Campo sportivo sito in Via Napoleonica – Bagnolo d i...

Studio Tecnico Ing. Alessandro Frigato Piazza Umberto Merlin, 10 – 45100 ROVIGO

www.studiofrigato.com

1

COMUNE DI BAGNOLO DI PO PROVINCIA DI ROVIGO

ADEGUAMENTO DELL’IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE PUBBLICA DEL CENTRO

SPORTIVO COMUNALE

COMMITTENTE: AMMINISTRAZIONE COMUNALE DI BAGNOLO DI PO

Piazza Marconi, 159 – Bagnolo di Po (RO)

CIG: Z2115B490E

La presente relazione è composta da:

- Relazione Tecnico-Illustrativa (con specifiche sul dosaggio e proprietà materiali impiegati)

- Relazione di Calcolo (DM 14/01/2008 NTC)



2

RELAZIONE TECNICO-ILLUSTRATIVA

1 - Progetto: Adeguamento dell’impianto di illumina zione pubblica del centro sportivo comunale

Campo sportivo sito in Via Napoleonica – Bagnolo di Po 2 – Descrizione dell’opera: La presente Relazione di Calcolo è relativa al dimensionamento delle opere strutturali

necessarie per la costruzione di quattro torri-faro, tra loro identiche, a servizio del campo sportivo comunale.

Nello specifico saranno fissate le sollecitazioni alla base della torre metallica: la ditta aggiudicatrice dovrà garantire, presentando adeguata documentazione tecnica, che la torre faro metallica proposta si idonea a sopportare almeno le sollecitazioni di seguito calcolate.

Nella presente relazione sarà dimensionato e verificato il plinto di fondazione. Di seguito si riporta una vista aerea per l’individuazione dell’area di intervento.

Ogni torre-faro è da considerarsi come struttura isolata e completamente indipendente.



3

−−⋅=

n

c

ccdc f

1

11εεσ

3 - Criteri di verifica Nei calcoli che seguiranno e nelle successive valutazioni si adotta il criterio del “calcolo agli stati limite”. Per la progettazione delle sezioni trasversali soggette a flessione e a pressoflessione, le tensioni nel calcestruzzo compresso si ricavano dal diagramma tensioni-deformazioni di progetto. Nelle verifiche a rottura delle sezioni in c.a. per tensioni normali si sono assunte le sotto riportate ipotesi di calcolo:

1) Diagramma delle deformazioni rettilineo;

2) Deformazione a rottura del conglomerato compresso: εcu = 0,35% nel caso di pressione eccentrica o flessione; εcu = 0,20% nel caso di pressione centrata.

3) Diagramma di calcolo sforzi-deformazione del calcestruzzo di tipo parabola-rettangolo con ascissa al vertice della parabola -0,002 ed ordinata massima del diagramma pari a: fc = 0,85 fcd nel caso di pressione eccentrica o flessione; f’c = 0,80 fcd nel caso di pressione centrata.

4) Diagramma di calcolo sforzi-deformazione dell’acciaio di tipo bilatera con resistenza di calcolo dell’acciaio pari fa = Rak / 1,15.

Di seguito si riporta il diagramma parabola rettangolo con le relative relazioni adottate:

per per

10 cc εε ≤≤

cdc f=σ cucc εεε ≤≤1



4

Per l’acciaio d’armatura, invece, viene adottato il diagramma “c” di figura, rappresentante un comportamento elastico-perfettamente plastico con %

4 - Classificazione sismica

Il Comune di Bagnolo di Po (Rovigo) risulta classificato in zona sismica 3, in base all’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3274 del 20/03/2003.

Estratto della mappa interattiva di pericolosità sismica e relativa legenda (INGV di Milano-Pavia).

5,679,0 =⋅= ukud εε



5

La trattazione e la determinazione dei parametri sismici di progetto è riportata al seguente paragrafo n° 6.

5 - Normativa di riferimento

Legge n° 1086 del 05/11/1971: Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio

armato, normale e precompresso ed a struttura metallica; D.M. del 09/01/1996 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. del 16/01/1996 Norme tecniche relative ai “Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi.

