p-16-03 ponte ferroviario
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Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 Rio Tannaule, ponte su ferrovia (B2,23P) COMUNE DI OLBIA Provincia di OLBIA TEMPIO STUDIO DI VARIANTE AL PIANO STRALCIO PER L'ASSETTO IDROGEOLOGICO (PAI) E DEL QUADRO DELLE OPERE DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDRAULICO NEL TERRITORIO COMUNALE DI OLBIA BACINO DEL RIO SELIGHEDDU ATTRAVERSAMENTI STRADALI Elaborato P-16-03 RELAZIONE CALCOLO STRUTTURALE PONTE N. 16 PONTE FERROVIA SUL TANNAULE (B2.23P) Olbia, li 05 – 05 - 2015 P a g . 1 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 Sommario 1. Introduzione. ___________________________________________________________________ 3 2. Normativa di riferimento. _________________________________________________________ 3 3. Descrizione Generale. ____________________________________________________________ 5 4. 3.1 Descrizione interventi. ___________________________________________________________________ 5 3.2 Caratteristiche geometriche e strutturali ______________________________________________________ 5 3.3 Travi e traverse in acciaio _________________________________________________________________ 6 3.4 Soletta d’impalcato getta in opera __________________________________________________________ 6 3.5 Sottostrutture: spalle _____________________________________________________________________ 6 3.6 Fondazioni: platea _______________________________________________________________________ 7 3.7 Appoggi ______________________________________________________________________________ 7 Caratteristiche dei principali materiali previsti in progetto. _______________________________ 7 4.1 Calcestruzzo ___________________________________________________________________________ 7 4.1.1 Calcestruzzo classe C 25/30 _____________________________________________________________ 7 4.1.2 Calcestruzzo classe C 32/40 _____________________________________________________________ 8 4.1.3 Calcestruzzo classe C 45/55 _____________________________________________________________ 8 4.2 Acciaio _______________________________________________________________________________ 9 4.2.1 AcCiaio per armature strutture in c.a. _______________________________________________________ 9 4.2.2 Acciaio per carpenteria metallica. ________________________________________________________ 9 5. Modello di calolo f.e.m. _________________________________________________________ 10 6. Analisi dei carichi. ______________________________________________________________ 11 6.1 Peso proprio. __________________________________________________________________________ 11 6.2 Carichi permanenti._____________________________________________________________________ 12 6.3 Distorsioni____________________________________________________________________________ 12 6.4 Azioni variabili - Azioni variabili da traffico. ________________________________________________ 12 6.4.1 Schemi di carico. ____________________________________________________________________ 13 6.5 Incremento dinamico dei carichi mobili dovuto ad azioni dinamiche (q2). __________________________ 15 6.6 Azioni longitudinale di frenamento. ________________________________________________________ 15 6.7 Azioni centrifuga. ______________________________________________________________________ 16 6.8 Azioni vento __________________________________________________________________________ 16 6.9 Azioni sismiche. _______________________________________________________________________ 16 6.10 Resistenza parassite dei vincoli. _________________________________________________________ 17 6.11 Urto dei veicoli in svio. _______________________________________________________________ 17 7. Combinazione dei carichi. ________________________________________________________ 17 8. Valutazione delle condizioni di carico più gravose. ____________________________________ 21 8.1 Output modello di calcolo. __________________________________________________________________ 21 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 1. Introduzione. La seguente relazione ha per oggetto il nuovo ponte in carpenteria metallica sulla linea ferroviaria sul rio Tannaule prima dell'innesto con il Rio Seligheddu . L'Opera è compresa nello “Studio di