CAPITOLO 5
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5.1 DESCRIZIONE DELL’OPERA
Caratteristiche stradali
La principale opera d’arte dell’intervento in oggetto è costituita da un ponte che attraversa il Fiume Camaiore nei pressi della ex Cartiera Viareggio in località Ponte alla Gora.
La struttura, a campata unica è in curva con raggio di curvatura di 180 metri .
L’attraversamento avviene in obliquo con angolo medio di obliquità di circa 30 gradi.
Le due spalle si mantengono parallele tra di loro e agli argini con la stessa obliquità di attraversamento.
La piattaforma prevede una carreggiata costituita da due corsie di m 3.50 e due banchine da m 1.25 ; ai lati sono previsti i cordoli con sovralzi di cm 30.00 destinati a base dei dispositivi di ritenuta a doppia fascia . Data la caratteristica extraurbana della viabilità non sono previsti marciapiedi.
La livelletta sull’attraversamento si mantiene orizzontale.
Data la presenza in riva destra di innesto su rotatoria in piano orizzontale, non si è realizzato, data anche la modesta entità della curvatura, il sovralzo del ciglio esterno.
Pertanto la sezione trasversale, di m 10.70 di larghezza fuori tutto, prevede pendenze a schiena d’asino del 2.5%.
Le pendenze trasversali sono fornite attraverso lo strato di collegamento della pavimentazione variabile da circa cm 18.00 in asse strada e cm 6.00 sui bordi .
Lo strato di usura ha spessore costante di circa cm 5.00.
Caratteristiche strutturali
La struttura di impalcato è di tipo misto con tre travi in acciaio rettilinee e parallele e soletta curva in c.a.
La lunghezza in rettilineo delle travi è pari m 35.00 (luce teorica m 34.50) e l’interasse di m 3.50 .
Le travi, con sezione aperta a doppio T dissimmetrico tipo HSD, hanno altezza costante di m 1.80, pari a circa 1/19 della luce, e sono costituite ciascuna da tre conci di cui gli esterni di m 11.00 ed il centrale di m 13.00 di lunghezza.
La soletta è di spessore costante pari a cm 25.00 . La connessione trave soletta è realizzata con pioli tipo Nelson .
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Sono realizzati ricorrendo ad uno schema a trave reticolare, con unioni bullonate ad attrito, i cui correnti e diagonali sono realizzati con doppi angolari a lati uguali rispettivamente: 2L 100x10 per i traversi di campata e 2L 140x13 per i traversi sugli appoggi.
Per stabilizzare le travi in fase di montaggio nei confronti dello svergolamento sotto peso proprio è risultato necessario inserire al piano estradossale delle travi un controvento reticolare a perdere, con maglia di m 7.00 per m 7.00, con diagonali a croce di S.Andrea e montanti coincidenti con quelli dei traversi.
L’acciaio strutturale Fe 510 C per le lamiere e Fe 430 C per i profili, da sottoporre a ciclo di verniciatura, può essere sostituito in fase esecutiva da acciaio auto protettivo Corten C (Fe 510). In questo caso anche i profili saranno realizzati da lamiere per presso piegatura.
La sottostruttura è costituita da due spalle oblique di tipo chiuso con muro frontale a sostegno delle travi con paraghiaia, e muri d’ala .
Il paraghiaia è arretrato rispetto alla testata della trave per consentire al meglio la manutenzione degli apparecchi di appoggio e dei giunti.
Ciò ha richiesto la previsione di sbalzo sul paraghiaia per l’adattamento del giunto. L’altezza fuori terra delle due spalle pari rispettivamente a m 5.50 in sx e m 3.50 in dx .
L’andamento dei muri d’ala segue la conformazione di rilevati rispettando l’esigenza di contenerne l’impegno planimetrico.
Le fondazioni sono realizzate con zattera palificata con pali di diametro 800.
La lunghezza dei pali, da verificare in base ai dati geotecnici dalle prospezioni della fase esecutiva, è da ritenere in prima definizione sulla base della conoscenza dei luoghi di circa m 18.00 .
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su spalla dx: appogio centrale fisso, appoggi laterali monodirezionali trasversali
su spalla sx: appoggio centrale monodirezionale longitudinale, appoggi laterali bidirezionali La realizzazione è prevista in acciao e teflon.
I giunti di dilatazione di tipo impermeabile sono previsti in neoprene armato.
