13.12.2018
STUDIO DI FATTIBILITÀ
GIMI SERVICE SRL LEONARDO SPA - Nola - Fabbricato F6 Fornitura di un nuovo carroponte da 6,5 ton Navata M2 (COLONNE C2 e N2)
Sommario VERIFICA DELLA STRUTTURA ESISTENTE .............................................................................2 Introduzione ...................................................................................................2 Sistemi di riferimento .......................................................................................2 Rotazioni e momenti ..........................................................................................2 Normativa di riferimento .....................................................................................2 Unità di misura ..............................................................................................3 Geometria ......................................................................................................4 Elenco materiali .............................................................................................6 Elenco sezioni aste ..........................................................................................6 Elenco tipi solai ............................................................................................7 Carichi ........................................................................................................8 Condizioni di carico elementari ..............................................................................8 Carichi Permanenti ...........................................................................................9 Elenco carichi nodi Condizione di carico n. 4: CARROPONTE Carichi concentrati ..............................10 La posizione scelta per l’applicazione delle azioni massime è quella che produce i massimi effetti sia in termini di spostamenti che di sollecitazioni ........................................................................10 Analisi dei carichi da vento ................................................................................11 Analisi dei carichi da neve .................................................................................12 Risultati del calcolo .........................................................................................13 Parametri di calcolo ........................................................................................13 Spostamenti ...................................................................................................16 Reticolare trasversale maggiormente interessata dal carico ..................................................16 Tronco di Reticolare in corrispondenza delle vie di corsa: nodo 1233 ........................................16 Spostamenti nodo 1233: Szmax 32 mm ..........................................................................16 Reticolare longitudinale maggiormente interessata dal carico ................................................17 Tronco di Reticolare centrale: nodo 1327 ....................................................................17 Spostamenti nodo 1327: Szmax 32 mm ..........................................................................17 Sollecitazioni ................................................................................................18 Aste maggiormente sollecitate ...............................................................................18 Diagrammi di sforzo normale N ...............................................................................18 Diagrammi di momento flettente Mom ..........................................................................19 Diagrammi di taglio Tag. ....................................................................................19 Verifica in forma di tassi di lavoro ..........................................................................20 Aste maggiormente sollecitate ...............................................................................20 Tasso max di lavoro a pressoflessione: 59% OK ...............................................................20 Tasso max di lavoro stabilità singola asta: 75% OK ..........................................................21 Snellezza singola asta: 170 .................................................................................21 VIE DI CORSA ..................................................................................................22 Schema Carroponte – Vie di corsa – Travi reticolari esistenti .................................................22 Schema quotato ................................................................................................23 Azioni massime semplificate sulle vie di corsa ................................................................24 Minimo momento di inerzia per deformabilita’ verticale (V=9,2 ton) ............................................25 Valutazione semplificata delle sollecitazioni (H=0,92 ton) ...................................................26 Minimo momento di inerzia per deformabilita’ orizzontale (H=0,92 ton) .........................................27 Verifica semplificata del nodo HEA300-HEA400 ..................................................................28 CONCLUSIONI ...................................................................................................29
144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2
