solar sicily s.r

Elenco Elab.

scala __

Relazione calcolo preliminare

data

redatto

verificato

approvato

nome firma

Revisionen. data aggiornamenti

SOLAR SICILY S.R.LVia Roma, 44 - VALGUARNERA CAROPEPE (EN)94019PEC [email protected] Codice fiscale 01259530861

CONSULENTI

RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO

GRUPPO DI PROGETTAZIONE

Progetto per la realizzazione di un impianto fotovoltaico da 102

MWp a BUTERA (CL) 93011

1

2

3

Industrial Designers and Architects S.r.l.via Cadore, 4520038 Seregno (MB)p.iva 07242770969

W

Ambiens S.r.l.via Roma, 4494019 Valguarnera Caropepe (EN)p.iva 01108850866

Studio di impatto ambientale

Capogruppo

testate q, r, s, t, u, w e testate documentazione__01.dwg

nome file

27.06.2019

Falzone

Caldarella

Speciale

20.06.2019

24.06.2019

27.06.2019

Calcoli preliminari strutture e impianti- Impianto FV 150 MWp, loc. “Pozzillo” Butera (CL) _ Solar Sicily srl

Sommario

1. PREMESSA ...................................................................................................................................................... 2

2. STRUTTURE .................................................................................................................................................... 2

3. AZIONI SULLE COSTRUZIONI .................................................................................................................... 2

4. NORMATIVE DI RIFERIMENTO .................................................................................................................. 3

5. CALCOLO DELLE AZIONI DELLA NEVE E DEL VENTO ........................................................................ 4

5.1. Localizzazione dell’intervento ................................................................................................................. 4

5.2. Azione della neve ..................................................................................................................................... 4

5.3. Azione del vento ...................................................................................................................................... 5

6. CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E GEOTECNICHE ............................................................................ 6

6.1. Sabbie e arenarie (Pliocene superiore): .................................................................................................... 6

6.2. Argille marnose azzurre ........................................................................................................................... 7

6.3. Trubi ........................................................................................................................................................ 7

6.4. Calcare di Base ........................................................................................................................................ 7

6.5. Argille tortoniane ..................................................................................................................................... 8

6.6. Argille grigio-brune del Miocene medio .................................................................................................. 8

7. CARATTERIZZAZIONE SISMICA GENERALE .......................................................................................... 8

8. ANALISI STRUTTURALE .............................................................................................................................. 9

8.1. Strutture in acciaio per la posa dei pannelli fotovoltaici .......................................................................... 9

8.2. Caratteristiche dei moduli fotovoltaici ................................................................................................... 10

8.3. Materiali ................................................................................................................................................. 11

8.4. Pesi propri strutturali e carichi permanenti ............................................................................................ 11

8.5. Modello strutturale utilizzato ................................................................................................................. 11

8.5.1. Approccio di verifica e combinazioni di carico ............................................................................ 11

8.6. Verifiche strutturali preliminari ............................................................................................................. 12

8.6.1. Verifiche di resistenza e stabilità delle strutture fuori terra .......................................................... 12

8.6.2. Verifiche di deformabilità delle strutture fuori terra .................................................................... 12

8.6.3. Verifica di capacità portante della fondazione dei pali ................................................................. 14

9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE ............................................................................................................. 15


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1. PREMESSA

La scelta della tipologia di fondazione da impiegare nell’ambito della realizzazione di un

impianto fotovoltaico è dettata da diversi fattori:

dimensione ed importanza dell’impianto;

caratteristiche geotecniche del sito;

posizionamento ed accessibilità dello stesso;

tempistiche di realizzazione dell’impianto.

In via del tutto generale, un impianto fotovoltaico necessiterà di una fondazione di

dimensioni ridotte, facilmente realizzabile, in grado di poter essere facilmente rimossa o

addirittura riutilizzata una volta terminato il ciclo di vita utile del sito.

Gli impianti fotovoltaici, data la loro estesa superficie e la struttura leggera, sono

fortemente soggetti all’azione del vento. Le fondazioni dovranno perciò sopportare carichi

verticali relativamente bassi a fronte di ingenti momenti ribaltanti, tali da poter generare

addirittura sforzi di trazione in fondazione.

Aggiungendo a queste considerazioni il fatto che molto spesso tali impianti vengono a

realizzarsi in ambiti rurali in tempi relativamente brevi, dato il forte grado di

prefabbricazione degli elementi che li costituiscono ed i rapidi tempi di posa in opera, si

ritiene che una scelta ottimale per le fondazioni sia quella che prevede l’impiego di pali

infissi o a vite, soprattutto per gli impianti a terra.