Variante al Piano Stralcio per l'assetto idrogeologico (PAI) e del quadro delle opere di mitigazione del rischio idraulico nel territorio comunale di Olbia”. Le nuove spalle saranno realizzate interamente in c.a., costituite da una ciabatta di fondazione poggiante sui pali di fondazione. Il manufatto è costituito da un impalcato a struttura principale tipo bitrave in acciaio, con le travi principali a sezione variabile collegate da traversi sormontati da una soletta in c.a. gettata in opera. La luce netta dell’opera è di 27,00 m (interasse tra i paramenti interni delle spalle), mentre la larghezza complessiva della carreggiata è di 10,64 m. Sono previste 2 travi principali, con lunghezza effettiva di 29,40 (luce di calcolo 28,40 m pari all’interasse tra gli apparecchi di appoggio), con sezione a I, e n. 16 trasversi disposte ad interasse di 200 cm, con sezione ad I. 2. Normativa di riferimento. Principali Norme di riferimento: 1• Legge 05/11/1971 n° 1086: “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione e il collaudo delle strutture in conglomerato cementizio armato normale e precompresso ed a struttura metallica”; 2• Legge n.64 del 2 febbraio 1974: “Norme sulla sicurezza e sui carichi” 3• D.M. 11/03/1988: “Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione”; 4• Decreto Ministeriale del 14/01/2008 – NTC2008 - Norme tecniche per le costruzioni, a seguire riportato semplicemente con la sigla NTC08; 5• Circolare n°617 02 febbraio 2009 “Istruzioni per l’applicazione delle Norme tecniche delle costruzioni ”-Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. 6• Delib. G.R. 30 marzo 2004, n. 15/31: Disposizioni preliminari in attuazione dell'O.P.C.M. 20 marzo 2003, n. 3274 recante "Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica". Per le parti non coperte dalla norma italiana di cui sopra, verranno utilizzati i seguenti Eurocodici pertinenti: 7• UNI EN 1993-1-1:2005: Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici; P a g . 3 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 1• UNI ENV 1993-1-3:2000: Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-3: Regole generali - Regole supplementari per l'impiego dei profilati e delle lamiere sottili piegati a freddo; 2• UNI ENV 1993-1-5:2001: Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-5: Regole generali - Regole supplementari per lastre ortotrope in assenza di carichi trasversali; 3• UNI ENV 1993-1-7:2002: Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-7: Regole generali - Regole supplementari per lastre ortotrope caricate al di fuori del loro piano; 4• UNI EN 1993-1-8:2005: Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-8: Progettazione dei collegamenti. P a g . 4 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 3. Descrizione Generale. 3.1 Descrizione interventi. Gli interventi delle opere strutturali riguardano la costruzione del ponte ferroviario esistente prima dell'innesto del Seligheddu con il tannaule L’impalcato del ponte, ad unica campata di 28,40 m di luce di calcolo e 29,40 m di lunghezza complessiva, sarà realizzato prevedendo due travi principali ad estradosso curvilinea e travi secondarie poste ad interase di 2,00 m, a sostegno di un impalcato completato da una soletta collaborante in conglomerato cementizio armato. Si rimanda agli allegati grafici progettuali per la definizione delle geometrie e delle ipotesi progettuali sviluppate. Fig. 1 – Schema Sezione Trasversale Impalcato 3.2 Caratteristiche geometriche e strutturali Il ponte in oggetto, che si inserisce nel tracciato ferroviario, sarà caratterizzato da una carreggiata di 10,64 m in cui trova sede la linea ferroviaria . Ai margini sono previsti gli spazi per la manutenzione ferroviaria, è prevista una barriera di sicurezza tipo bordo ponte, mentre la sezione trasversale è completata sul bordo esterno da opportuna barriera anti-proiezione posta in sormonto alle travi principali. . P a g . 5 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 La struttura nel suo complesso sarà resa percorribile per carichi di ponti ferroviari, coerentemente con le prescrizioni di cui alle NTC08. Nel seguito, si riportano le principali caratteristiche geometriche, costruttive e statiche. 