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Autori: Marco Decarli, Monica Antinori 8 Settembre 2022
L’intervento consiste nella realizzazione di un nuovo ponte sul Tevere (il secondo) presso il comune di Sansepolcro (AR), per il collegamento diretto fra la città e la zona industriale “Alto Tevere” migliorandone la viabilità.
L’opera consiste in un ponte a travata continua in acciaio, composto complessivamente da tre campate (43+58+43 m) per una lunghezza complessiva di 144 m.
L’intervento ha cercato di combinare la funzionalità dell’attraversamento al rispetto del luogo e dell’ambiente circostante: in particolare, il concio centrale sul fiume è stato concepito per essere il più leggero possibile, rendendo l’intervento poco invasivo e rispettoso dell’antica storia tiberina.
In sezione trasversale, il ponte si compone di una sede stradale costituita da due corsie di larghezza pari a 3,55 m (dato lo sviluppo in curva del tracciato stradale), completate da banchine di larghezza pari a 1,00 m e cordoli che ospitano i guard-rail di larghezza pari a 0,80 m; è inoltre presente una pista ciclo-pedonale per un ingombro di 2,50 m.
La sezione trasversale ha pertanto una larghezza complessiva pari a 13,20 m (2,50+0,80+1,00+3,55+3, 55+1,00+0,80). Lo sviluppo planimetrico del ponte è caratterizzato da un raggio di curvatura pari a 160 m.
L’impalcato, con schema statico a cassone e realizzato in struttura mista acciaio-calcestruzzo, è realizzato con due travi di sezione a “I” con anima inclinata sulla verticale di 38° e ali asimmetriche, trasversalmente connesse da diaframmi reticolari di campata (disposti a interasse tipico di 5 m), mentre in corrispondenza delle spalle sono presenti diaframmi ad anima piena con sezione a doppio “T”.
Per l’opera sono state impiegate circa 410 t di acciaio con resistenza migliorata alla corrosione atmosferica.
Nello specifico, i profili metallici sia saldati sia laminati e il piastrame sono realizzati con l’impiego di acciaio strutturale per carpenteria nelle qualità sotto indicate in accordo con la Norma UNI EN 10025-2:
Le travi metalliche hanno un’altezza variabile da 1,6 m in corrispondenza delle spalle e della mezzeria della campata centrale fino a 2,8 m in corrispondenza delle pile.
I diaframmi sono realizzati con aste reticolari a “V” rovescio, imbullonate agli irrigidimenti verticali, con passo tipico di circa 5 m (due diaframmi per ogni concio).
Le aste che compongono la reticolare sono costituite da profili angolari che cambiano da un diaframma all’altro e all’interno dello stesso (aste superiori, aste diagonali, aste inferiori), in modo da adeguare l’area della sezione agli sforzi presenti nelle aste, a seconda della posizione longitudinale del diaframma nella geometria globale del ponte.
Il diaframma in corrispondenza della pila è caratterizzato dalla presenza di un fondo chiuso (realizzato unendo le piattabande inferiori delle travi).
I diaframmi delle spalle sono elementi ad anima piena con sezione a “I”. I diaframmi reticolari correnti sono calcolati sulla base dell’incremento di momento torcente, fra un diaframma ed il successivo, dovuto ai carichi permanenti, ai carichi mobili e al vento.
I diaframmi reticolari delle spalle, invece, sono calcolati con il massimo momento torcente e taglio agenti su di essi derivanti dal calcolo dell’impalcato per la condizione di carico più sfavorevole per i medesimi.
Per effettuare un pre-dimensionamento delle componenti del diaframma di pila, si è studiato l’elemento strutturale secondo lo schema statico semplificato di Figura 8.
All’intradosso dei diaframmi è disposta un’orditura reticolare di controventamento in acciaio che garantisce il corretto comportamento della sezione a torsione.
