Progetto strutturale di un tunnel in acciaio relativo al complesso Ex Sider Torri

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RELAZIONE ILLUSTRATIVA
Il tunnel ha una struttura portante in acciaio laminato a caldo costituita da travi e pilastri, questi ultimi incastrati nella fondazione realizzata con un reticolo di travi rovesce di sezione rettangolare posizionate a circa 1,30 mt dal piano di campagna.
Per poter adattare le piastre di base alle quote di partenza del terreno si prevedono dei pilastrini di livellamento in c.a.

La struttura viene realizzata nel Comune di Sala Consilina, che è caratterizzato da un’accelerazione puntuale a seguito del D.M. 14.01.2008, che è stata adottata nel calcolo. Nel seguito, nell’analisi dei carichi, vengono specificati i parametri caratterizzanti l’azione sismica per i diversi stati limite richiesti.
Per il calcolo sismico è stata impiegata un’analisi dinamica modale in campo lineare con adozione di spettro di risposta e modalità di calcolo e di verifica conforme al D.M. 14.01.2008. Agli effetti del dimensionamento è stato quindi impiegato il metodo degli stati limite ultimo e di esercizio.

RELAZIONE SPECIALISTICA SULLA “PERICOLOSITA’ SISMICA DI BASE” NEI DIVERSI STATI LIMITE RICHIESTI
E’ stata impiegata un’analisi statica equivalente / dinamica modale in campo lineare con adozione di spettro di risposta conforme al D.M. 14.01.2008. Agli effetti del dimensionamento è stato quindi impiegato il metodo degli stati limite.

VITA NOMINALE, CLASSI D’USO, PERIODO DI RIFERIMENTO
Ai sensi del punto 2.4.1 del DM 18.01.2008, per la struttura in oggetto è prevista una Vita Nominale di:
vita nominale Vn ≥ 50 anni
Ai sensi del punto 2.4.2 del DM 18.01.2008, in presenza di azioni sismiche la classe d’uso della struttura risulta:
classe d’uso = Classe II
(Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti)

Il periodo di riferimento Vr della costruzione valutato moltiplicando la vita nominale per il
coefficiente d’uso Cu=1 risulta:
periodo di riferimento = Vr = 475 anni

CLASSE DI DUTTILITA’ DELLA STRUTTURA: BASSA

COEFFICIENTE DI STRUTTURA
Come scritto in precedenza, considerata la struttura metallica che presenta basse masse sismiche in gioco, si è preferito far ricorso a un comportamento strutturale di tipo non dissipativo; a tal fine si è adottato uno spettro di progetto elastico (fattore di struttura q=1 per entrambe le di-rezioni principali del sisma). Non essendo quindi necessario soddisfare i requisiti di duttilità, come previsto al punto 7.5 comma 2 del DM 14.01.2008, la resistenza delle membrature e dei collegamenti è stata valutata con le regole previste per le verifiche statiche (par. 4.2 DM 14.01.2008).
Di conseguenza lo stesso spettro di progetto è stato utilizzato sia per la struttura in elevazione che di fondazione; in definitiva, l’applicazione dello spettro elastico comporta che per le fondazioni non è necessario applicare più alcun coefficiente amplificativo delle sollecitazioni.
In pratica lo spettro di progetto dello stato limite di salvaguardia della vita (SLV) è utilizzato per il dimensionamento delle strutture in elevazione, travi e pilastri nel caso in oggetto, assieme al dimensionamento statico, che viene realizzato in condizioni ultime (SLU) e di esercizio (SLE).
Ai fini del dimensionamento degli elementi di fondazione nonché della valutazione della verifica di sicurezza del complesso fondazione-terreno NON è stato utilizzato lo spettro SLV incrementato di un fattore di amplificazione γRd pari a 1.1.
In pratica, nel caso specifico, come già detto in precedenza, lo spettro SLV adottato per la verifica delle fondazioni è lo stesso definito in precedenza senza ulteriori amplificazioni proprio per l’adozione degli spettri elastici (fattori di struttura unitari);  lo spettro così ottenuto è utilizzato nel dimensionamento delle fondazioni e  nella verifica del complesso fondazione-terreno.

CRITERI DI CONCEZIONE E DI SCHEMATIZZAZIONE STRUTTURALE
Il comportamento della struttura in oggetto sotto le azioni statiche e dinamiche è stato adeguatamente valutato, interpretato e trasferito nel modello che si caratterizza per la sua impostazione completamente tridimensionale. Nel caso in esame ai nodi strutturali del modello in elevazione convergono travi e pilastri, ovvero elementi “beam”.
Le fondazioni sono state progettate come travi su suolo elastico.
Il comportamento del terreno è rappresentato tramite una schematizzazione lineare alla Win-kler, principalmente caratterizzabile attraverso una opportuna costante di sottofondo.
La struttura è a telaio in entrambe le direzioni principali.
E’ stata adottata un’analisi lineare e i parametri dei materiali utilizzati per la modellazione riguardano principalmente il modulo di Young e il coefficiente di Poisson.
La presenza di solai è stata gestita attraverso l’impostazione di un’apposita relazione fra i nodi strutturali coinvolti, che ne condiziona il movimento relativo (piano rigido). La rigidezza del piano è garantita dalla soletta di 5 cm connessa ai travetti in c.a.
Si ritiene che il modello utilizzato sia rappresentativo del comportamento reale della struttura.
E’ stata impiegata un’analisi dinamica modale in campo lineare con adozione di spettro di rispo-sta conforme alle Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14.01.2008).

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ANALISI E COMBINAZIONI DI CARICO
Le azioni sismiche sono valutate in conformità a quanto stabilito dalle norme. In particolare è stata adottata l’analisi modale e applicazione dello spettro di risposta. Gli effetti delle azioni dinamiche, ottenuto come contemplato dalle norme per sovrapposizione degli effetti modali, è stato sovrapposto a quello statico concomitante prevedendo tutte le possibili permutazioni di segno dei risultati dinamici.
Le combinazioni di carico statiche (in assenza di azioni sismiche) allo stato limite ultimo sono ottenute mediante combinazioni dei carichi permanenti e variabili applicati in modo da considerare tutte.

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