D.M. del 05/08/1999 Modificazioni al D.M. 09/01/1996 contenente norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche;

Circ. Min. LL.PP. 24/09/1988 n° 30483: Istruzioni per l’applicazione del D.M. 11/03/1988; Ordinanza Presidente Consiglio dei Ministri n°3274 del 20/03/2003 “Primi elementi in materia

di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”;

Ordinanza n° 3274 Protezione Civile (Suppl. Ord. n° 72 della G.U. 08/05/2003, n° 105): Nuova classificazione sismica del territorio nazionale e normativa tecnica per le costruzioni in zona sismica;

Decreto Giunta Regione Veneto 24/06/2003 “Nuova classificazione sismica del territorio regionale – Direttive”;

Nota Esplicativa Dip. Protezione Civile Uff. SSN 04 Giugno 2003. Decreto Giunta Regione Veneto 28/11/2003 n° 3645 “Categorie di edifici di interesse

strategico a opere infrastrutturale e opere di rilievo fondamentale per la protezione civile”;

Legge n° 168 del 17/08/2005 – Art. 14-undevicies – Conversione in legge, con modificazioni, del D.L. 30/06/2005, n° 115, Regime transitorio per l’operatività delle norme tecniche per le costruzioni;

D.M.I. del 14/09/2005 Norme Tecniche per le costruzioni. Circ. n° 768669/46.04 del 10/11/2005 della Regione Veneto;

D.L. n° 248 del 31/12/2007 - Art. 20 - Regime transitorio per l'operatività della revisione delle

norme tecniche per le costruzioni.

D.M. del 14/01/2008: Nuove norme tecniche per le co struzioni.

Circ. Min. LL.PP. 02/02/2009 n° 617: Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme

tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14/01/2 008.



6

6 - Carichi e condizioni di carico CRICHI PERMANENTI (Gk) In accordo con la definizione riportata al paragrafo 2.5.1.2 delle NTC2008, si distinguono: - G1: carichi permanenti dovuti ai pesi propri degli elementi strutturali; - G2: carichi permanenti dovuti ai pesi propri portati di elementi non strutturali. Si fa pertanto riferimento alle seguenti azioni di carico elementari: PERMANENTI: - peso specifico c.a. 2.500 daN/mc - peso specifico acciaio 7.850 daN/mc CARICHI VARIABILI (QK): • Neve:

Trascurabile, valutata la geometria dell’opera.

• Vento: Per la valutazione delle pressioni del vento, si fa qui riferimento alla Zona 1^ - Veneto

Vref = 25 m/s

qref = Vref2 / 1,60 = 252 / 1,60 = 391 N/mq

as < a0 = 1000 m altitudine

L'ubicazione degli edifici si può considerare su area “….priva di ostacoli o con al più rari

ostacoli (aperta campagna, aree agricole, pascoli.....)” ossia nella Classe di rugosità del

terreno di tipo D, II^ categoria

Kr = 0,19 Z0 = 0,05 m

Z = 18,00 m > Zmin altezza dell’edificio

Ct = 1

Ce = Kr2

Ct ln(Z/Zo) [7 + Ct ln(Z/Zo)] = 1,800

Cp = 1,0

Cd = 1,00

Pertanto:

Azione frontale

q = qref Ce Cp Cd = 391 x 1,800 x 1,0 x 1,00 = 704 N/mq = 71 daN/mq

Azione radente

qr = 0,40 q = 29 daN/mq

• Sisma: L’azione sismica viene simulata attraverso l’adozione di opportuni spettri di risposta e l’analisi

condotta per tenere conto degli effetti sismici è l’analisi dinamica lineare. Per il calcolo della forza sismica si sono assunti i seguenti parametri in conformità al D.M. del 14/01/2008: Nuove norme tecniche per le costruzioni, applicandoli al programma “Spettri versione 1.3” rilasciato dal C.S.LL.PP. - Vita nominale dell’opera: VN = 50 anni - Classe d’uso: I - Coefficiente d’uso: Cu = 0,7



7

- Periodo di riferimento: VR = 35 anni - Categoria del suolo: D - Categoria topografica: T1 - Coefficiente di amplificazione stratigrafica: SS = 1,8 - Coefficiente di amplificazione topografica: ST = 1,0 Il programma richiede, in accordo alla normativa sismica, l’introduzione del fattore di struttura calcolabile con l’espressione:

dove:

Nello specifico si assume un fattore di struttura q pari a 1,5.

