I ponti crollano senza manutenzione: le indicazioni delle NTC 08 | Ingegneri.info

I ponti crollano senza manutenzione: le indicazioni delle NTC 08

Il caso del viadotto di Lecco crollato ha riacceso l'attenzione sul problema della manutenzione dei ponti, che dovrebbe essere scontata, ma non lo è. Quali parametri considerare? E cosa dicono le NTC 08? La nostra analisi

image_pdf

Le infrastrutture viarie sono opere interessanti, sceniche che però come tutte le costruzioni devono essere oggetto di periodici interventi di manutenzione, sdoganando il concetto di opera eterna.

Quali li elementi e gli aspetti da considerarsi?
Quali precauzioni da intraprendere nel loro utilizzo?

Il caso eclatante del viadotto di Lecco ha messo l’accento probabilmente sull’aspetto manutentivo e di controllo periodico delle infrastrutture, che sono solo alcuni degli aspetti da considerare nell’analisi della causa che ha portato a quel cedimento, non escludendo la concomitanza di diverse concause.
Altro esempio viene da Celle Ligure, Savona (fonte: IL SECOLO XIX del 3 novembre 2016), dove il cavalcavia che sovrasta l’autostrada A10 sarà oggetto di una dettagliata analisi tecnica, in virtù anche del cantiere limitrofo che si avvierà nelle prossime settimane.
A titolo precauzionale è stato esposto il cartello con il limite di velocità di transito pari a 4 km/h, consigliata nella fattispecie ai mezzi pesanti, che dovranno passare uno alla volta (nel caso del camion il carico dovrà essere minore o uguale ai 200 q).

Classificazione dei ponti/viadotti
La classificazione di queste infrastrutture è funzione di molteplici aspetti che è possibile distinguere tra:

1) Tipo di ostacolo da superare

Infrastruttura Ostacolo Vincolo
Ponte Fiumi
Canali
Gole
Massima piena (in costruzione ed esercizio)
Erosione
Livello massimo pelo libero
Franco di navigazione
Pericolo scalzamento
Viadotto
Sovrapassi/sottopassi
Arterie sopraelevate
Esigenze funzionali e/o orografiche
Incisioni nel terreno
Infrastrutture/costruzioni esistenti
Geologico e/o geotecnico
Paesaggistico
Sagoma limite

2) Tipo del servizio che deve assolvere
Sulla base dei carichi mobili ammessi al transito, i ponti stradali si suddividono nelle tre seguenti
categorie:
1a Categoria: ponti per il transito dei carichi mobili sopra indicati con il loro intero valore;
2a Categoria: come sopra, ma con valori ridotti dei carichi come specificato nel seguito;
3a Categoria: ponti per il transito dei soli carichi associati allo Schema 5 (passerelle pedonali).
Sul manufatto dovrà essere applicato un contrassegno permanente, chiaramente visibile, indicante la
categoria e l’anno di costruzione del ponte.
L’accesso ai ponti di 3a Categoria di carichi diversi da quelli di progetto deve essere materialmente
impedito.
Il transito di carichi eccezionali, il cui peso, sia totale che per asse, ecceda quelli previsti per la relativa categoria di progettazione, dovrà essere autorizzato dall’Ente proprietario della strada, secondo le vigenti norme sulla disciplina della circolazione stradale. Se necessario, il progetto potrà specificatamente considerare uno o più veicoli speciali rappresentativi per geometria e carichi-asse dei veicoli eccezionali previsti sul ponte. Detti veicoli speciali e le relative regole di combinazione possono essere appositamente specificati caso per caso o dedotti da normative di comprovata validità” (§ 5.1.3.3.4 Categorie Stradali, NTC08).

3) Schema statico

Schema statico Vantaggio Svantaggio
Travi semplicemente appoggiate Elementi prefabbricati
Semplicità di calcolo
Assenza di sollecitazioni dovute ad esempio a viscosità ed effetti termici
Schema isostatico: minor resistenza in campo plastico
Alto numero di giunti:
– N. apparecchi di appoggio (costo e manutenzione elevata)
– Fenomeni di infiltrazione (corrosione del calcestruzzo e cavi di precompressione)
– Transito meno confortevole
Trave Gerber Schema isostatico (assenza di autotensioni)
Schema a cerniere interne
Schema isostatico: minor resistenza in campo plastico
Schema a cerniere esterne si la concentrazione di sforzi nei giunti
Alto numero di giunti:
– N. apparecchi di appoggio (costo e manutenzione elevata)
– Fenomeni di infiltrazione (corrosione del calcestruzzo e cavi di precompressione)
– Transito meno confortevole
Ponti continui Sfruttamento del materiale
Schema iperstatico
Numero di giunti limitato
Schema iperstatico che implica l’insorgenza di autotensioni (cedimenti differenziali tra le pile, effetti termici e viscosità)
Calcolo più oneroso
Ponti a piastra Non richiede giunti (facile manutenzione)
Elementi di appoggio previsti solo in caso di luci elevate
Se la soluzione è con soletta monolitica implica:
– elevata rigidezza e peso;
– ampiezza della luce limitata
Ponti ad arco Meccanismo resistente a compressione Struttura spingente
Ponti strallati Gli stralli corrispondono ad appoggi intermedi deformabili
Meccanismo resistente a compressione, impalcato-torri, e resistenza a trazione, gli stralli
Impiego limitato per luci elevate
Ove possibile: ancoraggio a terra degli stralli di riva per ridurre la compressione sull’impalcato
Ponti sospesi Funi e cavi realizzano un meccanismo resistente attraverso azioni assiali
Ancoraggio dei tiranti laterali al suolo per evitare la compressione dell’impalcato
Ancoranti sull’impalcato: sistema autoequilibrato

