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Condotte Metalliche
Condotte MetallicheTabelle di predimensionamento Onda 200
- Sez. circolare – FA
- Sez. ellittica – FB – 5%
- Sez. ellittica – FC – 10%
- Sez. ribassata – FD
- Sez. ribassata – FE
- Sez. policentrica – FF - sottopasso
- Sez. policentrica – FG - sottopasso
- Sez. policentrica – FH
- Sez. ad arco - FL
- Sez. long-span ellittica - FM
- Sez. long-span arco ribassato – FN
- Sez. long-span arco rialzato – FP
Tabelle di predimensionamento Onda 150
- Sez. circolare con preformazione Ellittica 5%
- Sez. ribassata A (1^ serie)
- Sez. ribassata B (2^ serie)
- Sez. policentrica per sottopassi - C
- Sez. policentrica per sottopassi – CN
- Sez. AD arco – D
- Sez. long-span ellittica – LS-E
- Sez. long-span arco rialzato – LS-A
- Sez. long-span arco ribassato – LS-B
Tabelle di predimensionamento Onda 100
Le Condotte Fracasso
Le Condotte Fracasso
La sostituzione di manufatti in cemento, mattoni o pietrame con le condotte in lamiera ondulata è ormai considerata una delle tecniche più usate.
Il montaggio è infatti rapido e non richiede mano d’opera specializzata. Il particolare tipo di struttura inoltre rende possibile l’interazione tra lamiera di acciaio e terreno circostante un unico sistema.
La deformabilità della struttura così ottenuta è tale da consentire, senza inconvenienti apprezzabili, l’assorbimento delle azioni sismiche o dei normali assestamenti del terreno.
Le teorie attualmente impiegate per il calcolo di queste strutture considerano un sottile anello di lamiera ondulata, supposto uniformemente compresso a causa dell’interazione con il terreno circostante, opportunamente costipato.
I sovraccarichi che sono stati presi in considerazione nel calcolo degli spessori derivano dalla combinazione più gravosa tra quelle previste dalla attuale normativa italiana sui ponti stradali e nelle tabelle più avanti riportate, sono calcolati gli spessori in funzione dell’altezza del prisma di terreno che grava sulla condotta nell’ipotesi di attraversamento ortogonale all’asse stradale.
Sono state anche eseguite prove di laboratorio per stabilire la resistenza per varie ondulazioni in funzione degli spessori impiegati e del tipo giunto longitudinale, per il quale è stato adottato coefficiente di sicurezza 3.
Nelle tabelle seguenti sono riportate le dimensioni della produzione standard delle varie sezioni.
Le lunghezze delle tubazioni sono multiple di
di 1,200 m per l’ondulazione 200x55 – F 200;
di 1,067 m per ondulazione 152,4 x 50,8 – F 150;
di 0,891 m per ondulazione 100x20 - F 100.
Per altezze di rilevato maggiori di quelle indicate nelle tabelle, per diametri o luci maggiori di 6 m o per sovraccarichi particolari, è necessario interpellare l’Ufficio Tecnico della Società.
Gli spessori della lamiera in funzione dell’altezza di rilevato riportati nelle tabelle seguenti, non considerano la verifica sismica, che dovrà essere fatta in relazione alla zona di installazione della condotta ed al tipo di utilizzo della stessa.
Le tabelle seguenti sono pertanto da considerarsi solo come predimensionamento che esclude la verifica su zona sismica. Il rilevato minimo sarà sempre superiore a 1/8 del diametro o della luce della condotta ed a 40 cm.
Lo si considera al netto della sovrastruttura stradale o ferroviaria.
Campi d’impiego delle strutture
Ponti stradali di 1° e 2° categoria
Convogliamento delle acque
Tombinamento di fossati
Gallerie di servizio
Alleggerimento di rilevati stradali
Passaggi pedonali e veicolari
Cassaforma a perdere
Protezione stradale da frane
Ricoprimento di canali
Serbatoi – Silos
Protezione nastri trasportatori in cava
Rinforzo manufatti ammalorati
Coperture
Magazzini e Ricoveri temporanei
Drenaggi superficiali
Convogliamento acque per irrigazione
Convogliamento delle acque
Tombinamento di fossati
Gallerie di servizio
Alleggerimento di rilevati stradali
Passaggi pedonali e veicolari
Cassaforma a perdere
Protezione stradale da frane
Ricoprimento di canali
Serbatoi – Silos
Protezione nastri trasportatori in cava
Rinforzo manufatti ammalorati
Coperture
Magazzini e Ricoveri temporanei
Drenaggi superficiali
Convogliamento acque per irrigazione
Vantaggi d’utilizzo
Le condotte portanti in acciaio ondulato e zincato si differenziano dalle strutture tradizionali in cls perché, in luogo di strutture rigide , sono flessibili, capaci cioè di far concorrere alla loro resistenza anche il terreno.
