p-16-03 ponte ferroviario

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p-16-03 ponte ferroviario
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
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Relazione di Calcolo
Ponte n. 16
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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
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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;
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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.
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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. .
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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.
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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
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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
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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.
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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.