4) Tecnologia costruttiva e tipo di impalcato

Alcuni accorgimenti esecutivi e di progetto previsti dalle attuali NTC08
§ 3.3.9Strutture particolarmente deformabili, quali antenne, ciminiere, ponti o strutture sorretti da cavi, devono essere verificate anche rispetto ai fenomeni di interazione vento-struttura, i quali possono indurre vibrazioni strutturali, degrado delle caratteristiche di rigidezza della struttura, o fatica nei collegamenti. Le verifiche di non superamento di stati limite ultimi e di esercizio saranno condotte mediante procedimenti analitici, sperimentali o numerici che tengano conto delle conoscenze attuali in materia.
L’azione del vento può assumere, inoltre, particolare rilievo per la presenza in uno stesso sito di più corpi strutturali. Nel progetto di strutture non usuali per forma, tipologia, dimensione e collocazione urbanistica, si dovrà procedere ad una valutazione accurata della risposta al vento, mediante comprovati metodi sperimentali o numerici.
§ 3.3.9.3Si definiscono critiche le velocità del vento il cui superamento rende negativo lo smorzamento e/o labile la struttura. La prima situazione dà luogo a fenomeni aeroelastici comunemente chiamati galloping, tipico di elementi strutturali non circolari, o flutter, tipico di ponti sospesi o strallati o di profili alari. La seconda situazione dà luogo a un fenomeno aeroelastico comunemente chiamato divergenza, tipico delle lastre molto sottili, ad esempio i cartelloni pubblicitari.

§ 3.6.3.3 Urti da traffico veicolare
a) Sotto i ponti

Tabella 3.6.III – Forze statiche equivalenti agli urti di veicoli

Tipo di strada Tipo di veicolo Forza Fd,x [kN]
Autostrade, strade extraurbane 1000
Strade locali 750
Strade urbane 500
Aree di parcheggio e autorimesse Automobili 50
Veicoli destinati al trasporto di merci, aventi massa massima superiore a 3,5 t 150

b) Sopra i ponti
In assenza di specifiche prescrizioni, nel progetto strutturale dei ponti si può tener conto delle forze causate da collisioni accidentali sugli elementi di sicurezza attraverso una forza orizzontale equivalente di collisione di 100 kN. Essa deve essere considerata agente trasversalmente ed orizzontalmente 100 mm sotto la sommità dell’elemento o 1,0 m sopra il livello del piano di marcia, a seconda di quale valore sia più piccolo. Questa forza deve essere applicata su una linea lunga 0,5 m.
§ 5.1.2.3 Altezza liberaNel caso di un ponte che scavalchi una strada ordinaria, l’altezza libera al di sotto del ponte non deve essere in alcun punto minore di 5 m, tenendo conto anche delle pendenze della strada sottostante.
Nei casi di strada a traffico selezionato è ammesso, per motivi validi e comprovati, derogare da quanto sopra, purché l’altezza minima non sia minore di 4 m.
Eccezionalmente, ove l’esistenza di vincoli non eliminabili imponesse di scendere al di sotto di tale valore, si potrà adottare un’altezza minima, in ogni caso non inferiore a 3,20 m. Tale deroga è vincolata al parere favorevole dei Comandi Militare e dei Vigili del Fuoco competenti per territorio.
I ponti sui corsi d’acqua classificati navigabili dovranno avere il tirante corrispondente alla classe dei natanti previsti.

Leggi anche:
Ponte Morandi a Genova: prestigiosa opera di ingegneria o no? Parla l’ing. Brencich
Ponte sullo Stretto di Messina: una storia infinita

Copyright © - Riproduzione riservata
L'autore
I ponti crollano senza manutenzione: le indicazioni delle NTC 08 Ingegneri.info