica capacita' portante SLU di tipo geotecnico GEOapproccio 1 combinazione 2 (A2+M2+R2)



0.35 2.60 1.80 4.16 4056.00 427.55 1362.46 0.31



0.31 2.60 1.80 4.70 4056.00 427.55 1362.46 0.31



0.29 2.60 1.80 5.03 4056.00 238.99 1362.46 0.18

22

RELAZI

ONE TI

PO

VERIFICHE SISMICHE

L'azione sismica e' stata considerata mediante l'applicazione di forze statiche quivalenti distribuite nel profilato superiore e nel profilato inferiore. Per il calcolo di tali azioni il periodo del modo di vibrare principale nella direzione in esame e' stato valutato con la formula:

con : T1= C1 * H3/4

Fh= Sd(T1) * W * λ/g con : C1 =0.05 H : altezza del cancello W : peso della struttura λ : coefficiente pari ad 1 g : accellerazione di gravita' Sd(T1) : ordinata dello spettro di risposta di progetto calcolato per un fattore di struttura q=1, associando l'azione sismica allo spettro elastico in quanto trattasi di struttura non dissipativa. Lo spettro di rispista e' calcolato in funzione alla ubicazione, al tipo di suolo e alla vita nominale. La forza sismica FhFi= Fh *Zi * Wi/ ∑ Zi*WiLatitudine : 37.1554Longitudine : 14.4037Categoria topografica : T1Categ. suolo di fondazione: CVita nominale dell'opera strutturale VN : 50Classe d'uso: Classe II

23

RELAZI

ONE TI

PO

Stato Limite di Esercizio connesso con lo Stato Limite di Danno (SLD)

Accellerazione orizzontale massima al sito ag : 0.386Val. del fat. di ampl. spettro in acc. orizz. Fo : 2.545Periodo del tratto a vel. cost. dello spettro in acc. orizz. Fc

* : 0.270Sd(T1) = 1.241Fh = 202.90Spinta sismica profilato superiore cancello ----> F1 187.46Spinta sismica profilato inferiore cancello ----> F2 15.44

Verifica a flessione profilato sup. cancello per SLD

protilatoσamm

(kg/cm2)M (kg*cm)

σmax

(kg/cm2)freccia di eserc. (cm)

freccia max (cm)

250*100*6.3 1880 22260 148.40 1.327 3.800

24

RELAZI

ONE TI

PO

Stato limite Ultimo connesso con lo stato limite di SLV

Accellerazione orizzontale massima al sito ag : 1.434Val. del fat. di ampl. spettro in acc. orizz. Fo : 2.365Periodo del tratto a vel. cost. dello spettro in acc. orizz. Fc

* : 0.410Sd(T1) = 3.510Fh = 573.78Spinta sismica profilato superiore cancello ----> F1 530.12Spinta sismica profilato inferiore cancello ----> F2 43.66

Verifica a flessione profilato superiore cancello

protilato fyk(kg/cm2)) fyd(kg/cm2)) Med (kgcm) σf_max(kg/cm2) Mr(kgcm) Mrd/Med≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 59924 399.50 335714 5.60

Verifica a taglio profilato superiore cancello

protilato VED (kg) fyk (kg/cm2 Av (cm2) Vc,RD (kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 265 2350 12.03 15542 1.05 0.03

CANCELLO CHIUSSO --> Verifica a Flessione pilastrino n.1 agli SLU

protilato fyk(kg/cm2)) fyd(kg/cm2) Med(kgcm) σf_max (kg/cm2) Mr (kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 113415 134.18 1891796 16.68

CANCELLO CHIUSO --> Verifica a taglio pilastrini cancello agli SLU

protilato VED (kg) fyk (kg/cm2 Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 286 2350 30.23 39062 1.05 0.01


protilato fyk(kg/cm2) fyd(kg/cm2)Med(kg/cm)

σf_max

(kg/cm2)Mr (kgcm) Mrd/Med ≥

1

250*100*6.3 2350 2238 6167 7.30 1891796 306.73

25

RELAZI

ONE TI

PO


protilato VED (kg) fyk (kg/cm2) Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 28 2350 30.23 39062 1.05 0.00


protilato fyk(kg/cm2) fyd(kg/cm2) Med(kgcm) σf_max(kg/cm2) Mr(kgcm) Mrd/Med ≥ 1

250*100*6.3 2350 2238 117185 138.64 1891796 16.14


protilato VED (kg) fyk (kg/cm2) Av (cm2) Vc,RD(kg) γM0 VED/Vc,RD ≤ 1

250*100*6.3 532 2350 30.23 39062 1.05 0.01

26

RELAZI

ONE TI

PO

CALCOLO DELLA CAPACITA' PORTANTE PLINTI DI FONDAZIONE

PER CARICHI DOVUTI ALL'AZIONE SISMICAVerifica capacita' portante SLU di tipo strutturale (STR) approccio 1 unica (A1+M1+R3)