3.3 Travi e traverse in acciaio L’impalcato è costituito come anticipato da due travi longitudinali “tipo IPE” d ali parallele con larghezza di 800 mm ed altezza variabile da 1800 a 2740 mm e sono rese tra loro solidali dai collegamenti (saldature) con travi UNI HEB 800 standard rinforzate con un piatto saldato in intradosso dello spessore di 40 mm. Lo schema di calcolo è quello di impalcato a graticcio bitrave, mentre i voncoli rendono la struttura isostatica. Le singole travi principali sono collegate alle spalle con vincolo cerniera appoggio, con interasse tra gli stessi appoggi valutata in 28,40 m. Le traverse hanno ivece una luce di 10,60 m e verranno calcolate in fase di esercizio considerando la sezione mista acciaio calcestruzzo data dalla presenza del getto in opera di completamento che costituisce il solaio d’impalcato, quest’ultimo con spessore in progetto pari a 25 cm. 3.4 Soletta d’impalcato getta in opera La soletta in c.a. ordinario, di spessore costante pari a 25 cm, ha pendenza trasversale nulla. Il getto della soletta d’impalcato avviene a completamento all’estradosso delle traverse in acciaio. Lo spessore medio della soletta sommato a quello delle traverse in acciaio e considerando che le stesse sono solidarizzate alle travi principali ad un’altezza variabile dall’intradosso delle ali inferiori delle travi principali (per garantire una corretta pendenza in senso longitudinale dell’impalcato atta a smaltire le acque meteoriche data l’importanza della luce) conduce quindi ad una altezza strutturale complessiva dell’impalcato valutato dall’estradosso della soletta in acciaio, variabile da 0,25 + 0,74 + 0,06 (distanza tra gli intradossi di traversa e trave nella sezione di appoggio) = 1,05 m (sezione di appoggio) a 0,25 + 0,74 + 0,31 (distanza tra gli intradossi di traversa e trave nella sezione di mezzeria) = 1,30 m (sezione di mezzeria). Complessivamente la larghezza dell’impalcato è pari a 11,40 m, per la sporgenza delle ali delle travi principali, mentre la soletta in c.a. ha una larghezza effettiva di 10,60 m La soletta sarà resa collaborante alle sottostanti traverse mediante l’uso di connettori a pioli in acciaio. Per quanto riguarda il regime statico della soletta in c.a., si individuano due distinti schemi statici: 1- Prima fase: sono attive soltanto le traverse in acciaio, di luce netta pari a 10,60 m. Il carico di progetto, in questa fase, è il peso proprio della struttura in carpenteria metallica eoltre quello del getto integrativo. Lo spessore complessivo della soletta è pari a 25 cm. 2- Seconda fase: la soletta è interamente reagentee collaborante con le traverse in acciaio definendo una sezione mista acciaio calcestruzzo. I carichi agenti sono i permanenti portati e i carichi mobili. 3.5 Sottostrutture: spalle Le sottostrutture del ponte sono costituite da spalle in c.a. ordinario. P a g . 6 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 Le spalle presentano una sede di appoggio larga 140 cm in cui alloggiare le travi in acciaio. A tergo è previsto un muro paraghiaia di spessore 25 cm che delimita la zona di appoggio. 3.6 Fondazioni: platea Omissis. 3.7 Appoggi Gli apparecchi d’appoggio sono ubicati sulle spalle. 4. Caratteristiche dei principali materiali previsti in progetto. Si riportano, di seguito, le indicazioni sui materiali e sulle loro caratteristiche utilizzati nell’ambito della progettazione strutturale. 4.1 Calcestruzzo Per tutte le classi di calcestruzzo di seguito riportate si assume: Coefficiente di Poisson ν = 0,15 (non fessurato) ν = 0 (fessurato) Coefficiente di espansione termica lineare α = 10 · 10-6 °C-1 4.1.1 Calcestruzzo classe C 25/30 Il calcestruzzo strutturale di classe C25/30 viene adottato per le strutture di fondazione ed elevazione tipo platea e spalle. Vengono assunti a base del calcolo i seguenti parametri relativi alle caratteristiche meccaniche del materiale: 1• Resistenza cubica caratteristica Rck = 30,0 N/mm² 2• Resistenza cilindrica caratteristica fck = 24,9 N/mm² 3• Coefficiente parziale di sicurezza sul materiale γc = 1,5 4• Coefficiente di lunga durata αcc = 0,85 5• Resistenza di calcolo a compressione fcd = 14,11 N/mm² 6• Resistenza media a compressione fcm = 32,90 N/mm² 7• Resistenza media a trazione fctm = 2,56 N/mm² 8• Resistenza caratteristica a trazione fctk = 1,79 N/mm² 9• Resistenza di calcolo a trazione fctd = 1,19 N/mm² 10• Modulo elastico istantaneo Ecm = 31.447,0 N/mm² 11• Tensione a compressione SLER σc = 14,94 N/mm² 12• Tensione a compressione SLEQP σc = 11,21 N/mm² P a g . 