La presente relazione illustra le strutture che andranno a sostenere i pannelli fotovoltaici

che compongono l’impianto fotovoltaico in progetto.

2. STRUTTURE

Per la realizzazione dell’impianto si sono scelte strutture adeguate alla funzione a cui sono

destinate. Così, per la posa dei pannelli si è scelta una struttura in acciaio zincato adatta a posa

diretta tramite conficcamento nel terreno; per gli elementi d’impianto (quali cabine,

trasformatori, locali per batterie accumulo) si è optato per strutture prefabbricate in cls o

acciaio che consentano posa diretta su terreno. In alcuni casi, per la posa delle strutture per gli

elementi d’impianto, sarà necessario prevedere anche la formazione di fondazioni in cls gettato

in opera. Le fondazioni potranno essere a platea, a travi rovesce o a plinto a seconda della

struttura da sostenere e delle condizioni locali del terreno di fondazione.

3. AZIONI SULLE COSTRUZIONI

Per le verifiche statiche del sistema proposto, da effettuarsi in sede di progettazione esecutiva,

si utilizzeranno i seguenti dati:

• pesi propri strutturali

• carichi permanenti

• spinta del vento

• carico da neve


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• variazioni termiche

In prima approssimazione è possibile trascurare gli effetti derivanti dalle variazioni termiche.

Per ciascuna di queste azioni e laddove applicabile, per questo tipo di struttura si prevede una

vita nominale di 25 anni. Rispetto a tale periodo di riferimento vengono calcolate le azioni così

come a seguito indicato.

4. NORMATIVE DI RIFERIMENTO

Le verifiche strutturali preliminari sono state eseguite in accordo alle seguenti

normative nazionali:

• D.M. 17 gennaio 2018: " Aggiornamento Norme tecniche per le Costruzioni" (NTC);

• Circolare 21 gennaio 2019 n.7 ” Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento

delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio

2018″

A titolo di supporto, si richiamano di seguito i testi normativi pregressi di riferimento:

• L. n. 1086 05.11.1971 “Norme per la disciplina delle opere di conglomerato

cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica”;

• Legge 02/02/1974 n. 64, Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni

per le zone sismiche;

• Circolare Min. LL. PP. Del 14/02/1974 n. 11951;

• D.M. LL.PP. 14.02.1992 “Norme tecniche per l’esecuzione delle opere in cemento

armato normale e precompresso e per le strutture metalliche” e relativa Circ. Min. LL.

PP. n° 37406/STC del 24.06.1993;

• D.M. LL.PP. 09.01.1996 “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo

delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture

metalliche” e relativa Circ. Min. LL. PP. n° 252 AA.GG./S.T.C. del 15.10.1996;

• D.M. LL.PP. 16.01.1996 “Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di

sicurezza delle costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi” e relativa Circ. Min.

LL.PP. n° 156AA.GG./STC del 04.07.1996;

• Circolare Min. LL.PP. 04/07/1996, n. 156 AA.GG./STC. “Istruzioni per l’applicazione

delle “Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza delle

costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi” di cui al D.M. 16/01/1996;

• Circolare del 10/04/1997 n. 65 del Ministero dei LL.PP., Istruzioni per l’applicazione

delle Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche di cui al D.M. 16/01/1996.

• ORDINANZA P.C.M. N: 3274 del 02/05/2003 (G.U. 08/05/2003, n. 105

suppl.) modificata ed integrata ai sensi della ORDINANZA P.C.M. N. 3316 del

02/10/2003 (G.U. 10/10//2003, n. 236) e della ORDINANZA P.C.M. N. 3431del

• 03/05/2005 (G.U. 10-5-2005, n. 107 -suppl.): Primi elementi in materia di criteri

generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche

per le costruzioni in zona sismica;

• D.P.C.M. n° 3685 del 21/10/03, G.U. n° 252, del 29/10/03;

• Presidenza del Consiglio dei Ministri, Dipartimento della Protezione Civile, Ufficio

Servizio Sismico Nazionale, 29/03/04: Elementi informativi sull’Ordinanza del

http://www.cngeologi.it/wp-content/uploads/2019/02/Circolare-21-gennaio-2019-n.-7.pdf




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Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo 2003, recante “Primi

elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio

nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica” (G.U. n. 105 del

8.5.2003);

• D.M. Infrastrutture e Trasporti del 14-09-2005 “Norme tecniche per le costruzioni.”

