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40
MILANO PORTA NUOVA GARIBALDI PROBLEMATICHE STRUTTURALI Progettista Dott. Ing. Danilo Campagna Supervisore strutturale Prof. Ing. Antonio Migliacci Coordinatore progetto strutturale Dott. Ing. Alessandro Aronica 09 rzo 200 28 Mar abato omo S Co

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  • MILANO PORTA NUOVA GARIBALDI

    PROBLEMATICHE STRUTTURALI Progettista Dott. Ing. Danilo Campagna

    Supervisore strutturale Prof. Ing. Antonio Migliacci

    Coordinatore progetto strutturale Dott. Ing. Alessandro Aronica09rz

    o 20

    028

    Mar

    abat

    o om

    o S

    Co

  • PORTA NUOVA GARIBALDI : IL PROGETTO

    TORRE B 28000 2EDIFICIO E1-E2 18000 m2

    TORRE A - 43000 m2

    TORRE B - 28000 m2

    TORRE A - 43000 m2

    EDIFICIO E3 – 16000 m2

    TORRE C- 18500 m2PODIO – 107000 m2TOTALE – 230500 m2

  • PORTA NUOVA GARIBALDI : TORRE A

    STAZIONE DI PORTA GARIBALDIGARIBALDI

    TORRE AH 152 d f d iH = 152 m da fondazioneH = 140 m fuori terra4 piani interrati36 piani fuori terra36 piani fuori terra

    Spire: h =85 m

  • PORTA NUOVA GARIBALDI

    IL CONFRONTO CON GLI ALTRI EDIFICI DI MILANO

  • TORRE A : IL LAYOUT STRUTTURALE

    MURI VANI SCALA C35/45 S4C35/45 S4

    SOLETTE TRAVI E SO VCAPITELLI C45/55 S5

    PILASTRI : PIANI FUORI TERRA C60/75 S5PIANI INTERRATI C35/45 S4FONDAZIONI C30/37 S5/SCC

    SOLAI BIDIREZIOANALI A PIASTRA CON CAPITELLI L/H=35

    COEFFICENTE DI UTILIZZO SOLAI 9,1.var. =++

    proprio

    permproprio

    gqgg

  • I TEST IN GALLERIA DEL VENTO

    Inter-University Research Centre on B ildi A d i d Wi dBuilding Aerodynamics and Wind Engineering, based in Prato, Italy.

    TEST IN GALLERIA DEL VENTO PER L’ANALISI DELLE PRESSIONITEST IN GALLERIA DEL VENTO PER L ANALISI DELLE PRESSIONI DEL VENTO SULLE STRUTTURE PORTANTI DELLA TORRE A

  • IL TEST PRESSO IL CRIACIV DI PRATO

    IMMAGINI DEL MODELLO IN SCALA 1:350 PROVATO IN GALLERIA

  • IL TEST PRESSO IL CRIACIV DI PRATO

    Spire

    Torre A

    MODELLO DELLA SPIRE IN SCALA 1:100 PROVATO IN GALLERIA

  • IL TEST PRESSO IL CRIACIV DI PRATO

    PARTICOLARE DEL BILANCINO PER LA LETTURA DELLESOLLECITAZIONI ALLA BASE DEI MODELLI ANALIZZATISOLLECITAZIONI ALLA BASE DEI MODELLI ANALIZZATI

  • IL TEST PRESSO IL CRIACIV DI PRATO

    DETTAGLIO DELLE CELLE DI PRESSIONE “TAP” PER IL RILIEVODELLE PRESSIONI LOCALI SULLA TORRE ADELLE PRESSIONI LOCALI SULLA TORRE A

  • ANALISI DELLE PRESSIONI DEL VENTO00

    5

    120

    130

    140

    150

    DM '05 with Cp=0,8120

    130

    140

    150DM '05 with Cp=0,8

    Cp input in FEA model

    Cp wind tunnel

    120

    130

    140

    150DM '05 with Cp=0,8

    Cp input in FEA model

    Cp wind tunnel

    D.M

    . 20

    80

    90

    100

    110

    n [m

    ]

    Cp input in FEA model

    Cp wind tunnel

    80

    90

    100

    110

    n [m

    ]

    80

    90

    100

    110

    n [m

    ]