In corrispondenza delle pile sono inoltre presenti due campi nei quali le piattabande inferiori si uniscono formando un fondo chiuso sul quale viene gettata una soletta in calcestruzzo interna al cassone di spessore pari a 30 cm e connessa con il fondo del cassone mediante pioli. Ciascuno dei due campi ha uno sviluppo pari a 15 m, posti simmetricamente a cavallo delle pile.
L’impalcato è completato da una soletta gettata in c.a. collaborante di spessore complessivo di 30 cm, costituita da lastre metalliche tralicciate tipo predalles (spessore 5 mm, larghezza 240 cm) poggianti sulle ali delle travi in acciaio e soletta piena gettata in opera e resa collaborante con le travi mediante pioli di collegamento tipo Nelson. Sulla soletta è posata la guaina di impermeabilizzazione e su questa gli strati di pavimentazione (binder e usura, per uno spessore complessivo di 12 cm).
La geometria della sezione prevede un interasse fra le travi principali costante pari a 6,40 m. Tale luce è interrotta nella mezzeria dalla presenza di una trave di spina. La dimensione degli sbalzi laterali di soletta è pari rispettivamente a 3,80 m e 3,00 m, per una larghezza totale di 13,20.
In corrispondenza delle pile sono previsti dispositivi isolatori a scorrimento a superficie curva (pendoli), uno per ciascuna pila posti in posizione centrata rispetto al cassone, mentre sulle spalle sono presenti dispositivi di appoggio multidirezionali, posizionati in modo asimmetrico rispetto al cassone e in posizione esterna rispetto alle travi in modo da minimizzare la trazione sugli appoggi stessi data dall’eccentricità in particolare dei carichi mobile e accentuata dalla curvatura dell’impalcato.
Sulle spalle sono inoltre presenti delle guide trasversali orientate secondo lo sviluppo delle travi. Si ha quindi che le azioni trasversali sono ripartite fra spalle e pile, mentre le sollecitazioni longitudinali insistono solo sulle pile.
Gli isolatori a scorrimento a doppia superficie curva sono caratterizzati da due superfici di scorrimento concave con lo stesso raggio di curvatura; entrambe consentono sia lo spostamento orizzontale, che la rotazione. Ogni singola superficie curva è progettata per metà spostamento orizzontale, in modo che le dimensioni in pianta del dispositivo risultano notevolmente contenute.
Le pile presentano un fusto di sezione circolare di diametro pari a 240 cm e sviluppo in altezza di 300 cm, alla base del quale, tramite un plinto di raccordo di spessore di 380 cm, si innesta una corona costituita da otto pali di diametro pari a 1.000 mm della lunghezza di 21,5 m.
La spalla A è caratterizzata dalla presenza di un sottopasso scatolare, come rappresentato nelle Figure 11A, 11B, 12A e 12B sopra. La platea di fondazione di 120 cm di spessore insiste su 12 pali di diametro pari a 1.000 mm e lunghezza di 20 m.
La spalla B presenta una significativa inclinazione rispetto all’asse dell’impalcato, in quanto si sviluppa parallelamente all’andamento dell’argine. La platea di fondazione di 120 cm di spessore insiste su 15 pali di diametro pari a 1.000 mm e lunghezza di 20 m.
Per un’agevole ingegnerizzazione del cantiere, tutti gli elementi sono stati scomposti in conci per essere trasportati in sito già preassemblati, riducendo al minimo le operazioni di montaggio successive.
I conci sono stati saldati a piè d’opera a formare un macroconcio grande quanto la lunghezza della campata. Ciascuna campata è stata poi sollevata mediante varo dal basso da una coppia di autogrù.
Gli Autori ringraziano la Società Castaldo SpA per il materiale tecnico fornito unitamente alle immagini qui esposte (di loro proprietà).
Il presente articolo è tratto dal fascicolo n° 154 Luglio/Agosto 2022
Associazioni e Organizzazioni Fondazione Promozione Acciaio
Ponti e viadotti Ponte sul Tevere
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