VERIFICA DELLA STRUTTURA ESISTENTE Introduzione Sistemi di riferimento Le coordinate, i carichi concentrati, i cedimenti, le reazioni vincolari e gli spostamenti dei NODI sono riferiti ad una terna destra cartesiana globale con l'asse Z verticale rivolto verso l'alto. I carichi in coordinate locali e le sollecitazioni delle ASTE sono riferite ad una terna destra cartesiana locale così definita: - origine nel nodo iniziale dell'asta; - asse X coincidente con l'asse dell'asta e con verso dal nodo iniziale al nodo finale; - immaginando la trave a sezione rettangolare l'asse Y è parallelo alla base e l'asse Z è parallelo all'altezza. La rotazione dell'asta comporta quindi una rotazione di tutta la terna locale. Si può immaginare la terna locale di un'asta comunque disposta nello spazio come derivante da quella globale dopo una serie di trasformazioni: - una rotazione intorno all'asse Z che porti l'asse X a coincidere con la proiezione dell'asse dell'asta sul piano orizzontale; - una traslazione lungo il nuovo asse X così definito in modo da portare l'origine a coincidere con la proiezione del nodo iniziale dell'asta sul piano orizzontale; - una traslazione lungo l'asse Z che porti l'origine a coincidere con il nodo iniziale dell'asta; - una rotazione intorno all'asse Y così definito che porti l'asse X a coincidere con l'asse dell'asta; - una rotazione intorno all'asse X così definito pari alla rotazione dell'asta. In pratica le travi prive di rotazione avranno sempre l'asse Z rivolto verso l'alto e l'asse Y nel piano del solaio, mentre i pilastri privi di rotazione avranno l'asse Y parallelo all'asse Y globale e l'asse Z parallelo ma controverso all'asse X globale. Da notare quindi che per i pilastri la "base" è il lato parallelo a Y. Le sollecitazioni ed i carichi in coordinate locali negli ELEMENTI BIDIMENSIONALI e nei MURI sono riferiti ad una terna destra cartesiana locale così definita: - origine nel primo nodo dell'elemento; - asse X coincidente con la congiungente il primo ed il secondo nodo dell'elemento; - asse Y definito come prodotto vettoriale fra il versore dell'asse X e il versore della congiungente il primo e il quarto nodo. Asse Z a formare con gli altri due una terna destrorsa. Praticamente un elemento verticale con l'asse X locale coincidente con l'asse X globale ha anche gli altri assi locali coincidenti con quelli globali. Rotazioni e momenti Seguendo il principio adottato per tutti i carichi che sono positivi se CONTROVERSI agli assi, anche i momenti concentrati e le rotazioni impresse in coordinate globali risultano positivi se CONTROVERSI al segno positivo delle rotazioni. Il segno positivo dei momenti e delle rotazioni è quello orario per l'osservatore posto nell'origine: X ruota su Y, Y ruota su Z, Z ruota su X. In pratica è sufficiente adottare la regola della mano destra: col pollice rivolto nella direzione dell'asse, la rotazione che porta a chiudere il palmo della mano corrisponde al segno positivo. Normativa di riferimento La normativa di riferimento è la seguente: - Legge n. 64 del 2/2/1974 - Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche. - D.M. del 24/1/1986 - Norme tecniche relative alle costruzioni sismiche. - Legge n. 1086 del 5/11/1971 - Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica. - D.M. del 14/2/1992 - Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in c.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche. - D.M. del 9/1/1996 - Norme tecniche per l'esecuzione delle opere in c.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche. - D.M. del 16/1/1996 - Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche. - Circolare n. 21745 del 30/7/1981 - Legge n. 219 del 14/5/1981 - Art. 10 - Istruzioni relative al rafforzamento degli edifici in muratura danneggiati dal sisma. - Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia - Legge Regionale n. 30 del 20/6/1977 - Documentazione tecnica per la progettazione e direzione delle opere di riparazione degli edifici - Documento Tecnico n. 2 - Raccomandazioni per la riparazione strutturale degli edifici in muratura. - D.M. del 20/11/1987 - Norme Tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento. - Norme Tecniche C.N.R. n. 10011-85 del 18/4/1985 - Costruzioni di acciaio - Istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo e la manutenzione. 2
144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 - Norme Tecniche C.N.R. n. 10025-84 del 14/12/1984 - Istruzioni per il progetto, l'esecuzione ed il controllo delle strutture prefabbricate in conglomerato cementizio e per le strutture costruite con sistemi industrializzati di acciaio - Istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo e la manutenzione. - Circolare n. 65 del 10/4/1997 - Istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche" di cui al D.M. del 16/1/1996. - Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno. - DIN 1052 - Metodi di verifica per il legno. - D.M. del 17/1/2018 - Norme tecniche per le costruzioni. - Documento Tecnico CNR-DT 200 R1/2012 - Istruzioni per la Progettazione, l'Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l'utilizzo di Compositi Fibrorinforzati. - Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture in acciaio. UnitĂ di misura Le unitĂ di misura adottate sono le seguenti: - lunghezze : m - forze : daN - masse : kg - temperature : gradi centigradi - angoli : gradi sessadecimali o radianti
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2
Geometria Nella presente analisi vengono considerati oltre ai campi strettamente interessati dal montaggio delle vie di corsa, anche i due campi subito adiacenti, in modo tale da considerarne il contributo, sia alla resistenza che alla deformabilità . Si trascurano, a vantaggio di sicurezza, gli altri campi dell’intero complesso strutturale.