    ND

    O D

    40

    50

    60

    70

    Elev

    atio

    n

    40

    50

    60

    70

    Elev

    atio

    n

    40

    50

    60

    70

    Elev

    atio

    n

    SEC

    ON

    10

    20

    30

    40

    10

    20

    30

    40

    10

    20

    30

    40

    EN

    TO S

    00 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000

    Pressure [Pa]

    0-750 -500 -250 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750

    Pressure [Pa]

    PUNTO 1 – qcolmo = 1537,62 PaPUNTO 2 – qcolmo = 1537,62 Pa

    0-750 -500 -250 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750

    Pressure [Pa]

    PUNTO 5 – qcolmo =1537.62 Pa

    VE

  • ANALISI DELLE PRESSIONI DEL VENTO00

    5

    120

    130

    140

    150DM '96 with Cp=-0,4

    Cp input in FEA model

    Cp wind tunnel

    120

    130

    140

    150DM '05 with Cp=-0,4

    Cp input in FEA model

    Cp wind tunnel

    D.M

    . 20

    80

    90

    100

    110

    n [m

    ]

    80

    90

    100

    110

    n [m

    ]

    ND

    O D

    40

    50

    60

    70

    Elev

    atio

    n

    40

    50

    60

    70

    Elev

    atio

    n

    SEC

    ON

    10

    20

    30

    40

    10

    20

    30

    40

    EN

    TO S

    PUNTO 3 – qcolmo = -768.81 Pa PUNTO 4 – qcolmo = -768.81 Pa

    0-1500 -1250 -1000 -750 -500 -250 0

    Pressure [Pa]

    0-1000 -750 -500 -250 0

    Pressure [Pa]VE

  • LE AZIONI DI PROGETTO PER IL VENTO

    UCS TAVOLA ROTANTEDELLA GALLERIA

    DEL VENTO

    SCENARI DI CARICO :

    DISTRIBUZIONE Cp α =180° DISTRIBUZIONE Cp α =90°

    SCENARI DI CARICO :-ANALISI DELLE PRESSIONI IN GALLERIA DEL VENTO OGNI 22.5°-PER OGNI SETTORE REGISTRATE NEL TEMPO 5 DISTRIBUZIONI DI PRESSIONE : max Fx Fy Mx My MtPRESSIONE : max Fx, Fy, Mx, My, Mt.

    -80 COMBINAZIONI DI CARICO PER OGNI FAMIGLIA S.L. IN ESAME

  • IL MODELLO AD ELEMENTI FINITI

    DISCRETIZZAZIONE TORRE :

    -5051 ELEMENTI BEAM-102748 ELEMENTI SHELL102748 ELEMENTI SHELL

    DISCRETIZZAZIONE SPIRE

    -334 ELEMENTI BEAM-178 ELEMENTI TRUSS72 ELEMENTI SHELL-72 ELEMENTI SHELL

    TOTALE = 108383 ELEMENTI

    MODELLO FEM TORRE DETTAGLIO DELLESTRUTTURA DELLA SPIRE

  • ANALISI IN FREQUENZA DELLA TORRE A

    Deformata modale 1° MODO di vibrare:flessionale X T= 4.234 sec

    Deformata modale 2° MODO di vibrare:flessionale Y T= 2.822 sec

    Deformata modale 3° MODO di vibrare:torsionale T= 2.697 sec

  • RISULTATI DELLE ANALISI SVOLTE

    1,20

    1,40

    1,60

    ESTENSIONE DELLO SPETTRO

    0,40

    0,60

    0,80

    1,00

    S e [m

    /s2 ] DI PROGETTO SECONDO EC8

    0,00

    0,20

    0 2 4 6 8 10 12 14 16

    T [s]

    - ANALISI DINAMICA MODALE

    DIREZIONE SISMA[kN]

    VENTO[kN]

    X 7655 80 12785 79ANALISI DI COMFORTACCELERAZIONIORIZZONTALI

    X 7655,80 12785,79 Y 7145,05 17701,17

    γ slu 1.0 1.5ag max = 15 mgCONFRONTO TAGLIANTI CARATTERISTICI

    ALLA BASE DELLA TORRE A

  • INTERAZIONE TORRE A – VIA DEL NORD

    AREA TORRE AAREA TORRE A

    TUNNEL DELLA VIA DEL NORDTUNNEL DELLA VIA DEL NORD

  • INTERAZIONE TORRE A – VIA DEL NORD

    Valori Resistenti di Progetto delle distorsioni fondazionali,

    (di massima per uno primo step, strutture intelaiate in c.a., valori funzione della robustezza strutturale )

