7. DIMENSIONAMENTO ISOLATORI A SCORRIMENTO A SUPERFICIE CURVA
7.1. ISOLATORI DI SPALLA
Si scelgono in base al carico massimo verticale agente sull’appoggio (circa 4320.00 KN):
ISOLATORE A SCORRIMENTO A SUPERFICIE CURVA con spostamento ammissibile di +/- 55 mm e raggio di curvatura pari a 2500
Per dettagli si rimanda agli elaborati grafici e alla modellazione degli stessi che avverrà nelle sottostrutture.
Si riporta comunque una tabella riassuntiva che ne definisce le caratteristiche elastiche che verranno utilizzate nelle modellazioni successive.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 60 di 138 Per “capacità di spostamento” dei giunti di dilatazione posti alle estremità dell’impalcato si intende la capacità di deformarsi in allungamento (dilatazione), di accorciarsi (contrazione) e di deformarsi trasversalmente (scorrimento). I giunti sono stati previsti secondo i seguenti indici prestativi:
Devono garantire come capacità di spostamento, senza danneggiarsi, l’assorbimento degli spostamenti longitudinali e trasversali dovuti al normale esercizio dell’opera (SLE) per le variazioni termiche, l’azione di frenatura, l’azione del vento, le azioni dei carichi mobili e quelle dovute ai carichi permanenti portati;
Devono garantire come capacità di spostamento, senza danneggiarsi, l’assorbimento degli spostamenti longitudinali e trasversali dovuti allo Stato Limite di Danno (SLD) in condizione sismica, opportunamente combinati con quelli derivanti dalle variazioni termiche e dai carichi permanenti portati;
Devono garantire la fruibilità del ponte in condizioni sismiche violente (SLC) opportunamente combinato con le variazioni termiche e i carichi permanenti, anche se irreversibilmente danneggiati in termini di capacità di spostamento;
Devono evitare, in termini di distanza strutturale tra la spalle e la testata della soletta, fenomeni longitudinali di martellamento per un sisma violento (SLC) opportunamente combinato con le variazioni termiche e i carichi permanenti.
In base alle dilatazioni presenti sull’impalcato (si vedano immagini riportate nei capitoli precedenti) si prevede un giunto che abbia capacità di spostamento longitudinale pari a 110 mm.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 61 di 138
9.1. MODELLAZIONE
La modellazione dei controventi viene effettuata tramite l’ausilio del programma PRO_SAP RY2011 (versione 9.2.0) prodotto dalla 2si di Ferrara.
Le verifiche sono effettuate in ottemperanza alla normativa vigente.
Il traverso è modellato con elementi tipo “asta” ed è costituito dalle aste di cui in figura.
FIGURA 9.1-1NUMERAZIONE DELLE ASTE
Le aste presentano la geometria riportata nelle tabelle sottostanti. Sono presenti tratti infinitamente rigidi di collegamento fra parte metallica e soletta.
Id Tipo Area A V2 A V3 Jt J 2-2 J 3-3 W 2-2 W 3-3 Wp 2-2 Wp 3-3
cm2 cm2 cm2 cm4 cm4 cm4 cm3 cm3 cm3 cm3
1 SOLETTA CLS 1.225e+04 1.021e+04 1.021e+04 4.687e+06 1.251e+08 1.251e+06 7.146e+05 7.146e+04 1.072e+06 1.072e+05
2 ANIMA SOPRA 164.00 0.0 0.0 187.48 8566.67 4.682e+04 428.33 1335.20 514.00 1602.24
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 62 di 138 7 2 LU 120x12
TRAVERSO
55.00 0.0 0.0 26.26 1572.55 736.00 125.80 85.40 150.96 102.48
8 INF 12.57 10.60 10.60 25.13 12.57 12.57 6.28 6.28 10.67 10.67
La tabella successiva invece ne descrive l’attribuzione alle aste.
Elem. Note Nodo I Nodo J Mat. Sez. Rotaz. Svincolo I Svincolo J Wink V Wink O
Le diagonali e il traverso intermedio sono costituiti da profili ad “L” accoppiati.