(G.U. n. 222 del 23/9/2005 - Suppl. Ordinario n.159);

• O.P.C.M. n° 3519 del 28/04/06, G.U. n° 108, del 11/05/06;

• D.M. 174 gennaio 2008: "Norme tecniche per le Costruzioni" (NTC);

• Circolare 2 febbraio 2009 n. 617: "Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche

per le Costruzioni di cui al D.M. 14.1.2008";

Coerentemente con quanto riportato nelle norme attualmente in vigore (NTC del

14/01/2008) e solo se non in contrasto con le stesse, possono essere presi a riferimento

i seguenti codici internazionali:

• UNI EN 1991-1-3: 2004 "Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture - Parte 1-3: Azioni in

generale - Carichi da Neve";

• UNI EN 1991-1-4: 2005. Eurocodice 1 – Azioni sulle strutture – parte 1-4: Azioni in

generale – Azioni del vento;

• UNI EN 1993-1-3:2007 "Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio –

Parte 1-3: Regole generali - Regole supplementari per l'impiego dei profilati e delle

lamiere sottili piegati a freddo".

5. CALCOLO DELLE AZIONI DELLA NEVE E DEL VENTO

5.1. Localizzazione dell’intervento

Località: BUTERA

Provincia: CALTANISSETTA

Regione: SICILIA

Coordinate GPS:

Latitudine : 37,173731 N

Longitudine: 14,217814 E

Altitudine media s.l.m.: 220,0 m

5.2. Azione della neve

Normativa di riferimento:

D.M. 17 gennaio 2018 - NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI, Cap. 3 - AZIONI

SULLE COSTRUZIONI - Par. 3.3 e 3.4

Zona Neve = III

Ce (coeff. di esposizione al vento) = 1,00

Valore caratteristico del carico al suolo = qsk Ce = 87 daN/mq

Copertura ad una falda:

Angolo di inclinazione della falda = 27,0°


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1 = 0,80 => Q1 = 69 daN/mq

5.3. Azione del vento

Le azioni del vento sono state calcolate con riferimento alle NTC e relativamente alle

seguenti caratteristiche del sito:

Zona vento = 4

Velocità base della zona, Vb.o = 28 m/s (Tab. 3.3.I)

Altitudine base della zona, Ao = 500 m (Tab. 3.3.I)

Altitudine del sito, As = 220 m

Velocità di riferimento, Vb = 28,00 m/s (Vb = Vb.o per As ≤ Ao)

Periodo di ritorno, Tr = 50 anni

Cr = 1 per Tr = 50 anni

Velocità riferita al periodo di ritorno di progetto, Vr = Vb Cr = 28,00 m/s

Classe di rugosità del terreno: D [Aree prive di ostacoli o con al di più rari ostacoli

isolati (aperta campagna, aeroporti, aree agricole, zone paludose o sabbiose, superfici

innevate o ghiacciate, mare, laghi,..)]

Schema di carico


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Categoria esposizione: (Entroterra fino a 30 km dal mare) tipo II

( Kr = 0,19; Zo = 0,05 m; Zmin = 4 m )

Pressione cinetica di riferimento, qb = 49 daN/mq

Coefficiente di forma, Cp = 1,00

Coefficiente dinamico, Cd = 1,00

Coefficiente di esposizione, Ce = 1,80

Coefficiente di esposizione topografica, Ct = 1,00

Altezza dell'edificio, h = 2,50 m

Tutti i valori sono in accordo alle specifiche delle NTC riportate nel seguito:

Pressione del vento, p = qb Ce Cp Cd = 88 daN/mq

6. CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E GEOTECNICHE

Dal puto di vista geologico, l’areale è costituito da rocce sedimentarie di diversa natura ed età,

che vanno dal Tortoniano al Pliocene. Le rocce di sedimentazione marine rilevate non sono,

però, più recenti del Pliocene inferiore, mentre i terreni quaternari sono unicamente di origine

continentale. I diversi litotipi affioranti variano da terreni pelitici di mare profondo o poco

profondo fino a veri e propri depositi evaporitici.

Il vasto areale interessato dal progetto risulta essere costituito da litologie differenti:

• a prevalente componente argillosa, afferenti alla Formazione Terravecchia e alle argille

grigio-azzurre del Pliocene medio;

• sabbioso arenacee afferenti alle sabbie alto plioceniche;

• marnoso-calcaree, riconosciute nei Trubi e nel Tripoli;

• termini calcarei litoidi, del Messiniano (Calcare di Base).

Come si può vedere dalla Carta Geolitologica, i termini formazionali in affioramento sono sotto

riportati. Per i litotipi interessati dalle opere si riportano inoltre i principali parametri

geotecnici, ai fini puramente indicativi per una stima di massima.

Per ciò che concerne la caratterizzazione geotecnica, nella seguente fase preliminare, questa è

stata desunta da bibliografia altresì incrociata con dati provenienti da indagini eseguite su

medesime litologie. Si prevede, in fase esecutiva, un piano di indagine per la determinazione

dei parametri geotecnici e sismici puntuali.