    Edifici residenziali (tavolati e pavimenti tradizionali)

    Edifici uffici (pareti mobili, pavimenti galleggianti)

    distorsione fondazionale (antioraria)distorsione fondazionale                                                           (antioraria)• Valore di ESd :1)Jetting sotto l’edificio A 5.7/1800= 1/316 =3.2 ‰2) “  esteso sotto la Via del Nord 4.0/1800= 1/450 = 2.2 ‰3)P li tt l’ difi i A 3 2/1800 1/563 1 8‰3)Pali sotto l’edificio A                        3.2/1800= 1/563 = 1.8 ‰

    • Valore di ERd (dal progettista del tunnel) 3.0/1800= 1/600 = 1.7 ‰

  • TORRE A-PLANIMETRIA BARRETTE DI FONDAZIONE

    A

    A

  • SPOSTAMENTI VERTICALI SEZ A-A

    00 5 10 15 20 25 30 35 40 45η1=3.2 cm

    -3

    -2

    -1

    PROGETTO12γ

    -6

    -5

    -4

    REALEγ REALE12γ

  • PROVE DI COLLAUDO BARRETTE

    SEZ. 300 x 120 cm

  • INSTALLAZIONE CELLE DI PRESSIONE

    PIASTRE DI CONTRASTO MARTINETTIPIASTRE DI CONTRASTO MARTINETTI

    CELLE DI PRESSIONE

    POSIZIONAMENTO GABBIE

    CELLE DI PRESSIONE

  • COLLAUDO BARRETTE DI FONDAZIONE

    m]

    ICO

    N

    ]

    N]

    EN

    SIO

    NE

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    MA

    [cm

    RIC

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    O [M

    N

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    O D

    I

    LL

    AU

    DO

    [MN

    DIM

    ED

    IAF

    CA

    RC

    AR

    PRO

    CA

    RC

    OL

    120 x 250 16 21

    120 x 300 19 25STRAINGAUGE PER MISURARELE DEFORMAZIONI VERTICALILE DEFORMAZIONI VERTICALI

    ALLOGGIAMENTO SENSORI PER LE PROVE DI CROSS-HOLE E DEIPROVE DI CROSS HOLE E DEI TELLTALE PER MISURARE LA DEFORMAZIONE TOTALE DELLA BARRETTA

    TRASDUTTORI TRA LE PIASTREPER MISURARE GLI SPOSTAMENTI RELATIVI

  • PORTA NUOVA GARIBALDI : TORRE C

    STAZIONE DI PORTA GARIBALDIGARIBALDI

    TORRE CH 70 d f d iH = 70 m da fondazioneH = 58 m fuori terra3 piani interrati12 piani fuori terra12 piani fuori terra

  • LA TORRE C ED IL PASSANTE FERROVIARIO

    A TORRE CB

    BLI

    CA

    DI

    REP

    UB

    RIB

    ALD

    E D

    I R

    I G

    AR

    AZI

    ON

    ON

    E D

    STA

    STA

    ZIO

    S

  • IL PROBLEMA DELLE FONDAZIONI

    GALLERIE PASSANTE FERROVIARIOTRATTA GARIBALDI REPUBBLICATRATTA GARIBALDI - REPUBBLICA

    A

    A

    PIANTA LIVELLO FONDAZIONI

  • IL PROBLEMA DELLE FONDAZIONI

    SEZIONE A-A SULLE GALLERIE DEL PASSANTE FERROVIARIO

    GUAINA BITUMINOSAIN HPDE

  • L’AREA DI CANTIERE

    OPERAZIONI GETTO DEI PALI

    RIVESTIMENTO CON TELO IN HPDE

  • IL PROBLEMA DELLE FONDAZIONI

    IL LAYOUT DELLA PIANTA FONDAZIONI

    ZONA PONTEZONA PONTE

  • IL PROBLEMA DELLE FONDAZIONI

    PLATEA DI FONDAZIONE in C30/37-S5

    h=150 h=250h=250 con elementi di alleggerimento h=400

    h 75h=75

  • IL PROBLEMA DELLE FONDAZIONI

    ALLEGGERIMENTO DELLA PLATEA DI FONDAZIONERISPETTO ALLA SEZIONE IN GETTO PIENO H 250RISPETTO ALLA SEZIONE IN GETTO PIENO H=250 cm