Per quanto concerne le nervature d’anima e piattabande sono costuite da piatti a sezione variabile con larghezza d’anima collaborante su ciascun lato della nervatura calcolata e approssimata in difetto (a afvore di sicurezza) con la formula 15**t (dove t è lo spessore e ha valore 0.81 per acciaio S355)
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 63 di 138 FIGURA 9.1-2 VISTA MODELLAZIONE 3D
FIGURA 9.1-3VISTA MODELLAZIONE 3D
9.2. CARICHI AGENTI
Alla struttura verranno applicati i carichi descritti nel prosieguo.
Peso proprio
Il peso proprio è calcolato in automatico dal programma.
L’immagine seguente mostra il caso di carico modellato.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 64 di 138 FIGURA 9.2-1 PESO PROPRIO
Permanenti
Peso guard rail 3.50 KN
Peso impianti 3.50 KN
Peso cordoli 10.50 KN
Peso neri 10.50 KN/ml
L’immagine seguente mostra il caso di carico modellato.
FIGURA 9.2-2 CARICHI PERMANENTI
Temperatura
Vengono applicate tre diverse temperature come descritto in precedenza.
Le immagini seguenti ne mostrano l’applicazione.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 65 di 138 FIGURA 9.2-3 TEMPERATURA 1
FIGURA 9.2-4 TEMPERATURA 2
FIGURA 9.2-5 TEMPERATURA 3
Carico accidentale stradale
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 66 di 138 concentrati nel corpo della soletta.
Sono state inseriti 6 casi di carico mobili diversi per simulare tutte le combinazioni di corsie possibili.
FIGURA 9.2-6 VEICOLO 1
FIGURA 9.2-7 VEICOLO 2
FIGURA 9.2-8 VEICOLO 3
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 67 di 138 FIGURA 9.2-9 VEICOLO 4
FIGURA 9.2-10 VEICOLO 5
FIGURA 9.2-11 VEICOLO 6
Le tabelle seguenti mostrano il valore delle azioni inserite e la modellazione utilizzata.
Tipo carico concentrato nodale
Id Tipo Fx Fy Fz Mx My Mz daN daN daN daN cm daN cm daN cm
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 68 di 138 1 guard rail 0.0 0.0 -350.00 0.0 0.0 0.0
2 impianti 0.0 0.0 -350.00 0.0 0.0 0.0
3 cordoli 0.0 0.0 -1050.00 0.0 0.0 0.0
Tipo carico distribuito globale su trave
Id Tipo Pos. fx fy fz mx my mz
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 69 di 138
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 70 di 138
Tipo variazione termica applicata a trave
Id Tipo DT uniforme DT iniziale DT finale DT 2-2 ini DT 2-2 fin DT 3-3 ini DT 3-3 fin
1 Ggk CDC=Ggk (peso proprio della struttura)
2 Gk PERMANENTI Nodo: 13 Azione : cordoli
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 71 di 138
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La tabella seguente mostra invece le combinazioni utilizzate.
Le combinazioni rispecchiano quanto descritto nei capitoli precedenti e la normativa vigente.
Cmb Tipo Sigla Id
1 SLU SLU 1
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 73 di 138
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 74 di 138
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 75 di 138
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5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 77 di 138 Si riportano immagini che rappresentano le massime sollecitazioni agenti.
FIGURA 9.3-1 INVILUPPO SFORZO NORMALE
FIGURA 9.3-2 INVILUPPO TAGLIO
FIGURA 9.3-3 INVILUPPO MOMENTO
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 78 di 138
9.4.1. Tensioni
Il programma di calcolo è in grado di fornire i valori di tensione normale conseguenti ad M+N e della tensione dovuta al taglio V+T in funzione della geometria delle sezioni.
Le figure sottostanti riportano quanto sopra esposto.
FIGURA 9.4-1 TENSIONE M+N MASSIMA
FIGURA 9.4-2 TENSIONE M+N MINIMA
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 79 di 138 FIGURA 9.4-3 TENSIONE V+T MASSIMA
FIGURA 9.4-4TENSIONE V+T MINIMA
Le tensioni ideali di calcolo risultano:
id = (2+32)0.5 = (2202.002+3*508.102)0.5 = 237.14 MPa
La tensione limite riferita all’acciaio utilizzato (S355) è pari a 338 MPa.