Per il calcolo del carico limite, in condizioni sismiche, si utilizza la formula di Brinch-Hansen, che esprime l'equilibrio fra il carico applicato alla fondaziuone e la resitenza limite del terreno: Qlim= c*Nc*sc*dc* ic*gc*bc*zc + q* N q* sq*dq*iq*gq*bq*zq + ½*B*γt*Nγ*sγ*dγ*iγ*gγ*bγ*zγ*cγ

In questa espressione oltre i termini precedentemente indicati figurano i termini: cγ = coefficiente correttivo dovuti all'effetto cinematico. zc, zq, zγ = coefficienti correttivi dovuti all'effetto inerziale; con: e = M / N L1= L-2*e γt = peso specifico terreno in kg/mc3


Nc = (Nq-1)/tg φ Nγ = 2*(Nq+1) *tg φ q = D * γtsc= 1 + (B*Nq)/(L1*Nc) sq= 1 + (0.4 * (B/L1) * tg φ ) sγ= 1 - (0.4 * (B/L1) ) nel caso in cui D>B: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* (D/B1) altrimenti: dq= 1+ 2*tg φ * (1- sin φ)2* arctg(D/B1) khk= βq*SS*ST*ag/g cβ= (1- khk/tanβ'S)0.45

kki= SS*ST*ag/g zβ= (1- khi/tanβ'S)0.35

c Nc sc dc ic gc bc zc q Nq sq dq iq gq bq zq

0.20 30.14 0.98 1.14 1 1 1 0 1225.00 18.40 0.98 1 1 1 1 0

B γt Nγ sγ dγ iγ gγ bγ zγ cγ

1.50 1750 20.09 1.01 1 1 1 1.00 0.97 0.96

27

RELAZI

ONE TI

PO

' '

Verifica allo scorrimento agli SLU per carichi di tipo strutturale (STR) La verifica allo scorrimento per forze orizzontali e' stata eseguita secondo l'approccio 2, combinazione unica (A1+M1+R3) in condizioni sismiche, utilizzando la formula:

Rd = 1/γR *[Nd * *tg φ/γφ]


Verifica capacita' portante SLU di tipo strutturale STRapproccio 2 unica (A1+M1+R3)



0.38 4.91 2.30 5.56 4091.55 286.89 1027.07 0.28



0.19 4.47 2.30 10.08 4091.55 28.03 1027.07 0.03



0.39 4.91 2.30 5.47 4091.55 532.66 1027.07 0.52

28

RELAZI

ONE TI

PO

' '

VERIFICA SALDATURA BATTENTE DI ARRESTO

Il battente di arresto dovra' essere in acciaio zincato del tipo Fe37 con gommina in plastica per smorzamento acustico dello spessore di mm 10, altezza mm 10, lunghezza mm 8. Sara' ancorato alla rotaia a mezzo di saldatura a cordone d'angolo. La saldatura dovra' essere verificata per assorbire gli sforzi derivanti dalla quantita' di moto in funzione alla velocita' di movimento e al peso del cancello. Per cancello azionato a mano la velocita' massima e' di 0,7 m/s, nel caso di azionamento elettrico la velocita' massima e' di 0.18 m/s. E' chiaro che per cancelli di luce elevata lo spostamento manuale non puo' mai raggiungere la velocita' di 0.7 m/s.

Verifica agli SLU Massa del cancello per calcolo sforzo kg : 163Forza a cui e' soggetto il battente per azionamento manuale kg : 343Forza a cui e' soggetto il battente per azionamento elettrico kg : 88Larghezza gola saldatura mm : 7Lunghezza saldatura mm : 80τ// per tensioni dovute ad azionamento manuale kg/cm2 : 30.65

τ// per tensioni dovute ad azionamento elettrico kg/cm2 : 7.88

Tensioni saldatura per azionamento manuale kkg/cm2> : 53.09

Tensioni saldatura per azionamento elettrico kg/cm2 : 13.65

Tensione massima ammissibile saltatura = fck/(β * γM2) kg/cm2 : 3600

SALDATURA VERIFICATA

29

RELAZI

ONE TI

PO

VERIFICA SALDATURA PIASTRA DI COLLEGAMENTO PILASTRINI

I pilastrini costituenti il cancello saranno collegati in sommita' da una piastra di acciai laminato zincato dello spessore di mm 10, larchezza pari alla larghezza dei pilastrini e longhezza pari alla somma delle altezze dei pilastrini+intererasse. La funzionedello della pistra superiore non e' soltanto quello di collegare i pilastrini ma di sorreggere la piastra di guida dei cancelli scorrevoli contenente la piastra porta olive in nylon. La piastra porta olive viene fissata alla piastra di collegamento tramite bulloni. Condiderato il basso valore del taglio, considerato che i bulloni sono in numero di 4, le verifiche non vengono eseguite. Viene invece eseguita la verifica della saldatura a completa penetrazione. La verifica viene eseguita soltanto per le azioni agenti nel pilastro n. 2 che e' il piu' sollecitato.