6.1. Sabbie e arenarie (Pliocene superiore):

Costituiscono la componente prossimale dell’associazione marnoso-arenacea dell’omonima

formazione. Si tratta di sabbie e sabbie limose con percentuali variabili di argille e marne, tanto

da rendere talora problematica l’attribuzione a l’uno o all’altro litotipo. Hanno inclusi arenacei


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di varie dimensioni dati da concrezioni epigenetiche (“secondarie”) irregolari, senza una

particolare struttura interna, originatesi per cementazione di granuli quarzosi mediante

deposizione di carbonato di calcio ad opera delle acque percolanti all’interno del sistema

poroso. Si notano frequenti intercalazioni calcarenitiche di spessore dm-metrico e m-metrico

con caratteristiche strutture singenetiche (“primarie”) trans-facciali di alto e basso flusso

(Ripple Marks, stratificazione e laminazione incrociata, gradazione) con strutture tipiche di

erosione eolica (tafoni) e accumuli detritici talora cospicui alla loro base.

• peso di volume = 1,80 (g/cm3)

• angolo d’attrito = 28

• Coesione drenata c’ = nullo

6.2. Argille marnose azzurre

Si tratta di terreni pelitico-marnosi, fossiliferi, del Pliocene medio, caratteristici di facies distali.

Le argille marnose in oggetto costituiscono i sedimenti più fini della sequenza regressiva

pliocenica. Sono costituiti, soprattutto alla base, da elementi caratteristici delle litologie

trubacee sottostanti. Il contenuto faunistico è infatti in buona parte assimilabile a quello dei

calcari marnosi pliocenici (Trubi). Soprattutto nella parte di tetto stanno in rapporti di eteropia

con le sabbie e calcareniti soprastanti; si notano pertanto frequenti passaggi laterali ad argille

sabbiose e sabbie limo-argillose e talora anche a biocalcareniti.

Livello alterato giallastro



• Coesione drenata c’ = 0,2 (g/cm2)

6.3. Trubi

Con il termine “Trubi” si indicano i calcari marnosi e le marne calcaree che chiudono in alto, in

trasgressione, nel Pliocene inferiore, il ciclo di sedimentazione della Serie Gessoso-Solfifera. Si

presentano come un’alternanza di strati calcareo-marnosi e di marne calcaree, interessati da

un’intensa fatturazione. Intercalati in livelli e lenti troviamo talvolta delle argille brecciate

inglobanti materiali litoidi di varia grandezza e natura. Tali argille sono note in letteratura

anche come Argille Brecciate IV (Ogniben); hanno una struttura breccioide e rappresentano

strutturalmente dei sedimenti provenienti da enormi frane sottomarine che avvenivano entro il

bacino di sedimentazione dei Trubi. Le marne possono raggiungere spessori di alcune decine di

metri, valore che può aumentare in presenza delle intercalazioni lenticolari di A.B.IV.

Marne Calcaree biancastre

• Peso specifico = 1,90 (g/cm3)

• Angolo d’attrito = 26°

• Coesione Cu= 0,4 (kg/cm2)

6.4. Calcare di Base

Si tratta di calcari e calcari marnosi sterili, di colore grigio-biancastro, costituiti da

un’alternanza di livelli spessi fino a qualche metro ed interrotti da straterelli decimetrici marno-

argillosi. A luoghi la roccia può presentare aspetto di breccia calcarea grossolana a diverso

grado di cementazione. La formazione risulta deformata a pieghe e faglie, interessata da

fratture, smembrata in blocchi con distribuzione areale discontinua. La formazione ha spessori


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raramente superiori a 30 metri e poggia in concordanza stratigrafica sul Tripoli (ove presente) e

sulle argille tortoniane.

Calcare terroso

• Peso specifico = 2,00 (g/cm3)

• Angolo d’attrito = 35°

• Coesione Cu= 0,4 (kg/cm2)

6.5. Argille tortoniane

Rappresentano i terreni di sedime delle opere di progetto. Si tratta di terreni argillosi grigiastri,

talora più marnosi, mascherati in superficie da un cappellaccio di alterazione di colore marrone.

Presentano tessitura scagliosa. Affiorano al nucleo di strutture anticlinali e poggiano

trasgressivamente sui terreni più antichi. Lo spessore è generalmente superiore a 150 metri.