La verifica risulta quindi soddisfatta.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 80 di 138 Per quanto riguarda le verifiche di stabilità delle diagonali e del traverso si possono vedere nelle immagini sottostanti.
La verifica di stabilità delle aste composte da elementi ravvicinati collegati con imbottiture si esegue come per un’asta semplice (L0) qualora la distanza tra le imbottiture sia inferiore a 15 imin espresso in millimetri.
Si trascurano le verifiche di stabilità delle nervature d’anima in quanto elementi con snellezza ridotta.
Per quanto riguarda le diagonali si ha:
L0 = 2.15 m L0v = 0.4 m
Nd max = - 899.30 Kn
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 81 di 138 La verifica di stabilità è soddisfatta come rappresentato nella figura che segue in quanto Nvb,Rd è pari a 2910.00 KN.
Per quanto riguarda il traverso si ha:
L0 = 3.15 m L0v = 0.35 m
Nd max = - 463.20 kN
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 82 di 138 La verifica di stabilità è soddisfatta come rappresentato nella figura che segue in quanto Nvb,Rd è apri a 1863.00 KN.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 83 di 138 Si rammenta che la verifica delle armature longitudinali di soletta viene effettuata in automatico, come descritto in precedenza, dal programma di calcolo Midas Civil.
In questo capitolo si verificherà la sezione trasversale di soletta che è anche quella più sollecitata (presenza carichi mobili).
10.1. MODELLAZIONE E CARICHI
Per quanto concerne la modellazione si adotta lo stesso modello utilizzato nel capito 10 per il dimensionamento degli elementi in acciaio trasversali ponendo però attenzione alle sollecitazioni agenti sulla soletta che ricordiamo avere sezione 350 cm * 35 cm.
Si rimanda al capitolo 10 per quanto concerne la modellazione delle aste e i carichi inseriti.
La tabella seguente mostra le combinazioni agli stati limite di esercizio inserite per effettuare suddette verifiche nella soletta che non erano presenti nella modellazione precedente.
Cmb Tipo Sigla Id
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7 1.00 1.00 0.0 1.00 1.00 0.0 0.0 0.0 0.75 0.0 0.0
8 1.00 1.00 0.0 1.00 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.75 0.0
9 1.00 1.00 0.0 1.00 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.75
Cmb Tipo Sigla Id
1 SLE Q.P. 1
2 SLE Q.P. 2
3 SLE Q.P. 3
Cmb PROPRIO PERMANENTE TEMP. 1 TEMP. 2 TEMP. 3 VEH. 1 VEH. 2 VEH. 3 VEH. 4 VEH. 5 VEH. 6
1 1.00 1.00 0.0 0.0 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
2 1.00 1.00 0.50 0.0 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
3 1.00 1.00 0.0 0.50 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
10.2. SOLLECITAZIONI
Si riportano immagini che rappresentano le massime sollecitazioni agenti.
FIGURA 10.2-1 INVILUPPO MOMENTO FLETTENTE SLU
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 87 di 138 FIGURA 10.2-2 INVILUPPO MOMENTO FLETTENTE SLERARA
FIGURA 10.2-3 INVILUPPO MOMENTO FLETTENTE SLEFREQUENTE
FIGURA 10.2-4 INVILUPPO MOMENTO FLETTENTE SLEQUASIPERMANENTE
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 88 di 138 INVILUPPO SOLLECITAZIONI M campata M appoggio
SLU 320.70 520.70
SLE RARE 232.00 391.00
SLE FREQUENTI 194.60 264.00
SLE QUASI PERMANENTI 34.40 137.30
A favore di sicurezza le verifiche verranno condotte col solo momento flettente agente.
10.3. VERIFICHE
Le verifiche sono condotte su una strisciata di trave di dimensioni pari al modello effettuato.
Data la presenza della predalle lo spessore della soletta si considera ridotto, pari a 26 cm.
La sezione da verificare ha quindi dimensioni 350*26.