7 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 4.1.2 Calcestruzzo classe C 32/40 Il calcestruzzo strutturale di classe C32/40 viene adottato per parte delle strutture in elevazione tipo: getto di completamento per soletta. Vengono assunti a base del calcolo i seguenti parametri relativi alle caratteristiche meccaniche del materiale: 1• Resistenza cubica caratteristica Rck = 40,0 N/mm² 2• Resistenza cilindrica caratteristica fck = 33,2 N/mm² 3• Coefficiente parziale di sicurezza sul materiale γc = 1,5 4• Coefficiente di lunga durata αcc = 0,85 5• Resistenza di calcolo a compressione fcd = 18,81 N/mm² 6• Resistenza media a compressione fcm = 41,20 N/mm² 7• Resistenza media a trazione fctm = 3,10 N/mm² 8• Resistenza caratteristica a trazione fctk = 2,20 N/mm² 9• Resistenza di calcolo a trazione fctd = 1,45 N/mm² 10• Modulo elastico istantaneo Ecm = 33.643,0 N/mm² 11• Tensione a compressione SLER σc = 19,92 N/mm² 12• Tensione a compressione SLEQP σc = 14,94 N/mm² 4.1.3 Calcestruzzo classe C 45/55 Il calcestruzzo strutturale di classe C40/55 viene adottato per parte delle strutture in elevazione tipo: travi prefabbricate, cls per c.a.p. Vengono assunti a base del calcolo i seguenti parametri relativi alle caratteristiche meccaniche del materiale: 1• Resistenza cubica caratteristica Rck = 55,0 N/mm² 2• Resistenza cilindrica caratteristica fck = 45,65 N/mm² 3• Coefficiente parziale di sicurezza sul materiale γc = 1,5 4• Coefficiente di lunga durata αcc = 0,85 5• Resistenza di calcolo a compressione fcd = 27,72 N/mm² 6• Resistenza media a compressione fcm = 53,65 N/mm² 7• Resistenza media a trazione fctm = 3,83 N/mm² 8• Resistenza caratteristica a trazione fctk = 2,68 N/mm² 9• Resistenza di calcolo a trazione fctd = 1,79 N/mm² 10• Modulo elastico istantaneo Ecm = 36.416,0 N/mm² 11• Resistenza di calcolo a compressione al tiro fckj = 41.66 N/mm² • Tensione a compressione t0 = 15gg σc0 = 29.16 N/mm² 1• Tensione a compressione SLER σc = 27,39 N/mm² 2• Tensione a compressione SLEQP σc = 20,54 N/mm² P a g . 8 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 Acciaio 4.2 4.2.1 Aciaio per armature strutture in c.a. Barre ad aderenza migliorata in acciaio tipo B450C bonificato saldabile avente: 1• Resistenza caratteristica di rottura ftk ≥ 540 N/mm² 2• Tensione di snervamento fyk ≥ 450 N/mm² 3• Resistenza di calcolo fsd = 390 N/mm² • Caratteristiche di duttilità 1.15 ≤ (f t / fy )k < 1.35 (ft / fynom )k ≤ 1.25 1• Allungamento (Agt )k ≥ 7.5% 2• Modulo elastico Es = 2.060.000,0 N/mm2 3• Coefficiente parziale di sicurezza sul materiale γs = 1.15 4• Tensione a trazione SLER 0.80 fyk = 360 N/mm² 4.2.2 Acciaio per carpenteria metallica. Per i profili “Tipo IPE” a sezione variabile, per gli HEB 800 ed in generale per gli elementi in carpenteria metallica componenti la struttura principale è stato previsto l’impiego dei seguenti materiali con “certificazione di qualità secondo normativa EN10204 modello 3.1”: Acciaio Fe510B /S355J0 – J2G3 – K2G3: UNI EN 10025/5 e /2; Tensione caratteristica di snervamento: • • 1• 2• 3• 4• 5• fyk = 355,00 Tensione caratteristica di rottura: ftk = Allungamento minimo 28% Piegamento KV, min. 180 deg. - 0.5 a 0 °C Resilienza KV, min. 27 J a 0 °C Modulo elastico Es = 1950000 N/mm² Coefficiente parziale di sicurezza sul materiale γs = 1.15 510,00 N/m 2 m N/m 2 m ( * ) 2*) per spessori fino a 40 mm e comunque secondo quanto previsto dalle NTC08 (Tabella 11.3.IX). La composizione chimica degli acciai risponde anche al punto 2.4.2. delle CNR 10011. Per le tolleranze geometriche dei profili valgono le norme UNI 5398-5680-7211. Saldature Devono essere di prima classe; devono essere realizzate da operai qualificati. Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 5. Modello di calolo f.e.m. E’ stata condotta una modellazione agli elementi finiti (F.E.M.) su struttura resa isostatica seguendo la geometria reale degli elementi; non sono stati considerati, a vantaggio di sicurezza, gli irrigidimenti locali. Le travi principali e le traverse sono state scematizzate con l’utilizzo di elementi beam, elementi monodimensionali, considerando nel caso della trave una suddivisione in elemeni lunghi 40 cm per tener conto dell’altezza variabile della sezione lungo lo sviluppo longitudinale dell’elemento. I carichi sono stati applicati sui traversi, sia per quanto riguarda le azioni permanenti che i carichi da traffico assegnando al modello una funzione principale di dimensionamento delle travi principali che come nel caso reale ricevono le solecitazioni come ripartite appunto dall’ordito secondario costituito dalle traverse. Il modello consente di teterminare lo stato di solecitazione e tensionale coerente con quello di fatto per quanto attiene le travi principali. Nel caso delle traverse il modello determina coerentemente le azioni di progetto agenti sulle traverse ma non tiene conto dell’effetto della soletta collaborante essendo la stessa introdotta in termini di carico permanente. Fig. 2 – Modello F.E.M. AZIONI DI PROGETTO Le strutture principali sono state dimensionate per i seguenti carichi di progetto: 9. G1 ,k G1 ,k 4. 2 G2 ,k 8• 5• Azioni proprie Peso proprio struttura metallica Peso totale (comprensivo di travi principali, traversi, controventi giunzioni, strutture secondarie di sostegno dei grigliati e grigliati) = 25kN/m Peso proprio spalle in c.a. 3 Azioni permanenti Armamento (binari e traversine) = 1.9 kN/m Azioni accidentali Azioni variabili da traffico ferroviario Locomotore di progetto Si assume come locomotore di progetto quello riportato nella figura successiva, adottando un carico asse Qvk = 125 kN. Fig.5. Locomotore di progetto Per quanto riguarda l’amplificazione dinamica, cautelativamente si adotta quanto indicato dalle NTC2008 per i ponti metallici con ridotto standard manutentivo (Par. 5.2.2.3.3) utilizzando la relazione: φ3 = 2.16 / (Lφ0.5 - 0.2)+0.73 11 La tabella successiva riporta i coefficienti dinamici utilizzati per le i calcolo delle sollecitazioni nei diversi elementi dell’impalcato (longherine, traversi e travi principali). Elemento Travi principali Traversi Longherine Lunghezza Lφ Luce nella direzione delle travi Due volte la luce del traverso Distanza tra le travi trasversali + 3m Lφ [m] φ3 25 1.18 2*4.2=8.4 1.53 2.5+3=5.5 1.74 Nel caso di armamento diretto e luce di calcolo compresa tra 8m e 90m, l’ulteriore coefficiente amplificativo β risulta pari a 1.10. Trasversalmente all’asse del binario, si assume uno sbilanciamento dei carichi pari a s/18 = 1000/18 = 56mm, cui si somma un’eccentricità di posa dell’armamento rispetto all’asse strutturale di 40mm. Pertanto l’eccentricità totale del carico risulta: etot = s/18 + e0 = 56 + 40 = 96mm ~ 100mm L’incremento/decremento trasversale vale pertanto: Qvk = ± Qvk x etot / s = ± Qvk x 100/1000 = ± 10% Qvk Azione laterale di serpeggio Tenuto conto dell’entità massima dei carichi verticali, si adotta una forza orizzontale trasversale indotta da serpeggio Qsk = 50kN. Azione avviamento e frenatura Tenuto conto dell’entità massima dei carichi verticali, si adotta una forza orizzontale longitudinale indotta da avviamento e frenatura Qa/bk (asse) = 0.30 x Qvk = 0.30 x 125 = 37.5kN per ciascun asse di carico. Tenuto conto delle geometrie del ponte in esame e del numero massimo di assi presente sull’impalcato (si veda la figura successiva), il carico totale risulta: Massimo numero assi sull’impalcato metallico Azioni per temperatura: ε3 La struttura è isostatica e di conseguenza la temperatura comporta effetti solo in termini di deformabilità (spostamenti travi principali e dispositivi di appoggio). Variazione termica uniforme La variazione termica uniforme di progetto è definita facendo riferimento alla categorie delle strutture metalliche esposte, risultando quindi TUNIF = ± 25° C. Variazione termica lineare Si assumono le seguenti variazioni lineari di temperatura tra intradosso ed estradosso degli elementi metallici: TLIN = ± 10° C 3.3 Azione da vento: Fw,k Pressione di riferimento del vento: vb = vb,0 = 28 m/s qb = 0.5*ρ*vb2 = 0.5*1.25*282 = 490 N/m2 = 0.49 kN/m2 Coefficiente di esposizione ce Classe rugosità B Categoria di esposizione IV kr = 0.22 z0 = 0.30 m zmin = 8 m ct = 1 Coefficiente dinamico: Cd = 1 Coefficiente di forma: La superficie costituita dall’impalcato e dalla sagoma del locomotore sul ponte è assimilata ad una trave isolata, piena (ϕ = 1.00), di altezza pari a 4.75m; pertanto il coefficiente di forma