Si riportano i valori ag , F0 , TC* per differenti periodi fi ritorno TR di riferimento:

Per un TR pari a 475 anni (considerato per le verifiche SLV) si ha che: - Accelerazione orizzontale massima al sito: aq = 0,085 g - Fattore di amplificazione spettrale: F0 = 2,550 - Periodo di inizio del tratto a V costante nello spettro: TC* = 0,326 s

RKqq ⋅= 0



8

Gli spettri di progetto che si ricavano sono:



9



10



11



12

7 – Materiali impiegati in opera 7.1 - Calcestruzzo per magro di fondazione non strutturale con Rck ≥ 15 Mpa; 7.2 - Calcestruzzo a prestazione garantita (UNI EN 206-1) con classe di esposizione

ambientale XC2 con Rck ≥ 30 Mpa per opere di fondazione. Segue tabella illustrativa delle caratteristiche principali del calcestruzzo utilizzato, calcolate con le espressioni indicate nel paragrafo 11.2.10 del D.M. del 14/01/2008: Nuove norme tecniche per le costruzioni.

Coeff. di sicurezza parziale γc 1,5

fck (MPa) 30

Max apporto acqua / cemento 0,60

Classe consistenza S4

Copriferro prescritto >30mm

Inerte Naturale 0/12

7.3. Acciaio per c.a. Si prescrive l’impiego di acciaio per cementi armati tipo B450C controllato con le seguenti

caratteristiche: � Tensione di snervamento caratteristica fyk = 450 MPa � Tensione di snervamento di progetto fyd = 391,3 MPa � Modulo di elasticità di progetto Es = 200 GPa

7.4. Acciaio per carpenteria

Acciaio S275JR (zincato a calco – dove prescritto). Tensione ammissibile: 1900 daN/cm2 Tensione snervamento: 2750 daN/cm2 Tensione rottura: 4300 daN/cm2



13



14



15

8 – Terreno Vista la modesta entità dell’opera e del carico verticale trasmesso al terreno, non sono state richieste specifiche indagini geologiche in sito, potendoci avvalere di parametri tipici riscontrabili nelle zone limitrofe. Allo scopo si riportano i principali valori caratteristici che identificano in maniera adeguata il terreno in sito:

Il terreno è classificato come tipo “D”:

Alla profondita di scavo prevista a -130cm dal piano di campagna, si assume:

qamm = 1,20 daN/cm2



16

RELAZIONE DI CALCOLO

9. Programmi utilizzati Per la redazione della presente relazione di calcolo si sono utilizzati i seguenti programmi, con licenze intestate al sottoscritto professionista: - PRO-SAP 13.0.0 Rv 2014b matricola dsi4663; - OFFICE Home&Businnes matricola X15 47188;

10 – Modellazione della struttura

Il fabbricato è stato analizzato con metodologia agli elementi finiti. Il calcolo delle azioni sismiche e stato eseguito in analisi dinamica modale, considerando il comportamento della struttura in regime elastico lineare. Il numero di modi di vibrazione considerato ha consentito, nelle varie condizioni, di mobilitare le seguenti percentuali delle masse della struttura:

Per valutare la risposta massima complessiva di una generica caratteristica E, conseguente alla sovrapposizione dei modi, si e utilizzata una tecnica di combinazione probabilistica definita CQC (Complete Quadratic Combination - Combinazione Quadratica Completa): Le sollecitazioni derivanti da tali azioni sono state composte poi con quelle derivanti da carichi verticali, orizzontali non sismici secondo le varie combinazioni di carico probabilistiche. Il calcolo e stato effettuato mediante un programma agli elementi finiti (PRO SAP) le cui caratteristiche verranno descritte nel seguito. Il calcolo degli effetti dell’azione sismica e stato eseguito con riferimento alla struttura spaziale, tenendo cioe conto degli elementi interagenti fra loro secondo l’effettiva realizzazione. Si e tenuto conto delle deformabilita taglianti e flessionali degli elementi monodimensionali. Sono stati considerati sei gradi di liberta per nodo; in ogni nodo della struttura sono state applicate le forze sismiche derivanti dalle masse circostanti. Le sollecitazioni derivanti da tali forze sono state poi combinate con quelle derivanti dagli altri carichi come prima specificato.



17

Seguono figure rappresentative dei passaggi di creazione del modello.