La verifica viene condotta tramite l’ausilio del programma PRO_VLIM, modulo aggiuntivo del programma PRO_SAP per la verifica delle sezioni.
Il copri ferro è assunto pari a 5 cm.
Si arma la sezione con φ 24/20 cm.
Si rammenta che in direzione longitudinale sono stati inseriti nel programma φ 16/20 cm.
La verifica è condotta in ottemperanza alle NTC 2008.
Geometria della sezione
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5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 90 di 138
-6018.75 0.0000 0.0000 Completamente tesa 23138.88 0.0000 0.0041 Completamente compressa
0.00 559.8848 0.0001 Fibre inferiori tese 0.00 -559.8848 -0.0001 Fibre superiori tese 0.00 0.0000 7872.8463 Fibre di sinistra tese 0.00 0.0000 -7872.8463 Fibre di destra tese
Verifiche stato limite ultimo
Per ogni combinazione di carico saranno svolte le verifiche:
Verifica per Mxu, Myu e Nu proporzionali (sigla verifica: P) e in caso di verifica proporzionale positiva:
Verifica con rapporto Mxu, Myu assegnato (sigla verifica: M) Verifica con Nu costante (sigla verifica: N)
Cmb. N Mx My Tipo Nu Mxu Myu Sd/Su Verif.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 91 di 138
1 0.00 320.7000 0.0000 P 0.00 559.8848 0.0001 0.570 OK
M n.d. n.d. n.d. n.d.
N 0.00 559.8848 0.0001 0.570
2 0.00 -520.7000 0.0000 P 0.00 -559.8848 -0.0001 0.930 OK
M n.d. n.d. n.d. n.d.
N 0.00 -559.8848 -0.0001 0.930
Riepilogo combinazioni maggiormente gravose:
Cmb. N Mx My Tipo Nu Mxu Myu Sd/Su Verif.
kN kN m kN m kN kN m kN m
2 0.00 -520.7000 0.0000 P 0.00 -559.8848 -0.0001 0.930 OK
1 0.00 320.7000 0.0000 M n.d. n.d. n.d. n.d. OK
2 0.00 -520.7000 0.0000 N 0.00 -559.8848 -0.0001 0.930 OK
Verifiche stato limite di esercizio per c. c. rare
Valori limite (tensioni: segno (-) = compressione, (+) = trazione):
CLS: c/cL < 1)
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 92 di 138
Cmb Mx My N c c/cL a a/aL
n. e stato kN m kN m kN kN/mq kN/mq
3 OK 232.0000 0.0000 0.00 -7.06 0.35 169.82 0.47 4 OK -391.0000 0.0000 0.00 -11.90 0.60 286.21 0.80
Verifiche stato limite di esercizio per c. c. frequenti Valori limite:
Verifiche stato limite di esercizio per c. c. quasi permanenti Valori limite:
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 93 di 138 La soletta di impalcato presenta una sezione trasversale caratterizzata da 2 campate centrali di lunghezza 345.00 cm e due sbalzi terminali di lunghezza 200.00 cm per una larghezza complessiva di 10.90 metri.
Le lastre predalle sono verificate per la fase di getto della soletta.
Date le dimensioni dello sbalzo non si prevedono sue fasi di getto.
Per le lastre predalle si prevedono moduli da 240 cm, armati con 6 tralicci, ognuno di essi costituito da due ferri longitudinali inferiori i = 14mm ed uno superiore s=16mm e da una doppia staffatura continua ds=10mm/200 (vedi schema di seguito riportato).
Per il traliccio si prevede un’altezza complessiva di 240mm. In corrispondenza degli appoggi costituiti dalle piattabande superiori del cassone metallico (dove il momento negativo è alto), si prevede una modifica del traliccio con la saldatura alle staffe di 218 inferiori al posto dei 214, il tutto come rappresentato nello schema di seguito riportato.