6.6. Argille grigio-brune del Miocene medio

Affiorano al nucleo delle strutture anticlinaliche e costituiscono la Formazione più antica

presente nel territorio esaminato. La Fomazione è generalmente costituita da due diversi

termini e cioè: Argille scagliose brune e Argille scagliose variegate, facenti parte della “Falda

di Cesarò” del Complesso Sicilide (Ogniben). Esse sono costituite da argille scagliettate di

aspetto caotico, con diffusi nella massa inclusi lapidei di natura eterogenea. Hanno spessori

notevoli, e comunque





7. CARATTERIZZAZIONE SISMICA GENERALE

Per quanto riguarda la classificazione sismica dei terreni di progetto, questa fa riferimento

all’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3274/2003, che suddivide il territorio

nazionale in quattro zone, numerate da 1 a 4, per grado di sismicità decrescente.

Il territorio comunale di Butera ricade in “zona 3” che presenta un valore dell’accelerazione

orizzontale di ancoraggio dello spettro di risposta elastico pari a 0.15 ag/g.

Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto la definizione della categoria di profilo

stratigrafico del suolo di fondazione, questa fa riferimento alle Norme Tecniche per le

costruzioni emanate con il D.M. 17/01/2018, aggiornamento delle “norme tecniche per le

costruzioni”.

La normativa prevede la suddivisione dei substrati di fondazione in categorie di sottosuolo sulla

base del valore di Vseq.


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Tab 3.2. II Categorie di sottosuolo approccio semplificato

La determinazione della categoria di sottosuolo, sarà determinata puntualmente nella relazione

esecutiva. In questa sede la categoria di suolo viene individuata da analisi sismiche effettuate su

medesimi litotipi. Cautelativamente, si assegnata la Categoria C.

Tab 3.2. III Categorie topografiche

Categoria Caratteristiche della superficie topografica

T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤15°

T2 Pendii con inclinazione media i > 15°

T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15°≤ i ≤ 30°

T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°

In relazione alla morfologia delle aree, prevalentemente poco acclive e dove le pendenze

maggiori si attestano attorno a 10° si può classificare come Categoria Topografica T1.

Ai fini delle determinazioni delle accelerazioni massime attese in sito si è ritenuto di fornire i

valori utili nella Relazione Geologica nella fase esecutiva, utile per i calcoli delle strutture di

fondazione.

8. ANALISI STRUTTURALE

L’analisi strutturale trattata in questa relazione consente di eseguire verifiche e caratterizzazioni

preliminari e di massima, pertanto, si prende in considerazione solo la struttura del tipo “a vela”

per la posa dei pannelli fotovoltaici. Tale struttura, realizzata con profili in acciaio zincato, è

stata dimensionata come segue:

• pali, aventi profilo a C 120x50x3, infissi nel terreno

• correnti trasversali aventi un profilo a U 100x50x3

• controventi aventi un profilo L 50x3

• correnti longitudinali aventi un profilo omega 100x50x2,5.

I collegamenti tra i vari elementi sarà realizzato con pezzi speciali chiamati angolari

imbullonati ai profili con viti, dadi e rondelle del tipi M16, classe di resistenza 5.6.

8.1. Strutture in acciaio per la posa dei pannelli fotovoltaici

La struttura in acciaio zincato per la posa dei pannelli fotovoltaici è composta da pali in

Categoria Caratteristiche della superficie topografica

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di velocità delle onde di taglio superiori a

800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.

B

Rocce tenere e depositi a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, caratterizzati da

un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di velocità equivalenti

compresi tra 360 m/s e 800 m/s.

C

Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti, con

profondità del substrato superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche

con la profondità e da valori di velocità equivalenti compresi tra 180 m/s e 360 m/s.

D

Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o terreni a grana fina scarsamente consistenti, con

profondità del substrato superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche

con la profondità e da valori di velocità equivalenti compresi tra 100 e 180 m/s.

E Terreni con caratteristiche e valori di velocità equivalente riconducibili a quelle per le categorie C o D, con

profondità di substrato non superiore a 30 m.


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acciaio zincato infissi nel terreno con passo e mutua distanza costanti. La lunghezza dei

pali infissi è commisurata alle condizioni di carico specifiche dell’impianto (carichi di neve

e vento) e alle caratteristiche di portanza del terreno interessato dall’infissione.

La lunghezza del tratto infisso dei pali è stata assunta pari a circa 1,00-1,50 metri a seconda

che si usi la soluzione a tripode con micropali o la soluzione monopalo. Opportune prove di

estrazione e carico preventive potranno poi essere realizzate in sito ai fini della

progettazione esecutiva dell’impianto e dell’ottimizzazione delle strutture di fondazione.

Struttura di supporto dei pannelli fotovoltaici

Ciascun palo sarà equipaggiato con un ritto verticale in acciaio zincato di lunghezza adeguata al

fine di consentire la posa di profili metallici diagonali, inclinati sull’orizzontale dell’angolo di

tilt di progetto, sui quali posare i binari metallici longitudinali di supporto dei pannelli

fotovoltaici. I pannelli saranno ancorati ai binari tramite opportuni morsetti di fissaggio.

