Ar.Tech ARCHITETTINGEGNERI Srl Capitale Sociale € 10.000 i.v.
Via G. Bravi n. 19 -24030 MAPELLO BG Codice Fiscale/Partita Iva/R.I. 03748490160 Telefono 035-4945563 – Fax 035-4932570 REA BG 404937 Mail: [email protected] Sito internet : artech-architettingegneri.com
RELAZIONE TECNICA STRUTTURALE
per la sostituzione di un serbatoio in vetroresina da 200 mc
per il contenimento di percolato
nella discarica storica di rifiuti solidi urbani di Madone (BG) sita in via Carso.
Committente:
Piazza Dante 12, Filago (BG)
P.I.01848280168
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PREMESSA
La presente relazione strutturale riguarda la sostituzione di un serbatoio esistente in
vetroresina, ormai deteriorato e contenente percolato, sito all’interno della discarica storica di
rifiuti solidi urbani di Madone (BG) gestita dal Consorzio ATS Ambiente Territorio e Servizi con
sede in Piazza Dante 12 a Filago (BG). Il serbatoio da sostituire ha capacità di 200 mc disposto
orizzontalmente che verrà sostituito da n°3 serbatoi di 75 mc verticali. In corrispondenza
dell’appoggio dei 3 serbatoi verranno realizzati al di sopra della platea n°3 plinti di dimensioni
450 x 360 cm mediante parziale demolizione delle attuali strutture di sostegno (selle
d’appoggio serbatoio orizzontale) e loro collegamento alla parte conservata delle selle
esistenti.
Non avendo a disposizione alcun elaborato strutturale delle vasche esistenti si è scelto di
effettuare due modellazioni F.E.M.: una dello stato di fatto con i serbatoi attuali, l’altra con i
l’inserimento dei nuovi.
Il confronto dei risultati ci ha permesso di verificare che con la nuova configurazione di carico
le sollecitazioni principali sulla struttura della vasca non aumentano ma, diminuiscono o
rimangono pressoché inalterate come nella situazione iniziale. Pertanto la struttura, con la
modifica strutturale proposta, non subisce alcuna perturbazione e continua a essere sottoposta
agli stessi tassi di lavoro pre intervento.
Inoltre sono stati progettati e verificati gli ancoraggi a terra dei nuovi
serbatoi.
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VISTE DELL’INTERVENTO
- PIANTA -
B
A
A
B
- SEZIONE A-A -
- SEZIONE B-B -
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NORMATIVA DI RIFERIMENTO
Si fa riferimento alla normativa vigente in Italia in particolare alle NTC 2018 – Norme tecniche
delle costruzioni del 17 gennaio 2018.
- PROSPETTO SUD-EST -- PROSPETTO SUD-OVEST -
- PROSPETTO NORD-OVEST -- PROSPETTO NORD-EST -
COSTRUZIONI
DEMOLIZIONI
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METODO DI CALCOLO
ANALISI AD ELEMENTI FINITI
La struttura è stata modellata e studiata attraverso un programma di calcolo a
elementi finiti PROSAP con le seguenti indicazioni:
Analisi svolta: analisi di tipo statico e sismico “dinamica modale lineare”. Di seguito si indicano
l’origine e le caratteristiche dei codici di calcolo utilizzati riportando titolo, produttore e
distributore, versione, estremi della licenza d’uso:
Origine e Caratteristiche dei Codici di Calcolo
Titolo: PRO_SAP PROfessional Structural Analysis Program
Versione: PROFESSIONAL (build 2012-01-157)
Produttore-Distributore: 2S.I. Software e Servizi per l’Ingegneria s.r.l., Ferrara
Dati utente finale: AR.TECH ARCHITETTINGEGNERI SRL
Codice Utente: 02150 /CLI
Codice Licenza: Licenza dsi4238
Un attento esame preliminare della documentazione a corredo del software ha consentito di
valutarne l’affidabilità e soprattutto l’idoneità al caso specifico. La documentazione, fornita dal
produttore e distributore del software, contiene una esauriente descrizione delle basi teoriche
e degli algoritmi impiegati, l’individuazione dei campi d’impiego, nonché casi prova
interamente risolti e commentati, corredati dei file di input necessari a riprodurre
l’elaborazione:
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Affidabilità dei codici utilizzati
2S.I. ha verificato l’affidabilità e la robustezza del codice di calcolo attraverso un numero
significativo di casi prova in cui i risultati dell’analisi numerica sono stati confrontati con
soluzioni teoriche. E’ possibile reperire la documentazione contenente alcuni dei più
significativi casi trattati al seguente link: http://www.2si.it/Software/Affidabilità.htm
CLASSIFICAZIONE DELL’EDIFICIO
La struttura ricade in comune di Madone (BG) e quindi in zona 3; appartiene alla tipologia 2
che definisce la vita nominale dell’opera e più precisamente:
opere ordinarie,ponti,opere infrastrutturali e dighe di dimensione contenuta o di importanza
normale (VN 50 anni)
Vista la destinazione del sito a discarica la classe d’uso è la III : costruzioni con attività pericolose
per l’ambiente.
Le azioni sismiche sono state valutate assumendo i seguenti parametri:
Si stima la presenza di un terreno di categoria D
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Si è adottato adottato un fattore di struttura pari a 1,5 per stutture non dissipative.