Le caratteristiche geometriche assunte per il traliccio sono le seguenti:
h = interasse s-i = 221 mm;
h’ = interasse s-i nella zona di giunto = 182 mm;
=66°;
=6°.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 94 di 138 I carichi in gioco sono di seguito riassunti:
pL = peso lastra (=25 KN/mc) =3.60 KN/m pg = peso getto (=26 KN/mc) = 18.10 KN/m
pv = sovraccarico di costruzione (1.50 KN/mq) = 3.60 KN/m F = Peso veletta e sopralzo del cordolino terminale = 8.00 KN.
L’immagine seguente mostra lo schema di carico utilizzato e i carichi assegnati al modello.
FIGURA 10.3-1 SCHEMA DI CARICO: TRAVE SU PIÙ APPOGGI
FIGURA 10.3-2 PESO DELLA LASTRA
FIGURA 10.3-3 PESO DEL GETTO
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 95 di 138 FIGURA 10.3-4 SOVRACCARICO
FIGURA 10.3-5 PESO VELETTA
Le immagini seguenti mostrano invece i momenti massimi generati dal singolo casi di carico.
FIGURA 10.3-6 PESO DELLA LASTRA: DIAGRAMMA MOMENTO
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 96 di 138 FIGURA 10.3-7 PESO GETTO: DIAGRAMMA MOMENTO
FIGURA 10.3-8 SOVRACCARICO: DIAGRAMMA MOMENTO
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 97 di 138 Combinando i momenti ottenuti otteniamo i seguenti momenti agli SLU sulle predalles.
Fase 1
M+ = 1.35*(1.20+6.04) + 1.50*1.20 = 11.58 KNm M- = 1.35*(7.20+36.20) + 1.50*7.20 = 56.72 KNm Fase 2
M+ = 1.35*(1.20+6.04+7.69) + 1.50*1.20 = 21.95 KNm M- = 1.35*(7.20+36.20+15.66) + 1.50*7.20 = 77.86 KNm Si verifica direttamente la fase 2.
Per quanto concerne il momento positivo su ogni traliccio agisce una forza di:
F = M/(h*6) = 16.55 KN
I ferri superiori del traliccio (1φ16) di acciaio B450C possono resistere ad una forza di circa 78.67 KN.
La verifica pertanto risulta soddisfatta.
Per quanto concerne il momento negativo su ogni traliccio agisce una forza di:
F = M/(h*6) = 71.30 KN
I ferri inferiori del traliccio (2φ14) di acciaio B450C possono resistere ad una forza di circa 120.47 KN.
La verifica pertanto risulta soddisfatta.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 98 di 138 La trave rompi tratto è soggetta al carico trasmesso dalla soletta soprastante. La trave può essere schematizzata come trave ad una campata incastrata su un lato e appoggiata sull’altro.
La luce della trave è pari a 3.50 metri, ossia la distanza fra gli irrigidimenti trasversali.
Il carico agente sulla trave si ottiene dalla modellazione effettuata per soletta e controventi.
Da suddetta modellazione si evince che il carico massimo agli SLU agente sull’appoggio della soletta sulla trave rompi tratto è pari a circa 1200.00 KN.
Il carico distribuito da applicare alla trave risulta quindi pari a circa 345.00 KN/ml.
Lo schema di carico utilizzato è mostrato nella figura sottostante.
Dal calcolo della trave si ottengono le seguenti sollecitazioni:
M = pl2/14.2 = 297.65 KNm V = 5/8pl = 754.68 KN
La trave in questione presenta le seguenti caratteristiche:
Modulo di resistenza a flessione W = 3597120 mmc Area resistente a taglio Asz = 7488 mmq
Per quanto concerne il momento resistente si ottiene una tensione di 82.75 Mpa.
La tensione limite riferita all’acciaio utilizzato (S355) è pari a 338 MPa.
La verifica risulta quindi soddisfatta.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 99 di 138 Per quanto riguarda il taglio,in assenza di torsione, attorno all’asse forte (taglio z-z) la resistenza a taglio vale:
Vc,RD = (hw*tw*fyk M0) = (7488*24*355)/( √3*1.05) = 35079.67 KN > 754.68
La verifica risulta quindi soddisfatta.
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 100 di 138
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13.1. SPALLA PASSANTE
L’immagine seguente mostra la spalla del ponte oggetto della presente relazione. Il pulvino, di dimensioni 1.90 m * 2.40 ml è fondato su 6 diaframmi idraulici disposti parallelamente all’argine e di dimensioni 1.00*2.50 metri.