Sono, quindi, strutture idonee a sopportare i normali carichi stradali per ponti di 1° e 2° categoria nonché eventuali movimenti sismici o semplicemente gli assestamenti del terreno ed offrono un vastissimo campo d’applicazione ed enormi vantaggi, fra i quali citiamo :
Economia dell’opera
Sicurezza d’impiego
Flessibilità d’uso
Durata nel tempo
Rapidità d’esecuzione
Facilità di trasporto
Rispetto dell’ambiente
Sono, quindi, strutture idonee a sopportare i normali carichi stradali per ponti di 1° e 2° categoria nonché eventuali movimenti sismici o semplicemente gli assestamenti del terreno ed offrono un vastissimo campo d’applicazione ed enormi vantaggi, fra i quali citiamo :
Economia dell’opera
Sicurezza d’impiego
Flessibilità d’uso
Durata nel tempo
Rapidità d’esecuzione
Facilità di trasporto
Rispetto dell’ambiente
Installazione
L’installazione delle condotte avviene secondo le seguenti principali fasi:
1 - Tracciato
2 – Scavo
3 – Preparazione del letto di posa
4 – Scarico e predisposizione delle piastre
5 – Montaggio della struttura
6 – Costipamento del terreno L’accuratezza dell’installazione determina, in misura considerevole, la durata della condotte, il raggiungimento della sua massima resistenza ed il più contenuto assestamento sotto carico.
Le pressioni verticali, dovute ai carichi ed ai sovraccarichi, vengono equilibrate da quelle orizzontali esercitate dal terreno di rinfianco tanto meglio quanto più curato sarà stato il costipamento del terreno ed il serraggio dei bulloni.
Da quanto detto risulta evidente quanto un’installazione ottimale contribuisca a creare le condizioni ideali perche condotte flessibile e terreno costipato realizzino un unico sistema strutturale.
1 - Tracciato
2 – Scavo
3 – Preparazione del letto di posa
4 – Scarico e predisposizione delle piastre
5 – Montaggio della struttura
6 – Costipamento del terreno L’accuratezza dell’installazione determina, in misura considerevole, la durata della condotte, il raggiungimento della sua massima resistenza ed il più contenuto assestamento sotto carico.
Le pressioni verticali, dovute ai carichi ed ai sovraccarichi, vengono equilibrate da quelle orizzontali esercitate dal terreno di rinfianco tanto meglio quanto più curato sarà stato il costipamento del terreno ed il serraggio dei bulloni.
Da quanto detto risulta evidente quanto un’installazione ottimale contribuisca a creare le condizioni ideali perche condotte flessibile e terreno costipato realizzino un unico sistema strutturale.
Tracciato
Nel caso di convogliamento di un corso d’acqua è importante facilitare l’ingresso e l’uscita della corrente ed evitare, nei limiti del possibile, variazioni di pendenza e di angoli planimetrici.
Ciò per ridurre le perdite di carico localizzate e, fatto non secondario, contenere i costi.
Talvolta è anche necessario variare la pendenza naturale del corso d’acqua: è buona norma non superare valori di 8%-10% anche se valori superiori sono consentiti purchè vengono adottati particolari accorgimenti.
E’ anche consigliato, al fine di evitare depositi di materiale, non istallare la condotta con la base più bassa del fondo del corso d’acqua.
Ciò avrebbe come conseguenza una riduzione della sezione utile ed un aumento della scabrezza a scapito della portata.
Scavo
Lo scavo sarà eseguito tenendo presente che l’operatore al montaggio deve agevolmente muoversi ai lati della condotta. Ciò richiede circa 80 cm in entrambi i lati.
Nel caso in cui la condotta venisse istallata in terreni di scarsa qualità meccaniche è necessario bonificare il terreno per 3 volte il diametro della condotta in senso orizzontale. Il materiale asportato verrà sostituito con altro di adeguate caratteristiche al costipamento. Nel caso di più condotte in batteria verrà considerato un opportuno distanziamento, variabile in funzione del tipo e delle dimensioni delle strutture.
Nel caso in cui la condotta venisse istallata in terreni di scarsa qualità meccaniche è necessario bonificare il terreno per 3 volte il diametro della condotta in senso orizzontale. Il materiale asportato verrà sostituito con altro di adeguate caratteristiche al costipamento. Nel caso di più condotte in batteria verrà considerato un opportuno distanziamento, variabile in funzione del tipo e delle dimensioni delle strutture.