MATERIALI PER LA REALIZZAZIONE DELLE STRUTTURE
Per il calcestruzzo C25/30 (fondazioni e muri) classe di esposizione XC2
Rck 30,00 N/mm2 resistenza caratteristica cubica a compressione
fck 24,90 N/mm2 resistenza caratteristica cilindrica a compressione
fcd 14,10 N/mm2 resistenza di calcolo compressione
fctd 1,19 N/mm2 resistenza di calcolo a trazione
fbd 2,69 N/mm2 resistenza tangenziale di aderenza acciaio-cls di calcolo
Per l’acciaio B450C (armatura fondazioni, muri, pilastri, solai e travi)
fyk 450,00 N/mm2 resistenza caratteristica di snervamento
ftk 540,00 N/mm2 resistenza caratteristica a rottura
fyd 391,30 N/mm2 resistenza di calcolo
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ANALISI DEI CARICHI
Le azioni a cui è soggetta la struttura sono così riassumibili:
Peso proprio degli elementi strutturali
Carichi variabili: (dovuto alla presenza o meno di percolato)
Vento
Sisma
Variabili
I serbatoi presenti contengono percolato e sono di due tipologie: orizzontali e verticali;
orizzontali:
n° 4 da 200 mc peso stimato di 200 ton. ciascuno;
n° 2 da 28 mc peso stimato di 28 ton ciascuno;
verticali:
n°1 da 4 mc peso stimato di 4 ton ciascuno;
Vento
L’edificio è sito in Provincia di Bergamo, in Comune di Madone in via Carso e
rientra in Zona 1; l’altezza dell’edificio sul livello del mare è circa 202 m
Zona vento = 1
Velocità base della zona, Vb.o = 25 m/s (Tab. 3.3.I)
Altitudine base della zona, Ao = 1000 m (Tab. 3.3.I)
Altitudine del sito, As = 202 m
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Velocità di riferimento, Vb = 25,00 m/s (Vb = Vb.o per As ≤ Ao)
Periodo di ritorno, Tr = 50 anni
Cr = 1 per Tr = 50 anni
Velocità riferita al periodo di ritorno di progetto, Vr = Vb Cr = 25,00 m/s
Classe di rugosità del terreno: B
[Aree urbane (non di classe A), suburbane, industriali e boschive]
Categoria esposizione: (Entroterra fino a 500 m di altitudine) tipo IV
( Kr = 0,22; Zo = 0,30 m; Zmin = 8 m )
Pressione cinetica di riferimento, qb = 39 daN/mq
Coefficiente di forma, Cp = 1,00
Coefficiente dinamico, Cd = 1,00
Coefficiente di esposizione, Ce = 1,85
Coefficiente di esposizione topografica, Ct = 1,00
Altezza dell'edificio, h = 11,00 m
Pressione del vento, p = qb Ce Cp Cd = 72 daN/mq
VERIFICA DELLE PRESSIONI IN FONDAZIONE
Viene qui mostrata la verifica della platea; in particolare si verifica il non aggravio delle
pressioni e delle sollecitazioni in virtù delle modifiche della disposizione dei carichi e della loro
intensità in seguito alla sostituzione del serbatoio di percolato.
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situazione pre-intervento con carichi applicati
situazione post-intervento con carichi applicati
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pressioni sul terreno
pre-intervento con carichi applicati
Pressioni sul terreno
post-intervento con carichi applicati
Momenti M11
pre-intervento con carichi applicati
Momenti M11
post-intervento con carichi applicati
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Momenti M22
pre-intervento con carichi applicati
Momenti M22
post-intervento con carichi applicati
Taglio V13
pre-intervento con carichi applicati
Taglio V13
post-intervento con carichi applicati
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Taglio V23
pre-intervento con carichi applicati
Taglio V23
post-intervento con carichi applicati
Come si evince dalle immagini qui sopra riportate le pressioni sul terreno non subiscono
aggravi ma solo una diversa distribuzione in virtù della diversa dislocazione dei carichi .
Anche le sollecitazioni di momento e taglio rimangono limitate ai valori di pre –intervento
senza aggravi per la struttura presente.
VERIFICA DEI TIRAFONDI
Si riportano ora le sollecitazioni sui tirafondi di base dei 3 serbatoi calcolate attraverso l’analisi
dinamica modale per la spinta sismica e l’analisi statica per il contributo del vento.
I serbatoi sono ipotizzati incastrati sui plinti alla base.
Si riporta qui la scheda tecnica del serbatoio:
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Si allega scheda tecnica con riepilogo caratteristiche tecniche:
. Vengono eseguiti n°8 tirafondi 24 fissati al plinto sottostante tramite resina epossidica.
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Momento M22 =M33 (sisma) Momento M22 =M33 (vento)
Si effettua il dimensionamento dei tirafondi considerando la combinazione sismica SLV pari a
80000 daNm.
Per il calcolo della sollecitazione di ciascuna barra di ancoraggio si utilizza il software VcaSLU
dove inserendo la geometria e il diametro della barre si ottengono i seguenti valori di
tensione:
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La massima tensione trovata è di 253 N/mmq corrispondente a una forza di tiro =
253 N/mmq x 452,16 mmq = 114.000 N
Considerando una barra filettata M24 con un fissaggio tramite resina epossidica del tipo
Hilty HY 170 si ha la seguente verifica del tirafondo:
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