Il pulvino risulta assimilabile ad un elemento tozzo. La sua funzione è di puro collegamento coi diaframmi:
non presenta sporti in senso longitudinale e sporti limitati in senso trasversale.
Funge da “trave di coronamento” dei diaframmi di fondazione. La verifica è stata condotta nell’ipotesi che il pulvino ripartisca solo i carichi provenienti dall’impalcato e che siano i diaframmi gli elementi resistenti.
I carichi provenienti dall’impalcato vengono trasferiti direttamente dai diaframmi che verranno opportunamente dimensionati nel proseguo.
L’armatura dei diaframmi dovrà comunque essere opportunamente distribuita e collegata alla trave di ripartizione, creando con essa una struttura unica di fondazione.
FIGURA 13-1 SPALLA
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 102 di 138
13.2. DIAFRAMMI
Come detto precedentemente è il diaframma ad essere sottoposto ai carichi provenienti dall’impalcato.
La paratia è costituita da 5 diaframmi e presenta lunghezza di 12.50 metri.
I carichi provenienti dall’impalcato vengono distribuiti dal pulvino (comportamento di trave continua) in cima al diaframma.
Per la caratterizzazione geotecnica si fa riferimento alla relazione geotecnica fornita. Si riporta la tabella estrapolata dalla relazione geotecnica coi parametri del terreno che verranno utilizzati nella modellazione.
Profondità Unità zw gn f’ (*) c’ (*) cu (*) E’ M
Qref = quota assoluta inizio caratterizzazione (m s.l.m.);
zw = profondità media di falda da p.c. da rilievo piezometrico (m). Il valore di progetto relativo alla profondità di falda è da assumersi pari a (zw = 1.0 m). Tale valore potrà subire variazione a seguito di ulteriori letture del livello piezometrico;
n = peso di volume naturale (kN/m3);
(*) = Il valore caratteristico di tale parametro viene determinato come segue:
valori prossimi al valore medio dovranno essere assunti per verifiche che coinvolgono un volume di terreno tale da compensare eventuali eterogeneità e/o quando la struttura a contatto con il terreno presenta una rigidezza tale da consentire il trasferimento delle azioni dalle zone più resistenti a quelle meno resistenti;
valori prossimi al valore minimo di tale parametro dovranno essere adottati per verifiche che coinvolgono modesti volumi di terreno e/o quando la struttura a contatto con il terreno non è in grado di garantire il trasferimento delle azioni dalle zone più resistenti a quelle meno resistenti a causa della sua scarsa rigidezza.
’ = valore dell’angolo di resistenza al taglio (°);
c’ = valore della coesione efficace (kPa);
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 103 di 138 E’ = modulo di Young (MPa);
M = valore del modulo edometrico.
FIGURA 9.4.2-1 STRATIGRAFIA
per quanto concerne le rigidezze del terreno esse verranno prese in adeguata considerazione in base alla tabella sotto riportata.
Kwinkler = 1 370 kN/m3 a profondità 2.00 m Kwinkler = 2 563 kN/m3 a profondità 7.00 m Kwinkler = 4 332 kN/m3 a profondità 20.00 m
Costante di reazione
FIGURA 9.4.2-2 K DI WINKLER
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 104 di 138 In base sempre alla relazione geotecnica si decide la lunghezza dei diaframmi. Dal calcolo dell’impalcato si evince che il diaframma è soggetto ad un carico di circa 870.00 KN/ml che porta a determinare, in base all’immagine sotto riportata, una lunghezza dei diaframmi pari a 18.00 ml.
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DPO08 - Ponte su Emissario Acque Basse - ZO2 tratto C NTC del 14/01/2008
Capacità portante a compressione - Diaframmi s=1000mm
A1C1: A1+M1+R1 A1C2: A2+M1+R2 A2C1: A1+M1+R3
FIGURA 9.4.2-3 CAPACITA’ PORTANTE DIAFRAMMA A COMRPESSIONE
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 105 di 138 13.2.1.1 Modellazione
Con l’ausilio del programma PRO_SAP viene modellati i diaframmi come elementi “aste” con vincoli elastici nei nodi per simulare la rigidezza orizzontale del terreno.