vale: cp = 2.4 - ϕ = 2.4 – 1.0 = 1.4 La pressione del vento è pari a: q5 = qb*ce*cp*cd = 0.49*1.95*1.4*1 = 1.34 kN/m2 COMBINAZIONI DI PROGETTO Le tabelle successive riportano le combinazioni di carico considerate per il calcolo delle azioni sollecitanti negli elementi principali dell’opera e in particolare: Impalcato metallico (travi principali, traversi, longherine e controventi) Spalle Dispositivi di appoggio RARA _ _DeltaTlin _ _DeltaTunif _Fwkvento _Qla,kfren _Qskserp _Qvktreno _G2kperm 0.900 1.350 1.350 1.350 1.000 1.500 1.500 1.500 1.000 1.450 1.160 1.160 0.000 0.725 1.160 0.580 0.000 1.450 0.580 1.160 0.000 0.900 1.500 1.500 ‐1.500 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 Delta T lin__ 0.900 Delta T unif__ 0.900 Fwk vento_ 0.725 Qla,k fren_ 1.450 Qsk serp_ 1.450 Qvk treno_ COMBINAZIONI RARA1_gr1 (Qvk; Qsk) RARA2_gr3 (Qvk; Qlak) RARA3_gr1 (Fwk) RARA4_gr3 (Fwk) RARA3_gr1 (DTlin) RARA4_gr3 (DTlin) 1.500 G2k perm_ SLU 1.350 G1k carmet_ COMBINAZIONI A1STR_gr1 (Qvk; Qsk) A1STR_gr3 (Qvk; Qlak) A1STR_gr1 (Fwk) A1STR_gr3 (Fwk) A1STR (Fwk) _G1kcarmet Travi principali 1.000 1.000 1.000 1.000 0.500 0.600 0.600 0.600 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0.800 0.800 0.800 0.800 0.500 0.800 0.400 0.800 0.400 1.000 0.400 0.800 0.400 0.800 0.600 1.000 1.000 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 1.000 1.000 0.600 0.600 0.600 1.000 1.000 Note 13•L’indicazione del carico tra parentesi indica azione dominante, ed es. nella combinazione A1STR_gr1_(Qvk; Qsk) indica che le azioni dominanti sono quelle da traffico ferroviario e in particolare l’azione verticale dovuta al locomotore e l’azione da serpeggio. 14• Le combinazioni di carico più gravose per travi principali, traversi e longherine, sia per gli stati limite ultimi (SLU), sia per gli stati di esercizio (RARA) sono quelle che hanno come azioni dominanti quelle da traffico ferroviario. Legenda delle tabelle G1k,car_met Peso proprio carpenteria metallica G2k,perm_imp Peso proprio permanenti impalcato Qvk_carico_treno Carico da traffico verticale Qsk,serpeggio Carico da traffico - serpeggio Qlak_frenatura Carico da traffico - frenatura Fwk_vento Carico da vento Delta_T_unif Variazione di temperatura uniforme Delta_T_lin Variazione di temperatura lineare 0.00 0 0.72 5 0.58 0 0.72 5 0.58 0 0.72 5 0.58 0 0.72 5 0.58 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.000 1.450 1.160 -1.450 -1.160 1.450 1.160 -1.450 -1.160 0.000 0.000 0.000 0.000 0.900 1.500 -0.900 -1.500 0.900 1.500 -0.900 -1.500 0.000 0.000 0.000 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 0.0 00 1.0 00 0.3 00 0.3 00 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 1.00 0 0.30 0 0.30 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 1.00 0 0.30 0 0.30 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 1.00 0 0.30 0 0.30 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.00 0 0.30 0 1.00 0 0.30 0 _ExDeltapd _ _Eyg1kspalla 0.00 0 1.45 0 1.16 0 1.45 0 1.16 0 1.45 0 1.16 0 1.45 0 1.16 0 0.20 0 0.20 0 0.20 0 _ 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 1.5 00 0.2 00 0.2 00 0.2 00 _ _ _Ex,g2kterrretrospalla 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 _ _Exg1kg2kpsiQkcarmet 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 0.20 0 0.20 0 0.20 0 _ _ _ 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 _ _Exg1kspalla _Qvkcaricotreno _ 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.50 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 _Fwkvento _Sk,Qspintasovracc. _ 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 _Qlakfrenatura _Sk,tspintaterreno _ 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.35 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 Qsk,serpeggio _ _Qk,sovrac.retrospalla 0.3Ex+0.3Ey+Ez _ 0.3Ex+Ey+0.3Ez _ _G2k,terrretrospalla Ex+0.3Ey+0.3Ez _G2k,permimp A1STR_1 A1STR_2_gr1_Qsk( +) A1STR_3_gr1_Fwk( +) A1STR_4_gr1_Qsk( -) A1STR_5_gr1_Fwk( -) A1STR_6_gr1_Qsk( +) A1STR_7_gr1_Fwk( +) A1STR_8_gr1_Qsk( -) A1STR_9_gr1_Fwk( -) _G1k,carmet COMB. G1k,spalla Spalle SLU Nota L’indicazione del carico di fianco al gruppo indica azione dominante, ed es. nella combinazione A1STR2_gr1_Q sk(+) indica che le azioni dominanti sono quelle da traffico ferroviario e in particolare l’azione verticale dovuta al locomotore e