Preparazione del letto di posa
E’ buona norma interporre tra il terreno e la condotta un cuscinetto di materiale granulare fino per evitare di posare la struttura su terreno pietroso, su zolle gelate o su spezzoni rocciosi.
E’ sempre utile sagomare il letto di fondazione in modo tale che la struttura risulti perfettamente appoggiata. Verrà così facilitata l’operazione di rinfianco della struttura durante la fase di costipamento laterale, assicurando una perfetta esecuzione dell’opera.
Quando la struttura deve essere istallata sotto rilevati di altezza considerevole, è utile prevedere una contro freccia; risulta all’ora opportuno tenere la prima metà a monte della condotta meno pendente della seconda metà a valle, allo scopo di compensare eventuali assestamenti del terreno sottostante nei punti maggiormente caricati.
Scarico e predisposizione delle piastre
Lo scarico deve essere effettuato con mezzi meccanico o a mano, ma non può essere eseguito con mezzi ribaltanti perché si potrebbero deformare le lamiere o creare delle pieghe agli spigoli delle stesse, rendendo il montaggio più difficoltoso e quindi più costoso.
L’avvicinamento al luogo di istallazione deve essere eseguito razionalmente, predisponendo le lamiere in modo tale da subire minori spostamenti e trascinamenti possibili onde evitare che si possa danneggiare lo strato di protezione dell’acciaio.
L’avvicinamento al luogo di istallazione deve essere eseguito razionalmente, predisponendo le lamiere in modo tale da subire minori spostamenti e trascinamenti possibili onde evitare che si possa danneggiare lo strato di protezione dell’acciaio.
Montaggio della struttura
Per ogni fornitura di condotte viene dato uno schema di montaggio che indica chiaramente la posizione di ciascuna piastra e l’ordine di montaggio.
Quando la struttura è fornita di parti terminali tagliate a becco di flauto secondo l’inclinazione richiesta, appositi disegni particolareggiati vengono consegnati unitamente alla struttura.
In questo caso anche le singole lamiere sagomate porteranno un contrassegno che permetterà di individuarne la posizione in corrispondenza con il disegno particolareggiato.
Il montaggio si esegue inserendo un limitato numero di bulloni eventi il fine di tenere assemblate le piastre nella loro giusta posizione.
Solo dopo avere montato un certo numero di anelli si procede all’inserimento dei bulloni mancanti.
E’ opportuno che i bulloni siano lasciati lenti per permettere alle piastre quei piccoli spostamenti che consentono loro di trovare il giusto assestamento.
Terminato il montaggio di tutta la struttura si procedere a stringere i bulloni.
Questa operazione è molto importante ed i bulloni devono essere tutti ben stretti e tali da rendere la struttura monolitica.
La coppia di serraggio non deve essere inferiore a 110 Nm.
Quando vengono eseguite le istallazioni multiple di condotte circolari o a sezione ribassata o ad arco, deve essere prevista la spaziatura minima indicata, tra una condotta e l'altra come sotto riportato, per consentire un’adeguata compattazione del terreno di costipamento.
Sezioni Circolari
Sezioni Ribassate e Policentriche
Sezioni Arco
Quando la struttura è fornita di parti terminali tagliate a becco di flauto secondo l’inclinazione richiesta, appositi disegni particolareggiati vengono consegnati unitamente alla struttura.
In questo caso anche le singole lamiere sagomate porteranno un contrassegno che permetterà di individuarne la posizione in corrispondenza con il disegno particolareggiato.
Il montaggio si esegue inserendo un limitato numero di bulloni eventi il fine di tenere assemblate le piastre nella loro giusta posizione.
Solo dopo avere montato un certo numero di anelli si procede all’inserimento dei bulloni mancanti.
E’ opportuno che i bulloni siano lasciati lenti per permettere alle piastre quei piccoli spostamenti che consentono loro di trovare il giusto assestamento.
Terminato il montaggio di tutta la struttura si procedere a stringere i bulloni.
Questa operazione è molto importante ed i bulloni devono essere tutti ben stretti e tali da rendere la struttura monolitica.
La coppia di serraggio non deve essere inferiore a 110 Nm.
Quando vengono eseguite le istallazioni multiple di condotte circolari o a sezione ribassata o ad arco, deve essere prevista la spaziatura minima indicata, tra una condotta e l'altra come sotto riportato, per consentire un’adeguata compattazione del terreno di costipamento.
