Relazione di calcolo parapetto

1. PREMESSA La presente relazione di calcolo si riferisce alla verifica del parapetto di protezione contro la caduta nel vuoto, da erigersi nel cantiere dell’Ospedale di Sansepolcro per la “Realizzazione di opere di manutenzione della copertura dell’ultimo piano dell’ospedale”, secondo le istruzioni contenute nella Autorizzazione Ministeriale approvata per la marca di ponteggio impiegata, relativamente agli schemi difformi da quelli tipo in essa individuati. In particolare gli elementi del ponteggio, in tubo e giunto ed ad elementi prefabbricati, sono utilizzati come struttura del parapetto. Secondo le indicazioni contenute nella circolare del Ministero del Lavoro e delle Politiche Sociali, n. 29 del 27 agosto 2010, al Quesito 3 si specifica che “È possibile l’impiego di ponteggi di cui all’articolo 131 del D.Lgs. n. 81/2008 e s.m.i., previo specifico progetto eseguito ai sensi dell’articolo 133 del citato decreto, come protezione collettiva per i lavoratori che svolgono la loro attività sulle coperture e quindi in posizione diversa dall’ultimo impalcato del ponteggio”. La norma UNI EN 13374 del giugno 2004 specifica i requisiti e i metodi di prova dei i parapetti provvisori impiegati durante la costruzione o la manutenzione di edifici o di altre strutture. Il campo di applicazione riguarda i parapetti provvisori con funzione di arresto per superfici piane e inclinate e ne specifica i requisiti e le caratteristiche tecniche per le tre classi in cui vengono suddivisi. Le tre classi di appartenenza sono:  Classe A : o i sistemi di parapetti classe A devono garantire la sola resistenza ai carichi statici, i requisiti base sono: o sostenere una persona che si appoggia sulla protezione e fornire un appoggio quando essa cammina sul fianco o arrestare una persona che cammini o cada verso la protezione  Classe B : o i sistemi di parapetti classe B devono garantire la resistenza ai carichi statici e a basse forze dinamiche, i requisiti base sono: o sostenere una persona che si appoggia sulla protezione e fornire un appoggio quando essa cammina sul fianco o arrestare una persona che cammini o cada verso la protezione o arresti la caduta di una persona che scivola lungo la superficie inclinata  Classe C : o i sistemi di parapetto classe C devono garantire la resistenza a elevate forze dinamiche generate dall’ arresto della caduta di una persona che scivoli dal piano inclinato o arrestare la caduta di una persona che scivola lungo la superficie inclinata L’utilizzo delle tre diverse Classi di parapetti dipende dall’ inclinazione della superficie di lavoro rispetto al piano orizzontale e dalla possibile altezza di caduta: Classe A:  per coperture con inclinazione non superiore a 10° Pag
ina 2 di 5 Classe B  per coperture con inclinazioni minori di 30°senza limitazioni dell’ altezza di caduta  per coperture con inclinazioni minori di 60°se l’ altezza di caduta è inferiore a 2 m. Classe C  per coperture con inclinazioni comprese tra i 30°e i 45°senza limitazioni dell’ altezza di caduta  per coperture con inclinazioni comprese tra i 45°e i 60° se l’altezza di caduta è inferiore a 5 m Nel caso in esame il parapetto può essere identificato tra quelli di calasse A, trattandosi di copertura piana. Per il parapetto in oggetto e per gli elementi utilizzati si ha: 1. Tipologia: PONTEGGIO METALLICO A TELAI FISSI PREFABBRICATI MARCA CARPEDIL TIPO A31‐A33 Autorizzazione Ministeriale di riferimento n°21940/PR7 – B 106 del 03/06/1980 2. Tipologia : PONTEGGIO METALLICO A TUBI E GIUNTI MARCA CARPEDIL TIPO A31‐A33 La presente relazione costituisce una integrazione al contenuto del libretto autorizzato con Decreto Ministeriale. Il libretto deve essere consultato per gli elementi non previsti nella relazione. 