    - 91% RIGIDEZZA NELLA DIREZIONE PRINCIPALE- 78% RIGIDEZZA NELLA DIREZIONE TRASVERSALE- 68 % PESO

  • LE SOLLECITAZIONI DI PROGETTO

    Momenti flessionali YY sulla platea

  • LA DEFORMABILITA’ VERTICALE

    PARTICOLARE DELLA MESH IN FONDAZIONE

    PUNTO DI MAGGIOR DEFORMAZIONEVERTICALE DELLA PLATEA DI FONDAZIONE

  • GLI SPOSTAMENTI NEL TEMPO

    ANALISI DELLA DEFORMAZIONE VISCOELESTICA DELLA PLATEA DI FONDAZIONE ATTRAVERSO LE FUNZIONI DI VISCOSITA’ MODEL-CODE 90

    ANDAMENTO TEMPORALE SPOSTAMENTI VERTICALI DELLA PLATEANEL PUNTO DI MAGGIOR DEFORMAZIONE

    8

    10

    6

    MEN

    TI m

    m

    SPOSTAMENTO VERTICALEspost t( )

    4

    SPO

    STA

    M VERTICALEA TEMPO INFINITODOVUTO AI SOLICARICHI

    2PERMANENTISz = 0,83 cm

    t0 200 400 600 800 1000 1200 1400

    0

    TEMPO (GIORNI)

  • I PARTICOLARI COSTRUTTIVI

    PARTICOLAREINTRADOSSOPLATEAPLATEA FONDAZIONEZONA PONTE

    PARTICOLARETRA PLATEA DI FONDAZIONEE PARATIE

  • PRIMA DEL GETTO DELLE FONDAZIONI

    ANALISI DELLE DEFORMAZIONE DELLE GALLERIE DEL PASSANTEFERROVIARIO NEL TRATTO DI SOVRAPPOSIZIONE CON LA TORRE C

    X

  • L’INTERAZIONE CON LE GALLERIE

    ANALISI DELLE DEFORMAZIONI FLESSIONALI DELLE GALLERIE

    CEDIMENTO VERTICALE ASSE GALLERIA NORD

    (∆X =10 m - ∆Y = 0.5 cm)

    X

    CEDIMENTO VERTICALE ASSE GALLERIA SUD

    (∆X =10 m - ∆Y = 0.5 cm)

  • L’INTERAZIONE CON LE GALLERIE

    ANALISI DELLE DEFORMAZIONI TORSIONALI DELLE GALLERIE

    CEDIMENTO VERTICALE SUCEDIMENTO VERTICALE SU SEZIONE TRASVERSALE X-X∆X = 10 m∆Y = 0.25 cm

    CEDIMENTO VERTICALE SU SEZIONE TRASVERSALE Y-Y∆X = 10 mA

    SU

    D

    NO

    RD

    ∆X = 10 m∆Y = 0.25 cm

    AL

    LE

    RIA

    LL

    ER

    IA N

    CEDIMENTO VERTICALE SU SEZIONE TRASVERSALE Z-ZA

    SSE

    GA

    SSE

    GA

    L

    SEZIONE TRASVERSALE Z-Z∆X = 10 m∆Y = 0.25 cm

    A AS

  • I RISULTATI

    Per le gallerie

    i• a torsione:γSd = 0.85/1800 ≅ 1/2120 = 0.5 ‰γRd = 1/1000 = 1.0 ‰

    • a flessione:γSd = 0.95/1000 ≅ 1/1050 =  0.9 ‰γRd = 1/1000 = 1.0 ‰

    Per l’edificio sovrastante

    γSd (max) = 0.90/800 ≅ 1/890 = 1.1 ‰γSd (max)   0.90/800 ≅ 1/890   1.1 ‰γRd (min) = 2.5 ‰ 

    (uffici con pareti mobili e pavimenti galleggianti)pavimenti galleggianti)

  • PER ULTERIORI INFORMAZIONI

    www.mscassociati.it00

    9 www.porta-nuova.com

    arzo

    20

    SI RINGRAZIA IN PARTICOLARE

    28 M

    a

    Per aver organizzato la presente giornata

    Saba

    to Per aver organizzato la presente giornata

    Per aver concesso il consenso alla

    omo

    S

    pubblicazione del materiale illustrato

    Co

    GRAZIE A TUTTI E ARRIVEDERCI