Campo centrale vie di corsa e campi laterali destro e sinistro: vista tridimensionale
Campo centrale vie di corsa e campi laterali destro e sinistro: unifilare
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Sezione longitudinale (stessa direzione delle vie di corsa)
Sezione longitudinale in corrispondenza delle vie di corsa
Sezione trasversale alle vie di corsa (campo centrale)
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2 Elenco materiali Simbologia Mat. = Numero del materiale Comm. = Commento P = Peso specifico E = Modulo elastico G = Modulo elastico tangenziale = Coeff. di Poisson = Coeff. di dilatazione termica Mat. Comm.
P E G <daN/mc> <daN/cmq> <daN/cmq> 18 Acciaio 7850 2100000.00 800000.00 0.3 1.000000E-05
Elenco sezioni aste Simbologia Sez. = Numero della sezione Comm. = Commento Tipo = Tipologia 2C = Doppia C lato labbri 2Cdx = Doppia C lato costola 2I = Doppia I 2L = Doppia L lato labbri 2Ldx = Doppia L lato costole C = Sezione a C Cdx = C destra Cir. = Circolare Cir.c = Circolare cava I = Sezione a I L = Sezione a L Ldx = L destra Om. = Omega Pg = Pi greco Pr = Poligono regolare Prc = Poligono regolare cavo Pc = Per coordinate Ia = Inerzie assegnate R = Rettangolare Rc = Rettangolare cava T = Sezione a T U = Sezione a U Ur = U rovescia V = Sezione a V Vr = V rovescia Z = Sezione a Z Zdx = Z destra Ts = T stondata Ls = L stondata Cs = C stondata Is = I stondata Dis. = Disegnata Mem. = Membratura G = Generica T = Trave P = Pilastro Ver. = Verifica prevista N = Nessuna C = Cemento armato A = Acciaio L = Legno B = Base H = Altezza s = Spessore ala a = Spessore anima r = Raggio raccordo anima-ala r1 = Raggio in testa ala D = Distanza Ma = Numero del materiale C = Numero del criterio di progetto Crit. C.I. = Criterio di progetto collegamento iniziale Crit. C.F. = Criterio di progetto collegamento finale
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Sez.
Comm.
1 HEA300 2 2L120x10 3 2L100x10 4 HEA400 7 2L80x10 8 RHS150x100x10 9 pilastroalenia
Tipo Mem. Ver. Is T 2Ldx T 2Ldx T Is T 2Ldx T Rc T Pc P
A A A A A A N
B <cm> 30.00 12.00 10.00 30.00 8.00 10.00
H s a r s r1 D Ma C Crit. C.I. Crit. C.F. <cm> <cm> <cm> <cm> <cm> <cm> <cm> 29.00 1.40 0.85 2.70 0.00 18 1 3 3 12.00 1.00 1.20 1.20 1.50 18 1 3 3 10.00 1.00 1.00 1.00 1.50 18 1 3 3 39.00 1.90 1.10 2.70 0.00 18 1 3 3 8.00 1.00 1.00 1.00 1.50 18 1 3 3 15.00 1.00 18 1 3 3 18
Elenco tipi solai Simbologia Ts = Numero del tipo solaio Comm. = Commento Rc = Ripartizione carichi UN = Unidirezionale PP = A piastra perimetrale PB = A piastra bisettrice Qps = Carico permanente strutturale Qpn = Carico permanente non strutturale QA = Primo carico accidentale QA2 = Secondo carico accidentale QA3 = Terzo carico accidentale Rip. ter. = Ripartizione su aste terminali Rip. int. = Ripartizione su aste interne Lfl = Larghezza fascia laterale Zcv = Quota di riferimento del piano di campagna s = Coeff. di riduzione Ts
Comm.