<

Verifica agli SLU Sforzo di taglio per azioni sismiche kg : 530Massimo sforzo di taglio in condizioni non sismiche kg : 1094Larghezza gola saldatura mm : 5.0Lunghezza saldatura mm : 160τ// in condizioni sismiche kg/cm2 : 16.57

τ// in condizioni non sismiche kg/cm2 : 34.19

Tensioni saldatura per azione sismiche kg/cm2 : 80.00

Tensioni saldatura per azioni non sismiche kg/cm2 : 30.65

Tensione massima ammissibile saltatura = fck/(β * γM2) kg/cm2 : 3600

SALDATURA VERIFICATA

30

RELAZI

ONE TI

PO

' '

DIMENSIONAMENTO RUOTEDistanza ruote dalle estremita' del cancello cm : 124

Si adottano 2 ruote tornite in acciaio C40, con zincatura elettronica e cuscinetto a sfere con schermi a tenuta stagna. Il fissaggio avviene a mezzo di saldatura o a viti. Per cancelli di peso superiore a kg 1000 occorre utilizzare ruore doppie con bilancino.

31

RELAZI

ONE TI

PO

VERIFICA PLINTI DI FONDAZIONE E TRAVE DI COLLEGAMENTO

Il plinto di fondazione pur soggetto a sollecitazione di comppressione e di flessione. Essendo entrambemolto basse non si ritiene opportuno eseguire la verifica delle tensioni del calcestruzzo e delle armature. Al fine di evitare fessurazioni nel calcestruzzo saranno disposte armature minime a flesione atte ad assicurare una azione cercchiante del calcestruzzo. L'armatura da adottare per la trave di collegamento dovrebba assorbire uno sforzo di trazione pari ad 1/10 dello sforzo normale. Dato il basso valore dello sforzo normale si assume la minima armatura a flessione.

Calcolo Armatura minima Plinti di Fondazione Lunghezza plinto (B) cm : 150Altezza plinto (H) cm : 70Copriferro cm : 5Armatura minima disposta secondo Larghezza cm : 14.45Armatura minima disposta secondo Lunghezza cm : 14.45Diametro ferri mm: 14Numero ferri secondo la Lunghezza : 10Numero ferri secondo la Larghezza : 10

Calcolo Armatura minima Trave di collegamento plinti Larghezza trave (b) cm : 40Altezza trave (h) cm : 70Copriferro cm : 5Armatura minima cm : 3.85Diametro ferri mm: 14Si adottano n. 4 ferri longidudinali Ø 14

Staffe Ø 8 ogni 25 cm.

32

RELAZI

ONE TI

PO

' '

ORIGINE E CARATTERISTICHE DEI CODICI DI CALCOLO UTILIZZATI GIUDIZIO MOTIVATO DI ACCETTABILITA' DEI RISULTATI Il programma di calcolo utilizzato e' stato realizzato dello studio tecnico dell' Ing. Giuseppe Margani, ubicato in Niscemi, via Terranova 9.Le modalita' d'uso del programma sono visibili nel video redatto dallo stesso Autore e visibile all'interno del sito: www.margani.eu.Il calcolo e' stato eseguito prima nanualmente e poi trasformato in codici. L'intero programma e' stato scritto con linguaggio Python. I calcoli sono conformi alle normativa vigente richiamata all'interno della relazione di calcolo. Il programma e' stato testato diverse volte in considerazione delle caratteristiche delle varie zone del territorio italiano. Il programma tratta soltanto la soluzione di cancelli scorrevoli su rotaia azionato manualmete o/e elettricamente. Il calcolo puo' essere eseguito considerando la presenza di due o tre pilastrini.

il calcolista

33

RELAZI

ONE TI

PO

http://www.margani.eu.

RELAZIONE E TABULATO DI CALCOLO VERIFICHE … · Per il calcolo del carico limite, in condizioni...

Documents

Transcript of RELAZIONE E TABULATO DI CALCOLO VERIFICHE … · Per il calcolo del carico limite, in condizioni...