L’infissione dei pali, ricoperti con uno strato adeguato di zincatura contro la corrosione, avviene

tramite battitura con apposita macchina battipalo in modo da ridurre al minimo l’impiego di

opere in calcestruzzo ed evitare il rilascio nell’ambiente di qualsiasi residuo di lavorazione.

Il sistema strutturale composto da pali infissi e ritti superiori di altezza e posizione variabile,

permette anche di compensare eventuali dislivelli del terreno mantenendo costante

l’allineamento e riducendo potenziali problemi di ombreggiamento tra gli impianti.

Le altre parti meccaniche che completano la struttura saranno quindi fissate mediante viteria,

bulloni e staffaggio al palo, così come gli stessi moduli fotovoltaici.

8.2. Caratteristiche dei moduli fotovoltaici

Nelle verifiche riportate di seguito si sono comunque considerati pannelli aventi dimensioni

B*H = 992*1650 (mm) con un peso proprio di circa 18,60 kg ciascuno pari a circa 17,43

(kg/m2) oltre a 2 (kg/m2) di carpenteria per fissaggio.


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Le staffe di supporto si adattano alla produzione commerciale generale, in particolare nel

catalogo della ditta si fa riferimento a moduli con misure standard B*H = 1000*1960 (mm).

I pannelli hanno carcassa in alluminio e il collegamento al supporto avviene mediante staffe in

alluminio o acciaio AISI 304, tasselli plastici scorrevoli di tipo rinforzato e bulloneria in

acciaio inox equivalente per caratteristiche alle Classi 8.8.

8.3. Materiali

Ai fini delle verifiche e dei calcoli preliminari, per l’acciaio costituente le membrature

della struttura di supporto dei pannelli fotovoltaici, si utilizza il seguente:

Acciaio tipo:

Tensione caratteristica di snervamento

S275 JR

275 MPa

Tensione caratteristica di rottura: 430 MPa

Modulo elastico: E = 210.000 MPa

Coefficiente di Poisson: = 0.3

Coefficiente di dilatazione termica: Densità: = 1.210-5 °C-1

= 7850 kg/m3

8.4. Pesi propri strutturali e carichi permanenti

La struttura è progettata per il sostegno dei pannelli fotovoltaici e per resistere alle

azioni ambientali. Sono escluse azioni derivanti da operazioni di montaggio e/o

manutenzione che vengono comunque svolte da operatori a terra.

Il peso proprio dei pannelli fotovoltaici è pari 0.18 kN/m2. Tenuto conto del peso proprio

degli elementi strutturali (calcolati in automatico dal programma di calcolo), si considera

cautelativamente un carico complessivo pari a 0.30 kN/m2

per i soli pannelli e i morsetti collegamenti.

8.5. Modello strutturale utilizzato

Le verifiche strutturali preliminari sono state condotte utilizzando un modello di calcolo

composto da elementi beam, simulanti il comportamento delle membrature componenti. Nel

dettaglio, per i pali di supporto della struttura si è considerato un incastro per i nodi inferiori.

Per gli arcarecci longitudinali si è considerata la continuità da un estremo all’altro della vela.

Per i traversi inclinati si sono considerate le estremità incernierate. Ai fini delle verifiche si sono

considerati i profili indicati negli elaborati grafici allegati al progetto.

8.5.1. Approccio di verifica e combinazioni di carico

Sono state condotte verifiche agli stati limite secondo quanto imposto dalle NTC del

14/01/2008. La sovrapposizione degli effetti dei vari carichi è stata ottenuta per

semplice combinazione lineare.

Di seguito vengono riportate le combinazioni di carico utilizzate ai fini delle verifiche:

A. STATI LIMITE ULTIMI

• combinazione CSLU1: Ed=1,3 x G - 1,5 x W + 0,5 x 1,5 x S

• combinazione CSLU2: Ed=1,0 x G + 1,5 x W + 0,5 x 1,5 x S

• combinazione CSLU3: Ed=1,3 x G - 0,6 x 1,5 x W + 1,5 x S

• combinazione CSLU4: Ed=1,3 x G + 0,6 x 1,5 x W + 1,5 x S


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• combinazione CSLU5: Ed=1,3 x G - 1,5 x W

