D
ipartimento di Ingegneria Civile e Industriale
Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria delle Costruzioni Civili
Curriculum Strutturale
Tesi di Laurea Specialistica
Varo incrementale per spinta dei ponti a travata
in sezione composta acciaio - calcestruzzo
RELATORI
CANDIDATO
Prof. Ing. Pietro Croce
Carmine Andrea Vuodo
1
Introduzione ……….3
Capitolo 1 -
La tecnologia del varo per spinta ... 8
1.1 Introduzione al varo per spinta ... 8
1.2 Schema statico della sovrastruttura ... 13
1.3 Vincoli geometrici ... 15
1.4 Tecniche di varo per sovrastrutture leggere ... 16
1.5 Apparecchi di appoggio per il varo e dispositivi di guida ... 23
1.6 Azione di spinta e di freno ... 25
1.7 Correzione delle sollecitazioni di varo ... 27
1.8 L’utilizzo dell’avambecco nel varo incrementale ... 31
1.9 Le pile provvisorie ... 49
1.10 Retrobecco ... 50
1.11 Ponti in sezione composta acciaio-calcestruzzo ... 51
1.12 Varo della travata in acciaio ... 55
1.13 Verifiche di una travata varata per spinta ... 63
Capitolo 2 -
Il caso studio ... 66
2.1 Descrizione generale del ponte ... 66
2.2 Caratteristiche dell’impalcato ... 67
2.3 Caratteristiche delle sottostrutture ... 73
2.4 Materiali impiegati ... 74
2.5 Azioni e combinazioni di carico in fase di costruzione ... 75
2.6 Predimensionamento avambecco ... 82
2.7 La costruzione del ponte ... 91
Capitolo 3 -
Operazioni di varo ... 101
3.1 Premessa ... 101
3.2 La matrice di trasferimento ... 102
2
3.4 La matrice di trasferimento ridotta ... 108
3.5 Calcolo delle sollecitazioni sull’impalcato durante il varo ... 110
3.6 Verifiche della travata durante il varo ... 120
3.7 Progetto dei dispositivi di varo ... 131
3.8 Progetto della pila provvisoria ... 141
Capitolo 4 -
Patch Loading ... 150
4.1 Il problema del “patch loading” nelle travate metalliche varate per spinta ... 150
4.2 Verifiche di “patch loading” dell’impalcato in fase di varo ... 162
Capitolo 5 -
L’ instabilità flesso-torsionale ... 165
5.1 L’instabilità flesso torsionale negli impalcati metallici varati per spinta ... 165
5.2 Progettazione nei confronti dell’instabilità flesso-torsionale ... 180
5.3 Verifica di instabilità flesso torsionale dell’impalcato in fase di varo ... 187
Capitolo 6 -
Varo della travata senza pila provvisoria ... 195
6.1 Sollecitazioni di calcolo ... 195
6.2 Verifica della travata durante il varo ... 197
6.3 Analisi della struttura con metodo di calcolo alternativo ... 203
Conclusioni
………209
Abstract
Quando si affronta la progettazione di qualunque tipo di struttura, la fase costruttiva deve essere sempre esaminata con molta attenzione, poiché solo la realizzabilità dell’opera consente il passaggio dall’idea alla costruzione. In particolare per i ponti e i viadotti il calcolo deve essere sempre accompagnato da uno studio approfondito dei problemi costruttivi, finalizzati all’ottimizzazione dei costi, alla massima funzionalità e a risultati estetici soddisfacenti.
L’argomento del presente lavoro di tesi è rappresentato dallo sviluppo di un metodo di calcolo iterativo delle sollecitazioni e relative verifiche di una travata da ponte varata per spinta, affrontando principalmente le due problematiche fondamentali che si presentano durante il varo per spinta di travate da ponte in sistema misto acciaio-calcestruzzo, ovvero il problema del patch loading e dell’instabilità flesso-torsionale. Segue poi lo studio della progettazione del varo di un viadotto di 5 campate in sistema misto acciaio-calcestruzzo, la cui sezione trasversale è del tipo aperta con travi longitudinali aventi sezione a doppio T asimmetriche unite da traversi reticolari, illustrando nel modo più chiaro possibile il lavoro che sta dietro al progetto di montaggio di un ponte, nel caso specifico di un montaggio per varo frontale, attraverso lo sviluppo di un esempio applicativo.
Particolare attenzione è stata posta nello studio di un metodo di verifica iterativo del problema del patch loading e dell’instabilità flesso torsionale che si presenta nelle varie fasi di varo, cercando di cogliere, con una discretizzazione della travata a passi costanti e sufficientemente piccoli, il maggior numero possibile di configurazioni di appoggio della struttura.
In questo modo è stato possibile sviluppare un metodo di verifica, che seppur approssimato, ci consente di tenere sotto controllo lo stato tensionale ed i fenomeni di instabilità durante il varo, e di poter fare delle considerazioni preliminari sulla capacità della struttura di far fronte alle sollecitazioni dovute alle fasi costruttive.
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11. Progetto agli Stati Limite di Sezioni di Classe 4 Soggette a Forza Assiale, Flessione e
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