Rc
Qps Qpn QA QA2 QA3 Rip. ter. Rip. int. Lfl Zcv s <daN/mq> <daN/mq> <daN/mq> <daN/mq> <daN/mq> <m> <m> 1 COPERTURA UN 0.00 25.00 50.00 25.00 0.00 50.00 50.00 0.00 0.00 1.00
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2
Carichi Condizioni di carico elementari Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento Tipo CCE = Tipo di CCE per calcolo agli stati limite Sic. = Contributo alla sicurezza F = a favore S = a sfavore A = ambigua Var. = Tipo di variabilitĂ B = di base I = indipendente A = ambigua Dir. = Direzione del vento Tipo = Tipologia di pressione vento M = Massimizzata E = Esterna I = Interna Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z CCE
Comm.
1 PERMANENTI 2 NEVE 3 VENTO +Y 4 CARROPONTE
Tipo CCE 2 D.M. 18 Permanenti non strutturali 12 D.M. 18 Variabili Neve (a quota <= 1000 m s.l.m.) 11 D.M. 18 Variabili Vento 7 D.M. 18 Variabili Categoria E - Aree per immagazzinamento, uso commerciale e uso industriale. Biblioteche, archivi, magazzini e ambienti ad uso industriale
Sic. Var. Dir. Tipo <grad> S ---S B --S A 90.00 M S B ---
Mx
My
Mz
1.00 1.00 0.00 1.00
1.00 1.00 0.00 1.00
0.00 0.00 0.00 0.00
Jpx Jpy Jpz 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
1.00 1.00 0.00 1.00
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Carichi Permanenti
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Elenco carichi nodi Condizione di carico n. 4: CARROPONTE Carichi concentrati Azioni massime semplificate sulle vie di corsa: Azione verticale massima: V=9,2 ton Azione orizzontale massima: H=0,92 ton La posizione scelta per lâ&#x20AC;&#x2122;applicazione delle azioni massime è quella che produce i massimi effetti sia in termini di spostamenti che di sollecitazioni
Azioni massime sulle vie di corsa in posizione di mezzeria, sia trasversale che longitudinale
Azioni massime sulle vie di corsa in posizione di mezzeria, sia trasversale che longitudinale - unifilare Simbologia Nodo = Numero del nodo Fx = Componente X della forza Fy = Componente Y della forza Fz = Componente Z della forza Mx = Momento intorno all'asse My = Momento intorno all'asse Mz = Momento intorno all'asse
applicata applicata applicata X Y Z
Nodo
Fx Fy Fz Mx My Mz <daN> <daN> <daN> <daNm> <daNm> <daNm> 2003 920.00 0.00 9200.00 0.00 0.00 0.00
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2 Analisi dei carichi da vento VENTO Calcolo delle azioni del vento Normativa di riferimento: Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14 gennaio 2008 e Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti Area di ubicazione dell'edificio: 3 Toscana, Marche, Umbria, Lazio, Abruzzo, Molise, Puglia, Campania, Basilicata, Calabria (esclusa la Provincia di Reggio Calabria) Tempo di ritorno 50 <anni> Altitudine sul livello del mare: 0 <m> Altezza dell'edificio: 10 <m> Parametri derivati dall'area di ubicazione (tab. 3.3.I): Vb,0 (Velocità media del vento): 27 <m/sec> a0 (Altitudine media): 500 <m> Ka: 0.020 <1/sec> Velocità di riferimento: 27.02 <m/sec> Classificazione della costruzione: Pianta rettangolare con coperture piane, a falde, inclinate o curve Categoria di esposizione del sito: II Parametri derivati dalla categoria di esposizione del sito (tab. 3.3.II): kr: 0.19 <m> z0: 0.05 <m> zmin: 4 <m> Classe di rugosità del terreno: D Aree prive di ostacoli (aperta campagna, aeroporti, aree agricole, pascoli zone paludose o sabbiose, superfici innevate o ghiacciate, mari, laghi, ...) Angolo alfa: 10.0 <grad> Pressione del vento = qb*ce*cp*cd qb (Pressione cinetica di riferimento): 45.63 <daN/mq> ct (Coefficiente topografico): 1.00 ce (Coefficiente di esposizione): 2.35 cd (Coefficiente dinamico): 1.00 Tipologia di superficie: Una parete con aperture di superficie minore di 1/3 di quella totale Coefficiente di forma o aerodinamico interno cpi: 0.20 Coefficienti di forma o aerodinamici esterni cpe: sopravento: 0.80 sopravento su falda: -0.40 sottovento su falda: -0.40 sottovento: -0.40 Pressione interna: 21.47 <daN/mq> Pressioni esterne: sopravento: 85.87 <daN/mq> sopravento su falda: -42.93 <daN/mq> sottovento su falda: -42.93 <daN/mq> sottovento: -42.93 <daN/mq>