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5.2 NORMATIVE DI RIFERIMENTO
Legge 5 novembre 1971, n.1086
Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato,normale e precompresso ed a struttura metallica.
Legge 2 febbraio 1974, n.64
Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche
D.M. LL.PP.11 marzo 1988
Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.
D.M. LL.PP.4 maggio 1990
Aggiornamento delle norme tecniche per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo dei ponti stradali
CNR 10016 14 settembre 2000
Strutture composte di acciaio e calcestruzzo – Istruzioni per l’impiego nelle costruzioni
CNR 10011/97
Costruzioni in Acciaio - Istruzioni per il calcolo, l’esecuzione, il collaudo e la manutenzione
CNR 10030/87
Anime irrigidite di travi a parete piena
D.M.LL.PP. 9 gennaio 1996
Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche
D.M.LL.PP. 16 gennaio 1996
Norme tecniche relative ai «Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi»
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D.M.LL.PP. 16 gennaio 1996
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5.3 MATERIALI IMPIEGATI
1. Calcestruzzi :
soletta Rck ≥ 35 MPa Spalle elevazione Rck> 30 MPa Spalle fondazione Rck > 25 MPa Pali fondazione Rck> 25 MPa
2. Acciaio da c.a. : FeB 44k
Tensione caratteristica di snervamento fyk > 430 MPa Tensione caratteristica di rottura ftk > 540 MPa Tensione ammissibile samm > 255 MPa
3. Acciaio strutturale da carpenteria :
lamiere: Fe510 C Tensione caratteristica di snervamento fyk > 355 MPa Tensione caratteristica di rottura ftk > 510 MPa Tensione di progetto fd > 355 MPa
Tensione ammissibile samm > 240 MPa t< 40
profili : Fe430 C Tensione caratteristica di snervamento fyk > 275 MPa Tensione caratteristica di rottura ftk > 430 MPa Tensione di progetto fd > 355 MPa
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5.4 ANALISI E MODELLAZIONE
ANALISIViene condotta una analisi statica in piccole deformazioni primo ordine, in campo elastico procedendo con sovrapposizione degli effetti per fasi.
L’analisi è di tipo numerico agli elementi finiti, FEM con l’utilizzo di programma di calcolo SAP2000.
MODELLAZIONE
Data la geometria dell’impalcato con sezione aperta e con forte obliquità, si adotta una mesh a graticcio.
La soletta,discretamente solidale alle travi con la propria larghezza collaborante in senso longitudinale è discretizzata anche in senso trasversale in elementi beam.
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5.5 VERIFICHE STATICHE
VERIFICHE DI RESISTENZA MATERIALE BASE TRAVILe massime sollecitazioni vengono calcolate con riferimento al metodo della sezione omogeneizzata nelle seguenti tre fasi:
FASE 1 : sola sezione metallica sotto peso proprio e peso della soletta (n=infinito)
FASE 2 : sezione omogeneizzata sotto peso carichi permanenti portati (pavimentazione, cordoli, guardiavia) e azione ritiro soletta con
n = 7 a tempo zero
n = 7 x 3 = 21 a tempo infinito
FASE 3 : sezione omogeneizzata sotto carichi mobili con n = 7 a tempo zero ed infinito Le verifiche vengono condotte alle tensioni ammissibili.
VERIFICHE DEI COLLEGAMENTI BULLONATI ARTrattandosi di bulloni ar la verifica a servizio di scorrimento esaurisce anche le verifiche di resistenza.
Viene assunto un coefficiente di attrito pari a 0.3
VERIFICA DEL SISTEMA DI CONNESSIONE
Viene condotta nei confronti delle tensioni massime di compressione del calcestruzzo e delle tensioni tangenziali nei cordoni di saldatura dei pioli.
VERIFICHE DI STABILITA’ DELLE ANIME
Vengono condotte su pannelli d’anima di altezza mm 1700 circa e larghezza mm 3500 pari all’interasse delle nervature verticali.
VERIFICHE A FATICA
I dettagli sensibili a fatica si concentrano nelle anime delle travi in corrispondenza degli appoggi e nel sistema di connessione (saldatura pioli)
VERIFICHE DI DEFORMABILITA’
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VERIFICHE DI RESISTENZA DELLA SOLETTA
Vengono condotte con riferimento ai massimi carichi locale asse per gli effetti massimi positivi in campata tra trave e trave e negativi sullo sbalzo.