• combinazione CSLU6: Ed=1,3 x G + 1,5 x S

• combinazione CSLU7: Ed=1,0 x G + 1,5 x W

B. STATI LIMITE ESERCIZIO

• combinazione CSLS1: Ed=1,0 x G - 1,0 x W + 0,5 x S

• combinazione CSLS2: Ed=1,0 x G + 1,0 x W + 0,5 x S

• combinazione CSLS3: Ed=1,0 x G - 0,6 x W + 1,0 x S

• combinazione CSLS4: Ed=1,0 x G + 0,6 x W + 1,0 x S

• combinazione CSLS5: Ed=1,0 x G - 1,0 x W

• combinazione CSLS6: Ed=1,0 x G + 1,0 x S

• combinazione CSLS7: Ed=1,0 x G + 1,0 x W

Dove:

• G rappresenta la sommatoria dei carichi strutturali e permanenti;

• W rappresenta il carico dovuto al vento in aspirazione;

• S rappresenta il carico dovuto alla neve.

8.6. Verifiche strutturali preliminari

8.6.1. Verifiche di resistenza e stabilità delle strutture fuori terra

Nelle figure seguenti si riporta la mappatura delle tensioni massime agenti sulle varie

parti principali delle strutture per l’inviluppo delle combinazioni di carico agli SLU.

La tensione di riferimento per la verifica delle strutture in oggetto è di seguito riportata:

fd = fy/m0 = 262 MPa

Il valore massimo delle tensioni agenti sulle varie membrature rimane sempre la di sotto

della tensione di riferimento. La verifica di resistenza delle strutture si ritiene quindi

soddisfatta.

Ai fini delle verifiche di stabilità, significative per i ritti verticali e i traversi (per gli

arcarecci longitudinali, la presenza dei pannelli ancorati agli stessi tramite i morsetti, contrasta ogni eventuale fenomeno di instabilità del corrente compresso), si riporta di

seguito la mappatura degli stress assiali per l’inviluppo delle combinazioni di carico agli

SLU.

Considerando gli esigui valori di stress assiale presenti su tali elementi, i valori di

snellezza effettivi delle membrature in esame (inferiori ai valori massimi di

normativa), e la sollecitazione flessionale agente sugli stessi, le verifiche di stabilità

dei ritti e dei traversi possono ritenersi soddisfatte.

8.6.2. Verifiche di deformabilità delle strutture fuori terra

Ai fini delle verifiche di deformabilità, si riporta di seguito la mappatura degli

spostamenti massimi delle varie membrature per l’inviluppo delle combinazioni agli SLE.

La freccia massima degli arcarecci longitudinali (luce netta massima L = 7260 mm) è pari a:

max = 28.07 mm = L/258 < L/200 verifica soddisfatta

(si ritiene inoltre implicitamente soddisfatta la verifica della freccia elastica dei carichi variabili: 2 < L/250)

Lo spostamento massimo delle strutture verticali (H media fuori terra pari a circa 1500

mm) è pari a:


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= 7.5 mm = Hm/200 < Hm/150 (valore di riferimento conservativo) verifica soddisfatta

q = carico uniformemente distribuito

S Ed = G . g+ Q . [ y . q]

S.L.U.

G = 1,4 Q = 1,5 y= 1

Classe dell'acciaio

fyk [N/mm2] 235 [N/mm

2]

L [m] 7,26 distanza fra gli appoggi M0 1

g [kN/m] 0,16 carico permanente

q [kN/m] 0,3 carico accidentale uniformemente distribuito

Sed [kN/m] 0,674 Carico di progetto

MEd [kNm] 4,4406153 momento sollecitante in mezzeria SLU

Mc,RdI [kNm] 5,17 valido se Weff < Wel

Mc,RdII

[kNm] 7,70 6,65 valido se Weff = Wel

Mc,RdII max

[kNm] 6,65

Weff [mm3] 21998,43

Wel [mm3] 23008,12

Wpl [mm3] 28290,98

l/lel 0,54

MEd [kNm] <= Mc,Rd [kNm] sezione verificata

4,44 5,17

b [mm] 50 larghezza della flangia superiore

h [mm] 100 altezza totale del profilo

c [mm] 30 larghezza delle flange inferiori

t [mm] 3 spessore

r [mm] 1 raggio interno dei raccordi

ri [mm] 1 raggio medio dell'irrigidimento

rm [mm] 2,5

gr [mm] 0,73

f[deg] 90

bp el1 [mm] 45,536

hp el2 [mm] 95,536

cp el3 [mm] 27,768

b/t ≤ 500

16,67 ok

c/t ≤ 50

10,00 ok

h/t ≤ 500

33,33 ok

r ≤ 5t

1,00 15 ok

r ≤ 0,1bp1

1,00 4,55 ok

r ≤ 0,1hp1

1,00 9,55 ok

r ≤ 0,1cp1

1,00 2,78 ok

sezione OK

GEOMETRIA DELLA SEZIONE

CONTROLLO GEOMETRIA

SCHEMA DI CALCOLO

SEZIONE RESISTENTE COSTITUITA DA PROFILO SAGOMATO A FREDDO IRRIGIDITO

PROFILI A Ω CON IRRIGIDIMENTO INTERMEDIO - EN 1993-1-3 e EN 1993-1-5

qq


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8.6.3. Verifica di capacità portante della fondazione dei pali