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Analisi dei carichi da neve NEVE Calcolo delle azioni della neve Normativa di riferimento: Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14 gennaio 2008 e Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti Area di ubicazione dell'edificio: 3 Agrigento, Avellino, Benevento, Brindisi, Cagliari, Caltanisetta, Carbonia-Iglesias, Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza, Crotone, Enna, Frosinone, Grosseto, L 'Aquila, Latina, Lecce, Livorno, Matera, Medio Campidano, Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra, Olbia Tempio, Oristano, Palermo, Pisa, Potenza, Ragusa, Reggio Calabria, Rieti, Roma, Salerno, Sassari, Siena, Siracusa, Taranto, Terni, Trapani, Vibo Valentia, Viterbo Altitudine sul livello del mare: 0 <m> Tipologia di copertura: Ad una falda Pressione della neve ps = Âľ1*qsk*Ce*Ct Parametri d'input ed intermedi: Categoria del coefficiente d'esposizione: Normale Ce (Coefficiente d'esposizione): 1.0 Ct (Coefficiente termico): 1.0 Angolo d'inclinazione della falda: 10.0 <grad> Âľ1 (Coefficiente di forma della copertura): 0.80 Carichi agenti: qsk (Valore di riferimento del carico neve al suolo): 60.00 <daN/mq> qss (Carico provocato dalla neve sulle coperture): 48.00 <daN/mq>
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2
Risultati del calcolo Parametri di calcolo La modellazione della struttura e la rielaborazione dei risultati del calcolo sono stati effettuati con: ModeSt ver. 8.17, prodotto da Tecnisoft s.a.s. - Prato La struttura è stata calcolata utilizzando come solutore agli elementi finiti: Xfinest ver. 2018, prodotto da Ce.A.S. S.r.l. - Milano Tipo di normativa: stati limite D.M. 18 Tipo di calcolo: calcolo statico Vincoli esterni: Considera sempre vincoli assegnati in modellazione Schematizzazione piani rigidi: nessun impalcato rigido Modalità di recupero masse secondarie: mantenere sul nodo masse e forze relative Generazione combinazioni - Lineari: Sì - Valuta spostamenti e non sollecitazioni: No - Buckling: No Opzioni di calcolo - Sono state considerate infinitamente rigide le zone di connessione fra travi, pilastri ed elementi bidimensionali con una riduzione del 20% - Calcolo con offset rigidi dai nodi: No - Uniformare i carichi variabili: No - Massimizzare i carichi variabili: No - Minimo carico da considerare: 0.00 <daN/m> - Recupero carichi zone rigide: taglio e momento flettente Opzioni del solutore -
Tipo di elemento bidimensionale: QF46 Calcolo sforzo nei nodi: No Trascura deformabilità a taglio delle aste: No Analisi dinamica con metodo di Lanczos: Sì Check sequenza di Sturm: Sì Soluzione matrice con metodo ver. 5.1: No Analisi non lineare con Newton modificato: No Usa formulazione secante per buckling: No Trascura buckling torsionale: No
Dati struttura -
Edificio esistente: No Tipo di opera: Opera ordinaria Vita nominale VN: 50.00 Classe d'uso: Classe II Forze orizzontali convenzionali per stati limite non sismici: No Genera stati limite per verifiche di resistenza al fuoco: No
Condizioni di carico elementari Simbologia CCE = Numero della condizione di carico elementare Comm. = Commento Tipo CCE = Tipo di CCE per calcolo agli stati limite Sic. = Contributo alla sicurezza F = a favore S = a sfavore A = ambigua Var. = Tipo di variabilità B = di base I = indipendente A = ambigua Dir. = Direzione del vento Tipo = Tipologia di pressione vento M = Massimizzata E = Esterna I = Interna Mx = Moltiplicatore della massa in dir. X My = Moltiplicatore della massa in dir. Y Mz = Moltiplicatore della massa in dir. Z Jpx = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse X Jpy = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Y Jpz = Moltiplicatore del momento d'inerzia intorno all'asse Z
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2 CCE
Comm.