I valori di tali rigidezze sono presi dalla relazione geotecnica dell’opera in questione.
FIGURA 13-4 MODELLAZIONE UTILIZZATA
Vengono inoltre modellati isolatori elastometrici per simulare lo smorzamento dei carichi derivanti dall’impalcato.
Si riportano in seguito le sezioni utilizzate e le caratteristiche dei nodi della modellazione.
Il programma consente l’uso di sezioni diverse. Sono previsti i seguenti tipi di sezione:
1 sezione di tipo generico
5623_PD_0_D05_DPO08_C_OM_RC_01_A.doc Pagina 106 di 138 Le sezioni utilizzate nella modellazione sono individuate da una sigla identificativa ed un codice numerico (gli elementi strutturali richiamano quest’ultimo nella propria descrizione). Per ogni sezione vengono riportati in tabella i seguenti dati:
Area area della sezione
A V2 area della sezione/fattore di taglio (per il taglio in direzione 2) A V3 area della sezione/fattore di taglio (per il taglio in direzione 3) Jt fattore torsionale di rigidezza
J2-2 momento d'inerzia della sezione riferito all’asse 2 J3-3 momento d'inerzia della sezione riferito all’asse 3 W2-2 modulo di resistenza della sezione riferito all’asse 2 W3-3 modulo di resistenza della sezione riferito all’asse 3 Wp2-2 modulo di resistenza plastico della sezione riferito all’asse 2 Wp3-3 modulo di resistenza plastico della sezione riferito all’asse 3
I dati sopra riportati vengono utilizzati per la determinazione dei carichi inerziali e per la definizione delle rigidezze degli elementi strutturali; qualora il valore di Area V2 (e/o Area V3) sia nullo la deformabilità per taglio V2 (e/o V3) è trascurata. La valutazione delle caratteristiche inerziali delle sezioni è condotta nel riferimento 2-3 dell’elemento.
rettangolare
Per quanto concerne le sezioni di tipo generico (tipo 1.):
i valori dimensionali con prefisso B sono riferiti all’asse 2 i valori dimensionali con prefisso H sono riferiti all’asse 3
Id Tipo Area A V2 A V3 Jt J 2-2 J 3-3 W 2-2 W 3-3 Wp 2-2 Wp 3-3
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cm2 cm2 cm2 cm4 cm4 cm4 cm3 cm3 cm3 cm3
1 PULVINO 4.560e+04 3.800e+04 3.800e+04 2.850e+08 1.372e+08 2.189e+08 1.444e+06 1.824e+06 2.166e+06 2.736e+06 2 DIAFRAMMA 2.500e+04 2.083e+04 2.083e+04 6.233e+07 1.302e+08 2.083e+07 1.042e+06 4.167e+05 1.563e+06 6.250e+05
TABELLA DATI TRAVI
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Il programma utilizza per la modellazione nodi strutturali.
Ogni nodo è individuato dalle coordinate cartesiane nel sistema di riferimento globale (X Y Z).
Ad ogni nodo è eventualmente associato un codice di vincolamento rigido, un codice di fondazione speciale, ed un set di sei molle (tre per le traslazioni, tre per le rotazioni). Le tabelle sottoriportate riflettono le succitate possibilità. In particolare per ogni nodo viene indicato in tabella:
Nodo numero del nodo.
X valore della coordinata X Y valore della coordinata Y Z valore della coordinata Z
Per i nodi ai quali sia associato un codice di vincolamento rigido, un codice di fondazione speciale o un set di molle viene indicato in tabella:
Nodo numero del nodo.
X valore della coordinata X Y valore della coordinata Y Z valore della coordinata Z
Note eventuale codice di vincolo (es. v=110010 sei valori relativi ai sei gradi di libertà previsti per il nodo TxTyTzRxRyRz, il valore 1 indica che lo spostamento o rotazione relativo è impedito, il valore 0 indica che lo spostamento o rotazione relativo è