2. CARATTERISTICHE DEI MATERIALI USATI La struttura del parapetto è mista a Telai Prefabbricati ed a tubi e giunti: Tipologia dell'acciaio dei tubi Fe 360 Modulo elastico acciaio Kg/cmq 2100000 Tensione di snervamento dell'acciaio Kg/cmq 2400 Tensione ammissibile a trazione e compressione Kg/cmq 1600 Tensione ammissibile a taglio Kg/cmq 923 Forza di scorrimento massima dei giunti (frattile 5%) Kg 1155 Forza di scorrimento max giunto doppio (frattile 5%) Kg 3180 Maggiorazione Tensioni Ammissibili x 2^ e 3^ C.d.C. 12,5 % Lambda limite (membrature principali) 200 3. CARATTERISTICHE DEL PARAPETTO Tipologia del lavoro: Lavori di manutenzione della copertura ‐ Interasse longitudinale dei montanti m 1,80 ‐ Interasse trasversale dei montanti m 1.50 ‐ Altezza dei montanti m 3.12 ‐ Superficie appoggio montanti (basetta) cmq 169’000 Disposizione degli elementi per il montaggio dei tubi e giunti: ‐ Sistema di collegamento stilate: 2 correnti ‐ Sistema di controvento di facciata: non previsto non previsti ‐ Sistema di controvento di piano: Dimensioni dei tubi: ‐ Diametro esterno dei tubi principali cm 4,83 ‐ Diametro esterno dei tubi secondari cm 26.9 Pag
ina 3 di 5 Dimensionamento del parapetto ‐ Altezza dei montanti m 1.20 ‐ Interasse dei montanti m 1.80 ‐ Sistema di collegamento orizzontale 2 correnti ‐ Tavola fermapiede h= 20 cm ANCORAGGI: Interasse orizzontale tra due ancoraggi Interasse verticale tra due ancoraggi Superficie max di ponteggio per 1 ancoraggio Giunto per contrasto dello scorrimento ‐ Anello: Diametro minimo tondino Tensione ammiss. tondino ‐ Tassello: Resistenza amm. a trazione m 4.30 m 1.80 mq 3.20 Semplice mm 6 Kg/cmq 1600 Kg 1600 4. CRITERI DI PROGETTO PER IL CALCOLO E LE VERIFICHE Peso specifico dell'acciaio Kg/mc 7850 Percentuale di usura dei tubi < 5% Coeff. di combinazione per calcolo del Momento sui montanti % 100 5. CARICHI I carichi agenti sulla struttura sono considerati in:  Carichi fissi  Carichi variabili I carichi fissi sono costituiti dal peso proprio della struttura metallica e dal peso proprio degli impalcati. Per il caso in questione si ha: ‐ Peso proprio della struttura metallica 8,10 Kg/mq Sono costituiti da carichi di servizio sono assunti nel modo seguente:  Q1 = 30 Kg/mq carico orizzontale sul parapetto alla quota del fermapiede h=0.20m  Q2 = 30 Kg/mq carico orizzontale sul parapetto alla quota h=0.60m  Q3= 30 Kg/mq carico orizzontale sul parapetto alla quota h=1.00 m  N = 125 Kg/mq carico verticale sul parapetto 5.1.
CONDIZIONI DI CARICO Pesi propri + carichi variabili Pag
ina 4 di 5 6. VERIFICHE DEI MONTANTI La tensione massima nei montanti è valutata mediante la relazione: M
MAX  N    MAX  P   ADM
A
W
Dove: MMAX = momento sul montante calcolato come somma dei momenti che interessano il montante (carichi di esercizio). W = modulo di resistenza dell’asta = 4,43 cmc A= area della sezione dell’asta = 4,14 cmq N= carico normale sull’asta = 125 kg/m ω = coefficiente di snellezza = 2.98 ADM = tensione ammissibile = 1600 Kg/cmq P = peso proprio Il momento totale viene calcolato come somma dei tre momenti di esercizio a partire dalla distanza del primo ancoraggio, che si suppone realizzato subito al di sotto della soletta in c.a. di copertura, che ha uno spessore di 12 cm. Si ha: M1 = 30 kg/m con h1 = 0.32 m M2 = 30 kg/m con h2 = 0.72 m M3 = 30 kg/m con h2= 1.12 m Quindi Mmax = 64.80 kgm Con questi valori si ottiene, nelle condizioni più gravose:  = 1561 kg/cmq < ADM = 1600 Kg/cmq Anche gli ancoraggi devono poter supportare questa tensione max. Pag
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