Tipo CCE Sic. Var. Dir. Tipo Mx My Mz Jpx Jpy Jpz <grad> 1 PERMANENTI 2S --- -- 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 1.00 2 NEVE 12 S B -- -- 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 1.00 3 VENTO +Y 11 S A 90.00 M 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4 CARROPONTE 7S B -- -- 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 1.00
Elenco tipi CCE definiti Simbologia Tipo CCE = Tipo condizione di carico elementare Comm. = Commento Tipo = Tipologia G = Permanente Qv = Variabile vento Q = Variabile I = Da ignorare A = Azione eccezionale P = Precompressione Durata = Durata del carico N = Non definita P = Permanente L = Lunga M = Media B = Breve I = Istantanea = Coeff. min. min. = Coeff. max max = Coeff. 0 0 = Coeff. 1 1 = Coeff. 2 2 = Coeff. 0 sismico (D.M. 96) 0,s Tipo CCE Comm. Tipo Durata min. max 0 1 2 D.M. 18 Permanenti non strutturali G L 0.80 1.50 12 D.M. 18 Variabili Neve (a quota <= 1000 m s.l.m.) Q M 0.00 1.50 0.50 0.20 11 D.M. 18 Variabili Vento Qv B 0.00 1.50 0.60 0.20 7 D.M. 18 Variabili Categoria E - Aree per immagazzinamento, uso commerciale e uso industriale. Biblioteche, Q L 0.00 1.50 1.00 0.90 archivi, magazzini e ambienti ad uso industriale
2
0,s
0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 0.00
Ambienti di carico Simbologia N = Numero Comm. = Commento 1 = PERMANENTI 2 = NEVE 3 = VENTO +Y 4 = CARROPONTE F = azioni orizzontali convenzionali SLU = Stato limite ultimo SLR = Stato limite per combinazioni rare SLF = Stato limite per combinazioni frequenti SLQ/D = Stato limite per combinazioni quasi permanenti o di danno S = Sì N = No N Comm. 1 2 3 4 SLU SLR SLF SLQ 1 Calcolo statico S S N S S S S S 2 Vento da 90° SSSSS S S S Elenco combinazioni di carico simboliche Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento TCC = Tipo di combinazione di carico SLU = Stato limite ultimo SLU S = Stato limite ultimo (azione sismica) SLE R = Stato limite d'esercizio, combinazione rara SLE F = Stato limite d'esercizio, combinazione frequente SLE Q = Stato limite d'esercizio, combinazione quasi permanente SLD = Stato limite di danno SLV = Stato limite di salvaguardia della vita SLC = Stato limite di prevenzione del collasso SLO = Stato limite di operatività SLU I = Stato limite di resistenza al fuoco SND = Stato limite di salvaguardia della vita (non dissipativo)
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2 CC 1 Amb. 2 Amb. 3 Amb. 4 Amb. 5 Amb. 6 Amb. 7 Amb. 8 Amb. 9 Amb. 10 Amb. 11 Amb.