l’azione da serpeggio. FR_6_gr2_Qlak(-) 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.80 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.00 0 0.80 0 0.80 0 Fwk vento 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 Qlak frenatura 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 1.00 0 Qsk,serpeggio Qvk carico treno FR_5_gr2_Qlak(+) Sk,Q spinta sovracc. FR_4_gr1_Fwk(-) Sk,t spinta terreno FR_3_gr1_Qsk(-) Qk, sovrac. retro spalla FR_2_gr1_Fwk(+) G2k,terr retro spalla FR_1_gr1_Qsk(+) G2k,perm imp QP G1k,car met COMB. G1k,spalla SLE (QP-Quasi permanente; FR-Frequenti) 0.000 0.000 0.000 0.800 0.400 0.000 0.000 0.000 1.000 -0.800 0.400 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.400 0.800 0.000 0.400 -0.800 0.000 Nota L’indicazione del carico di fianco al gruppo indica azione dominante, ed es. nella combinazione FR_1_gr1_Qsk(+) indica che le azioni dominanti sono quelle da traffico ferroviario e in particolare l’azione verticale dovuta al locomotore e l’azione da serpeggio. Legenda delle tabelle G1k,spalla Peso proprio spalla G1k,car_met Peso proprio carpenteria metallica G2k,perm_imp Peso proprio permanenti impalcato G2k,terr_retro_spalla Peso terreno retro spalla (tiene conto del peso dell'armamento) Qk,_sovrac._retro_spalla Sk,t_spinta_terreno Sovraccarico retro spalla Spinta dovuta al terreno Sk,Q_spinta_sovracc. Spinta dovuta al sovraccarico Qvk_carico_treno Carico da traffico verticale Qsk,serpeggio Carico da traffico - serpeggio Qlak_frenatura Carico da traffico - frenatura Fwk_vento Carico da vento Ez_g1k_spalla Ez_g2k_perm_imp Inerzia spalla dir.z Azioni da impalcato per sisma peso proprio dir.z Azioni da impalcato per sisma permanenti dir.z Ez,g2k_terr_retro_spalla Inerzia terreno retro spalla dir.z Ez_g1k_car_met SLU 1.350 1.350 1.350 1.350 1.000 1.350 1.350 1.000 1.000 1.000 1.000 1.500 1.500 1.500 1.500 1.000 1.500 1.500 1.000 1.000 1.000 1.000 1.450 1.450 1.160 1.160 0.000 1.160 1.160 0.200 0.200 0.200 0.200 1.450 0.725 1.160 0.580 0.000 1.160 0.580 0.000 0.000 0.000 0.000 0.725 1.450 0.580 1.160 0.000 0.580 1.160 0.000 0.000 0.000 0.000 0.900 0.900 1.500 1.500 ‐1.500 0.900 0.900 0.000 0.000 0.000 0.000 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 1.500 1.500 0.000 0.000 0.000 0.000 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 1.500 1.500 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.300 ‐1.000 ‐0.300 Ey Ex D elta T lin__ D elta T unif__ F wk_ vento Q la ,k fren_ Q s k_ s erp Q vk_ treno G 2k_ perm C O MB INA Z IO NI A 1S T R _g r1 (Qvk; Qsk) A1S TR _gr3 (Qvk; Qlak) A1S TR _gr1 (F wk) A1S TR _gr3 (F wk) A1S TR (F wk) A1S TR _gr1 (DeltaT ) A1S TR _gr3 (DeltaT ) E X +0.3E Y 0.3E X +E Y ‐E X ‐0.3E Y ‐0.3E X ‐E Y G 1k_ pproprio Dispositivi di appoggio Per i dispositivi di appoggio si calcolo le azioni sollecitanti per i soli stati limite ultimi SLU 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.300 1.000 ‐0.300 ‐1.000 Legenda della tabella G1k,pproprio Peso proprio carpenteria metallica G2k,perm_imp Peso proprio permanenti impalcato Qvk_carico_treno Carico da traffico verticale Qsk,serpeggio Carico da traffico - serpeggio Qlak_frenatura Carico da traffico - frenatura Fwk_vento Carico da vento Delta_T_unif Variazione di temperatura uniforme Delta_T_lin Variazione di temperatura lineare Ex Azione sismica in direzione longitudinale (x) Ey Azione sismica in direzione trasversale (y) Valutazione delle condizioni di carico più gravose. 13• Impalcato metallico Le travi principali sono state calcolate in semplice appoggio applicando i carichi caratteristici nelle posizioni più gravose e amplificandoli per i rispettivi coefficienti di sicurezza. Per le longherine e i traversi sono stati utilizzati schemi di carico semplificati e in particolare: 12•Le longherine sono state considerate appoggiate alle estremità. In questo modo si massimizzano le azioni flettenti, trascurando gli effetti benefici della continuità sui traversi. 13• I traversi sono stati considerati semplicemente appoggiati alle estremità, anche in questo caso massimizzando gli effetti flettenti. 