Vista del modello 11 – Condizioni e combinazioni di carico

La struttura è stata sottoposta alle seguenti di carico: G1 – Peso proprio struttura: introdotte le caratteristiche dei materiali e le geometrie delle sezioni, il programma ha calcolato automaticamente i pesi propri degli elementi. Q1 – Accidentale vento: sono stati applicati i carichi dati dalla spinta del vento (azione frontale) sulla struttura metallica del palo e sull’area di esposizione delle lampade. Q2 – Accidentale sisma: si è proceduto a verificare la struttura in simulazione sismica, con accelerazione calcolata come indicato in precedenza.



18

Ipotizzando tipologia “Categoria H”, i valori dei coefficienti di combinazione sono pari a zero.



19

12 – Sollecitazioni

Si riportano i risultati dell’analisi. Tali vaolri sono ritenuti attendibili e verificati in forma semplificata dal sottoscritto tecnico.

12.1. Sforzo flettente

Si riporta di seguito l’inviluppo delle sollecitazioni flettenti per la struttura in esame:



20

Momento flettente sulla torre faro in daNcm - SLU (comb. 1)

12.2. Sforzo di taglio Si riporta di seguito l’inviluppo delle sollecitazioni di taglio per la struttura in esame:

Sforzo di Taglio sulla torre faro in daN - SLU (comb. 1)

12.3. Sforzo normale Si riporta di seguito l’inviluppo della sollecitazione normale per la struttura in esame:

Sforzo Normale sulla torre faro in daN - SLU (comb. 3)



21

12.4. Deformata

Con le piotesi di progetto e le condizioni di carico applicate, la massima deformata per la torre faro, calcolata allo SLE, risulta essere:

Massima deformata in cm - SLE (comb. 68)

13 – Progetto e verifica del plinto di fondazione

Si progetta il plinto di fondazione affinchè il coefficiente dato tra il rapporto del momento stabilizzante e il momento ribaltante sia maggiore di 1. La verifica al ribaltamento è condotta valutando la rotazione attorno al punto “A”, trascurando a favore di sicurezza la resistenza alla rotazione data dal terreno di fondazione. Le azioni destabilizzanti (ribaltanti) vengono amplificate per il coefficiente g = 1,5. Alla pagina seguente si riporta la geometria del sistema. Di colorazione rossa le azioni ribamtanti; di colore nero le azioni stabilizzanti. Nello specifico:

- Peso proprio lampade a led: 720 N - Peso proprio stimato torre-faro: 5600 N - Peso proprio plinto: 282240 N - Azione frontale vento su lampade 1420 N - Azione frontale vento su torre-faro 710 N/mq



22



23

Il momento ribaltante rispetto al punto “A” vale:

Il momento stabilizzante rispetto al punto “A” vale:

Il rapporto tra MS e MR vale:

La verifica è soddisfatta. 14 – Tensioni indotte nel piano d’appoggio

Si riporta l’andamento delle massime sollecitazioni indotte dal sistema sul piano d’appoggio del plinto:

Massime tensioni indotte sul piano di posa in daN/cm - SLU (comb. 1)

I valori delle massime tensioni indotte sul piano d’appoggio del plinto sono compatibili con quanto considerato al precedente capitolo 8.

( ) NmM R 16188050,12

0,180,1871050,10,181420 =

+××++×=

( ) NmM S 4039842

80,22822405600720 =×++=

166,11618805,1

403984 ≥=×

=×

=R

S

M

MFS

γ



24

15 – Conclusioni La ditta aggiudicataria dell’appalto per lavori di “ADEGUAMENTO DELL’IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE PUBBLICA DEL CENTRO SPORTIVO COMUNALE”, oltre a garantire la qualità prestazionale prevista dal Capitolato Speciale D’appalto, dovrà sottoporre alla validazione del sottoscritto direttore dei lavori la tipologia della torre-faro da installare in opera, con particolare riferimento alle caratteristiche strutturali della stessa. L’elemento metallico, in sintesi, dovrà essere in grado di sostenere almento le seguenti sollecitazioni alla base: Mmax > 230 kNm Tmax > 25 kN Il plinto in cls avrà dimensioni pari a 2,8x2,8xH=1,5m, con sommità del getto coincidente con il piano di campagna.

Rovigo, li 31 Agosto 2015 Il Tecnico Ing. Alessandro Frigato

Campo sportivo sito in Via Napoleonica – Bagnolo d i...

Documents

Transcript of Campo sportivo sito in Via Napoleonica – Bagnolo d i...