Comm. 1 (SLU) 1 (SLE R) 1 (SLE F) 1 (SLE Q) 2 (SLU) 2 (SLU) 2 (SLE R) 2 (SLE R) 2 (SLE F) 2 (SLE F) 2 (SLE Q)
TCC SLU SLE R SLE F SLE Q SLU SLU SLE R SLE R SLE F SLE F SLE Q
1 2 max max 1 1 1 1 1 2 max max max max 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
3 -----------------
4 max 1 1 2 max max 0* max max 1 1 1 0 1 2 2
1 1 2
Genera le combinazioni con un solo carico di tipo variabile come di base: No Considera sollecitazioni dinamiche con segno dei modi principali: No Combinazioni delle CCE Simbologia CC = Numero della combinazione delle condizioni di carico elementari Comm. = Commento TCC = Tipo di combinazione di carico SLU = Stato limite ultimo SLU S = Stato limite ultimo (azione sismica) SLE R = Stato limite d'esercizio, combinazione rara SLE F = Stato limite d'esercizio, combinazione frequente SLE Q = Stato limite d'esercizio, combinazione quasi permanente SLD = Stato limite di danno SLV = Stato limite di salvaguardia della vita SLC = Stato limite di prevenzione del collasso SLO = Stato limite di operatività SLU I = Stato limite di resistenza al fuoco SND = Stato limite di salvaguardia della vita (non dissipativo) An. = Tipo di analisi L = Lineare NL = Non lineare Bk = Buckling S = Sì N = No CC 1 Amb. 2 Amb. 3 Amb. 4 Amb. 5 Amb. 6 Amb. 7 Amb. 8 Amb. 9 Amb. 10 Amb. 11 Amb.
Comm. 1 (SLU) 1 (SLE R) 1 (SLE F) 1 (SLE Q) 2 (SLU) 2 (SLU) 2 (SLE R) 2 (SLE R) 2 (SLE F) 2 (SLE F) 2 (SLE Q)
TCC SLU SLE R SLE F SLE Q SLU SLU SLE R SLE R SLE F SLE F SLE Q
An. Bk L N L N L N L N L N L N L N L N L N L N L N
1 2 3 4 1.50 1.50 0.00 1.50 1.00 1.00 0.00 1.00 1.00 0.20 0.00 0.90 1.00 0.00 0.00 0.80 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 0.90 1.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.60 1.00 1.00 0.20 0.20 0.90 1.00 0.20 0.00 0.90 1.00 0.00 0.00 0.80
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2
Spostamenti Reticolare trasversale maggiormente interessata dal carico
Tronco di Reticolare in corrispondenza delle vie di corsa: nodo 1233
Spostamenti nodo 1233: Szmax 32 mm
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Reticolare longitudinale maggiormente interessata dal carico
Tronco di Reticolare centrale: nodo 1327
Spostamenti nodo 1327: Szmax 32 mm
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Sollecitazioni Aste maggiormente sollecitate
Diagrammi di sforzo normale N
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Diagrammi di momento flettente Mom
Diagrammi di taglio Tag.
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Verifica in forma di tassi di lavoro Aste maggiormente sollecitate
Tasso max di lavoro a pressoflessione: 59% OK
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144 - Studio di fattibilitĂ nuovo carroponte navata M2 Tasso max di lavoro stabilitĂ singola asta: 75% OK
Snellezza singola asta: 170
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VIE DI CORSA Schema Carroponte – Vie di corsa – Travi reticolari esistenti Lo schema, rappresentato in figura, è così costituito: capriate esistenti con passo 8 metri: in figura le travi grigie rappresentano la briglia inferiore in HEA300 vie di corsa esistenti con passo 13,5 metri: in figura le travi rosse in HEA400 vie di corsa da fornire: in figura le travi blu con interasse ancora di 13,5 metri a distanza B-C di 4 metri carroponte da fornire (in figura la trave gialla ) viaggiante sulle 4 vie di corsa, le due rosse esistenti e le due blu da fornire
Briglie inferiori capriate – Vie di corsa – Carroponte
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Schema quotato Più precisamente, in figura, è rappresentato lo schema completo di quote. Nella sezione è riportata anche la posizione di corsa massima (distanza minima di 1,5 metri) del gancio
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Azioni massime semplificate sulle vie di corsa Azione verticale massima: V=9,2 ton Azione orizzontale massima: H=0,92 ton Valutazione semplificata delle sollecitazioni (V=9,2 ton) Si considera il carroponte posizionato in mezzeria, con carico massimo verticale V=9,2 ton in asse alla via di corsa Mmax = 18400 kg·m = 18400 daN·m = 184 kN·m (1 kN·m = 1000 N·m = 100 daN·m) Determinazione del minimo modulo di resistenza elastico (V=9,2 ton)
M0 = 1 fy = 275 MPa Wy_el_min =
M0·(1.50·184
kN·m) / fy = 123 cm3 << WHEA400=2311 cm3 OK!