Sezioni Circolari
| DIAMETRO D (m) | SPESSORE S min (m) |
| Fino a 0,60 | 0,30 |
| Da 0,60 a 1,80 | ½ D |
| Oltre 1,80 | 0,90 |
Sezioni Ribassate e Policentriche
| LUCE L (m) | SPESSORE S min (m) |
| Fino a 0,60 | 0,30 |
| Da 0,60 a 2,70 | 1/3 D |
| Da 2,70 a 4,80 | 0,90 |
Sezioni Arco
| LUCE L (m) | SPESSORE S min (m) |
| Da 1,50 a 6,00 | 0.65 |
Costipamento del terreno
Le operazioni di costipamento e riempimento rivestono primaria importanza e devono pertanto essere eseguite nel modo più scrupoloso possibile. Il materiale deve essere preferibilmente sabbioso o pietrisco a granulometria regolare che non superi comunque i 7 cm.
Non si devono mescolare argilla e limo, usare zolle ghiacciate od erbose, ceppi e terra contenente foglie.
Quando la struttura è posata fuori trincea, la larghezza del costipamento intorno alla condotta deve avere una dimensione complessiva pari a tre volte il diametro della condotta.
Quando la struttura è posata in trincea, la larghezza del costipamento dipende dalla larghezza dello scavo stesso.
Particolare cura deve essere posta nel costipamento dei quarti inferiori e, nel caso di una condotta a sezione ribassata, in corrispondenza degli angolari di base.
Lo spessore di ogni strato di costipamento deve essere di 20 - 30 cm circa, e lo stesso deve essere eseguito facendo uso di pestelli a mano od altri mezzi meccanici, avendo cura di non agire a contatto con la struttura metallica.
Gli strati di costipamento devono essere mantenuti alla stessa altezza da ambo i lati della condotta, al fine di evitare pressioni asimmetriche sulla stessa.
Il grado di costipamento deve risultare oltre il 90-95% della massima densità secca.
Nel caso di strutture di grande diametro e di forte spessore della lamiera, la scelta del materiale da usarsi è molto rigorosa, ed è sempre indispensabile che tutte le operazioni sopra indicate vengano eseguite con il massimo scrupolo e sotto la sorveglianza di un tecnico. Possono anche rendersi necessarie travi longitudinali e rinforzi nella sezione trasversale.
Non si devono mescolare argilla e limo, usare zolle ghiacciate od erbose, ceppi e terra contenente foglie.
Quando la struttura è posata fuori trincea, la larghezza del costipamento intorno alla condotta deve avere una dimensione complessiva pari a tre volte il diametro della condotta.
Quando la struttura è posata in trincea, la larghezza del costipamento dipende dalla larghezza dello scavo stesso.
Particolare cura deve essere posta nel costipamento dei quarti inferiori e, nel caso di una condotta a sezione ribassata, in corrispondenza degli angolari di base.
Lo spessore di ogni strato di costipamento deve essere di 20 - 30 cm circa, e lo stesso deve essere eseguito facendo uso di pestelli a mano od altri mezzi meccanici, avendo cura di non agire a contatto con la struttura metallica.
Gli strati di costipamento devono essere mantenuti alla stessa altezza da ambo i lati della condotta, al fine di evitare pressioni asimmetriche sulla stessa.
Il grado di costipamento deve risultare oltre il 90-95% della massima densità secca.
Nel caso di strutture di grande diametro e di forte spessore della lamiera, la scelta del materiale da usarsi è molto rigorosa, ed è sempre indispensabile che tutte le operazioni sopra indicate vengano eseguite con il massimo scrupolo e sotto la sorveglianza di un tecnico. Possono anche rendersi necessarie travi longitudinali e rinforzi nella sezione trasversale.
Idraulica
Una delle formule più usate per il calcolo della velocità e della portata di una condotta è quella di Manning:
V=1/n x Rh2/3x i1/2
Dove: V = velocità in m/s
N = coefficiente di scabrezza
Rh= raggio idraulico in m
I = pendenza
Di conseguenza la portata è:
Q= V x Ab
V = velocita in m/s
Ab= area bagnata in mq
Il coefficiente di scabrezza ha un valore medio di 0,021 ma varia da 0,010 per condotte con rivestimenti speciali fino a 0,035 in presenza di depositi ghiaiosi o sabbiosi sul fondo della condotta.
Questa formula consente il calcolo della portata quando si tiene conto della sola perdita di calcolo dovuta all’attrito dentro la tubazione.
Per determinazioni più accurate si consiglia di eseguire studi più approfonditi.
V=1/n x Rh2/3x i1/2
Dove: V = velocità in m/s
N = coefficiente di scabrezza
Rh= raggio idraulico in m
I = pendenza
Di conseguenza la portata è:
Q= V x Ab
Dove: Q = portata in metro cubo / s
V = velocita in m/s
Ab= area bagnata in mq
La massima portata è riferita al 98% dell’area della condotta.