Si eseguono di seguito le verifiche allo stato limite di collasso per carico limite

assiale e trasversale sui pali di fondazione. In accordo alle prescrizioni delle NTC, si

utilizza l’approccio 2 di verifica (A1+M1+R3) valutato nella condizione più sfavorevole

presente nel sito, ossia in corrispondenza dei terreni in argille marnose azzurre con livello

alterato giallastro aventi peso di volume = 1,85 (g/cm3); angolo d’attrito = 18° e

coesione drenata c’ = 0,2 (g/cm2).

Ai fini della verifica di capacità portante verticale dei pali di supporto della struttura,

si riportano di seguito i valori massimi delle azioni assiali agenti sui pali per l’inviluppo

delle combinazioni di carico agli SLU.

Per l’impianto in oggetto, si riportano di seguito i valori di carico assiale di progetto-

verifica del palo (per sollecitazioni di trazione e compressione):

L infissione

[m]

Ri,calc

[kN]

Rb,calc

[kN]

Rd,traz

[kN]

Rd,compr

[kN]

1,50 8,00 0,09 3,77 4,14

Tali valori, relativi all’approccio di verifica di cui sopra, sono stati ottenuti utilizzando

un coefficiente di correlazione pari a 1.7 (assunzione preliminare conservativa).

Dai risultati delle analisi svolte, i valori massimi di sollecitazione assiale di trazione e

compressione agenti sui pali di fondazione risultano inferiori ai valori di progetto-

verifica indicati nella tabella sopra riportata, infatti:

NEd,traz = 2.57 kN < 3,77 kN (Verifica soddisfatta)

NEd,compr = 3.80

kN

< 4,14 kN (Verifica soddisfatta)

Per quel che attiene i carichi trasversali agenti sui pali, si riportano di seguito i valori

massimi di sollecitazione tagliante per l’inviluppo delle combinazioni di carico agli SLU.

Per l’impianto in oggetto, si riportano di seguito il valore del carico trasversale di

progetto - verifica del palo:


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Tali valori, relativi all’approccio di verifica di cui sopra, sono stati ottenuti utilizzando

un coefficiente di correlazione pari a 1,70 (assunzione preliminare conservativa).

Dai risultati delle analisi svolte, il valore massimo di sollecitazione tagliante agente sui pali

di fondazione risulta inferiore al valore di progetto-verifica, infatti:

HEd = 3,25 kN < 3,76 kN (Verifica soddisfatta)

In fase esecutiva opportune prove di carico in trazione (pull-out) e di carico orizzontale

e/o inclinato saranno eseguite su un numero adeguato di pali pilota in modo da

ottimizzare le strutture di fondazione.

9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

Le verifiche preliminari riportate nei paragrafi precedenti sono state eseguite considerando le

specifiche delle norme tecniche per le costruzioni (NTC) del 17/01/2018 e della relativa circolare

esplicativa; le verifiche, integralmente soddisfatte, sono focalizzate agli elementi principali delle

strutture di supporto dei pannelli.

In fase esecutiva si procederà all’esecuzione di tutte le verifiche di dettaglio necessarie per gli

elementi di collegamento e per ogni altra parte significativa delle strutture dell’impianto.

L= 1,5 [m]

e= 1,5 [m]

d= 0,14 [m]

My= 14300 [Nm]

L/d= 10,71429 = 18500 [N/m³]

e/d= 10,71429 ϕ= 18 [°]

sin(ϕ)= 0,309017

cu= 2000 [Pa] kp= 1,894

cu·d²= 39,2 [N] k=3kp·d= 14720 [N/m²]

H corto= 437 [N] H corto= 1873 [N]

Mmax= 785 [Nm] Mmax= 3365 [Nm]

H lungo= 5211 [N] H lungo= 6695 [N]

Tipo Corto Tipo Corto

H= 437 [N] H= 1873 [N]

H corto= 3251 [N] H corto= 4140 [N]

Mmax= 2779 [Nm] Mmax= 4140 [Nm]

H medio= 8854 [N] H medio= 3763 [N]

H lungo= 11488 [N] H lungo= 5959 [N]

Tipo Corto Tipo Corto

H= 3251 [N] H= 3763 [N]

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