Si moltiplica, in questa fase, la sollecitazione flessionale per 1.50, in luogo di 1.35, per tenere in conto dell’aggravio flessionale dovuto al peso proprio della via di corsa e degli effetti di instabilità flesso – torsionale.
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Minimo momento di inerzia per deformabilita’ verticale (V=9,2 ton) L=8 m
z_LIMITE =min(L/600;25 mm)=min(8000/600;25)=min(13;25)=13 mm qequivalente= V/L = 9,2/8 = 1.15 ton/m=1150 daN/m= 11.5 daN/cm
Iy_min= 5/384·(1.30·qequivalente·L4/Es·z_LIMITE) = =5/384·(1.3·11,5·8004/2100000·1.3)=29206 cm4<< IHEA400=45070 cm4 OK! In questa fase si moltiplica il carico equivalente per 1.30, in luogo di 1.00, per tenere in conto dell’aggravio flessionale dovuto al peso proprio della via di corsa e soprattutto per tenere in conto dell’errore commesso nel valutare il momento di inerzia minimo con una formula della freccia verticale relativa ad un carico distribuito al posto di una serie di carichi concentrati.
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Valutazione semplificata delle sollecitazioni
(H=0,92 ton)
Si considera il carroponte posizionato in mezzeria, con carico massimo verticale H=0,92 ton in asse alla via di corsa Mmax = 1840 kg·m = 1840 daN·m = 18,4 kN·m (1 kN·m = 1000 N·m = 100 daN·m) Determinazione del minimo modulo di resistenza elastico (H=0,92 ton)
M0 = 1 fy = 275 MPa Wy_el_min =
M0·(1.50·18,4
kN·m) / fy = 12,3 cm3 << WHEA400=570 cm3 OK!
Si moltiplica, in questa fase, la sollecitazione flessionale per 1.50, in luogo di 1.35, per tenere in conto dell’aggravio flessionale dovuto al peso proprio della via di corsa e degli effetti di instabilità flesso – torsionale.
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144 - Studio di fattibilità nuovo carroponte navata M2
Minimo momento di inerzia per deformabilita’ orizzontale (H=0,92 ton) L=8 m
z_LIMITE =min(L/600;25 mm)=min(8000/600;25)=min(13;25)=13 mm qequivalente= H/L = 0,92/8 = 0,115 ton/m=115 daN/m= 1,15 daN/cm
Iy_min= 5/384·(1.30·qequivalente·L4/Es·z_LIMITE) = =5/384·(1.3·1,15·8004/2100000·1.3)=2920 cm4<< IHEA400=8564 cm4 OK! In questa fase si moltiplica il carico equivalente per 1.30, in luogo di 1.00, per tenere in conto dell’aggravio flessionale dovuto al peso proprio della via di corsa e soprattutto per tenere in conto dell’errore commesso nel valutare il momento di inerzia minimo con una formula della freccia verticale relativa ad un carico distribuito al posto di una serie di carichi concentrati.
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Verifica semplificata del nodo HEA300-HEA400 In corrispondenza della posizione prevista per le vie di corsa, sono stati previsti, sulle HEA300, num.4 fori Ø22 utili a collegare le vie di corsa con 4 bulloni M20.
Considerando il carico posizionato centrato sotto il nodo abbiamo:
Fb= V/4= 9200/4= 2300 daN= 23000 N b= Fb/Ab= 23000/(3.14·202/4) = 73.2 N/mm2 << b,adm=373 N/mm2 OK!
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CONCLUSIONI Visti i risultati dei calcoli eseguiti, sia lato vie di corsa da fornire, che lato struttura esistente -e in particolare il nodo di collegamento delle nuove vie di corsa con la briglia inferiore delle capriate esistenti- si valuta in maniera largamente positiva la fattibilitĂ della fornitura.
Ing. Giuseppe Civale Num.3663 Ordine degli Ingegneri della Provincia di Salerno
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