8.1 Output modello di calcolo. Fig. 10 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 1 Mmax – Stress Total Fibre Fig. 11 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 1 Mmax – M e T travi principali. Relazione di Calcolo Elab. P-03-03 Ponte n. 3 Fig. 12 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 2a Mmax – Stress Total Fibre. Fig. 13 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 2a Mmax – M e T travi principali. Fig. 14 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 2b Mmax– Stress Total Fibre Fig. 15 – Modello F.E.M. – Comb.SLU 2b Mmax– M e T travi principali. Relazione di Calcolo Ponte n. 16 Elab. P-16-03 Risultati combinazioni di carico SLU più gravose per le sollecitazioni a momento flettente delle travi principali: 1. Combinazione SLU 1 Mmax: momenti crescenti lungo la trave principale (trave SX) più sollecitata dall’appoggio alla sezione di mezzaria: Bending Moment 2 (N.m) Beam 161: End 1 Beam 161: End 2 Beam 162: End 1 Beam 162: End 2 Beam 163: End 1 Beam 163: End 2 Beam 164: End 1 Beam 164: End 2 Beam 165: End 1 Beam 165: End 2 Beam 166: End 1 Beam 166: End 2 Beam 167: End 1 Beam 167: End 2 Beam 168: End 1 Beam 168: End 2 Beam 169: End 1 Beam 169: End 2 Beam 170: End 1 Beam 170: End 2 Beam 171: End 1 Beam 171: End 2 Beam 172: End 1 Beam 172: End 2 Beam 173: End 1 Beam 173: End 2 Beam 174: End 1 Beam 174: End 2 Beam 175: End 1 Beam 175: End 2 Beam 176: End 1 Beam 176: End 2 Beam 177: End 1 Beam 177: End 2 Beam 178: End 1 Beam 178: End 2 Beam 179: End 1 Beam 179: End 2 Beam 180: End 1 Beam 180: End 2 Beam 181: End 1 Beam 181: End 2 Beam 182: End 1 Beam 182: End 2 Beam 183: End 1 Beam 183: End 2 Beam 184: End 1 Beam 184: End 2 Beam 185: End 1 Beam 185: End 2 0,0000 1397987,6320 1397714,7748 2724990,5022 2724987,6784 4049142,1890 4049140,0712 5370150,0777 5370147,2538 6687989,4689 6688303,1206 7915893,5199 7915910,3473 9140279,7267 9140292,3473 10361417,4196 10361430,0401 11579290,8446 11580156,7090 12707712,2237 12707750,9324 13831995,6046 13832034,3132 14952948,1823 14952986,8910 16070549,9963 16071858,2422 17099062,4693 17099134,1446 18122947,6867 18123019,3620 19143422,2587 19143493,9340 20160466,2244 20162075,8257 21088638,5318 21088746,4326 22011845,2649 22011953,1659 22931568,1637 22931640,0977 23847754,6274 23849544,4845 24675205,7835 24675350,2522 25497481,1419 25497577,4544 26316161,3011 26316257,6137 27131281,1103 Sezione Appoggio Trave SX (H = 1800 mm) P a g . 24 | 26 Relazione di Calcolo Ponte n. 3 Elab. P-03-03 Beam 186: End 1 Beam 186: End 2 Beam 187: End 1 Beam 187: End 2 Beam 188: End 1 Beam 188: End 2 Beam 189: End 1 Beam 189: End 2 Beam 190: End 1 Beam 190: End 2 Beam 191: End 1 Beam 191: End 2 Beam 192: End 1 Beam 192: End 2 Beam 193: End 1 Beam 193: End 2 Beam 194: End 1 Beam 194: End 2 Beam 195: End 1 Beam 195: End 2 Beam 196: End 1 Beam 196: End 2 Beam 197: End 1 Beam 197: End 2 Beam 198: End 1 Beam 198: End 2 Beam 199: End 1 Beam 199: End 2 Beam 200: End 1 Beam 200: End 2 Beam 201: End 1 Beam 201: End 2 Beam 202: End 1 Beam 202: End 2 Beam 203: End 1 Beam 203: End 2 Beam 204: End 1 Beam 204: End 2 Beam 205: End 1 Beam 205: End 2 Beam 206: End 1 Beam 206: End 2 Beam 207: End 1 Beam 207: End 2 Beam 208: End 1 Beam 208: End 2 Beam 209: End 1 Beam 209: End 2 27133116,7853 27857647,2130 27857766,5767 28578710,0402 28578829,4038 29296172,5960 29296291,9595 30010021,5735 30011705,4571 30634910,4280 30635050,2848 31254621,7169 31254761,5736 31870686,1598 31870756,0882 32483023,8480 32484493,2262 33006212,6303 33006291,0485 33524340,3192 33524497,1559 34038866,3130 34038944,7313 34549623,7945 34550785,1467 34970957,9090 34971042,7011 35387512,0625 35387596,8546 35800356,1614 35800440,9534 36209483,5521 36210173,9567 36385946,1377 36386034,9306 36558083,7500 36558083,7500 36726405,8809 36726494,6739 36891086,7896 36891338,5551 36822650,3634 36822740,6188 36750315,7585 36750315,7585 36674150,9026 36674150,9026 36594246,0510 Max Momento Positivo Trave SX (H = 3500 mm) Sezione Di Mezzeria Trave SX (H = 3500 mm) Momento resistente sezioni più sollecitate: La sezione soggetta al massimo momento sollecitante nella combinazione di calcolo più gravosa per le sollecitazioni flessionali lungo la trave di bordo ha u’altezza di 2740 mm, e presenta le caratteristiche riportate nella tabella a seguire. Di fatto rispetto alle sollecitazioni flessionali la classe della sezione è la classe n. 2 per cui il Momento resistente di Calcolo a flessione retta viene calcolato come da p.to 4.2.13 delle NTC08.