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4 Analisi razionale per il Nuovo Ponte sul fiume Pescara: il ponte

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4 Analisi razionale per il Nuovo Ponte sul fiume Pescara: il

ponte

4.1 L’antenna

Come precedentemente ricordato, il procedimento di progetto inizia con la concezione ar-chitettonica dell’opera nel suo complesso. Ciò significa in primo luogo trovare una solu-zione architettonicamente piacevole e staticamente efficiente.

La connotazione principale di un ponte strallato è fornita dall’antenna, in particolare dalla sua forma, tipologia e altezza. È questa, probabilmente, la scelta più importante in tutta la progettazione.

4.1.1 Numero, altezza e posizione

La soluzione originale prevede una geometria asimmetrica, con una sola antenna posizio-nata in riva sinistra. Non vi sono particolari regole statiche per effettuare la scelta tra una sola antenna o due antenne sulle due sponde del fiume; la soluzione più idonea è condi-zionata dall’architettura e dall’economia dell’opera. Due antenne avrebbero reso la strut-tura più efficiente a causa della maggior libertà sulla geometria del cavi, sulla loro posi-zione, ecc., ma, probabilmente, il risultato architettonico non sarebbe stato valido a causa delle mancate proporzioni che sono generalmente rispettate. La soluzione con più di una antenna a sostegno dell’impalcato è utilizzata nei ponti con grandi luci (spesso con una o più campate di 150 m e oltre).

Il pilone originale è alto 50,9 m, ed essendo la campata 86.7 m, il loro rapporto è pari a 0,59; la quota dell’attacco dell’ultimo strallo rispetto alla base dell’antenna è di 50,5 m, con un rapporto tra altezza e luce di 0,58. Mentre per ponti di grande luce con più campa-te vi sono in letcampa-teratura riferimenti sui rapporti tra la lunghezza delle luci o sul rapporto tra altezza del pilone e luce, per luci medie, singole campate e struttura asimmetrica, non sono presenti valori così definiti. Si può invece fare riferimento a opere già realizzate e ricavare di conseguenza un valore, se pur non teorico, di “consuetudine”. Esaminando di-verse strutture con geometria simile a quella presente in questo progetto, osserviamo che il rapporto tra altezza del pilone e luce della campata è nell’intervallo 0.32÷0.53. Il valore fornito dal ponte originale, sebbene oltre il consueto limite di 0,53, è giustificato dalla di-stanza dell’antenna rispetto all’impalcato: volendo infatti mantenere costante l’angolazione dello strallo più inclinato, allontanando il pilone, la sua altezza aumenta. La scelta dei progettisti di inserire l’antenna all’interno della rotatoria garantisce comun-que una notevole effetto estetico dato che i veicoli, percorrendo la corsia, passano sotto gli stralli che sostengono l’impalcato. Dal punto di vista statico, invece, vi sono alcuni aspetti che concorrono alla diminuzione dell’efficienza statica.

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55  in questo contesto stradale/ambientale, l’inserimento dell’antenna in questa

posi-zione impedisce l’inserimento di stralli di riva che dovrebbero ancorarsi ancora più a nord, oltre la rotatoria. Senza questi elementi, l’antenna ha un funzionamento a mensola, soluzione estremamente poco efficiente dal punto di vista statico;

 le lunghezze massime degli stralli sono dell’ordine di 100 m e necessitano quindi di studi più approfonditi sulle azioni dinamiche causate dal vento.

Nel progetto qui proposto si è cercato di creare un’antenna che rientrasse nei canoni della progettazione consueta per questo tipo di strutture, riconducendosi ad un rapporto di di-mensioni inferiore.

Il pilone è stato posizionato in prossimità della riva sinistra del fiume, vicino agli appoggi dell’impalcato; questa soluzione permette di ovviare ad entrambi gli aspetti citati. Infatti:

 nell’area centrale della rotatoria possono essere posizionati gli ancoraggi degli stralli di riva, riducendo notevolmente le sollecitazioni alla base dell’antenna;

 lo strallo più lungo è circa 67 m, inferiore di un terzo rispetto alla soluzione origi-nale.

La collocazione in tale posizione del pilone conduce all’interferenza della sua base con la costruzione della pista ciclo-pedonale sotto l’impalcato (opera di futura previsione). La soluzione è quella di costruire quest’ultima a sbalzo dalla fondazione sull’acqua, magari con una struttura trasparente, così da far percepire all’utente l’arditezza della soluzione. Posizionare in quella sede la base dell’antenna porta con sé un vincolo geometrico: il pi-lone può essere verticale o inclinato verso il fiume, poiché un’inclinazione opposta com-porterebbe una riduzione della sagoma veicolare sulla rotatoria (Figura 4.1).

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56 4.1.2 Studio parametrico dell’angolo di inclinazione dell’antenna

Al fine di valutare come l’inclinazione del pilone influenzi le reazioni vincolari alla base di esso e all’ancoraggio degli stralli di riva, è stato effettuato uno studio parametrico. Esso conduce ad un grafico nel quale è riportato l’andamento delle sollecitazioni e delle rea-zioni in funzione dell’angolo di inclinazione.

Nella Figura 4.2 sono rappresentati schematicamente l’impalcato, l’antenna e gli stralli di un ponte generico ma con configurazione simile a quella in esame (vedi legenda più in basso).

Nel Grafico 4.1 è riportata la variazione degli angoli β, γ e ξ in funzione di α.

Grafico 4.1 - Variazione degli angoli al variare di α

Nel Grafico 2 è riportato l’andamento dei parametri dipendenti (in azzurro nella legenda). Come è possibile dedurre da quest’ultimo grafico, il valore ottimale dell’inclinazione dell’antenna è quello chiamato αmin. Questo valore corrisponde alla particolare

configura-zione geometrica per cui la sommità dell’antenna, si trova sulla verticale del vincolo degli stralli di riva. Tale soluzione, come nel caso del ponte in oggetto di tesi, spesso non risulta realizzabile; infatti, dietro l’antenna è necessario che sia presente uno spazio sufficiente per la sagoma dei veicoli (Figura 4.1). Intorno a questo valore è presente un intervallo all’interno del quale l’efficienza strutturale rimane molto elevata.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 ξ β γ α [°] [°]

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57 Fig u ra 4 .2 Sch e m a p ar a m etr ico

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Legenda

Parametro Tipo di parametro Descrizione

α variabile Angolo che l’antenna forma con l’orizzontale h costante Differenza di quota tra l’impalcato (stessa quota

dell’ancoraggio degli stralli) e la base del pilone L1 costante Distanza tra la base del pilone e gli ancoraggi di riva

L costante Distanza tra la base del pilone e il punto di applicazio-ne della forza R

LANT costante Lunghezza dell’antenna

R costante Forza generica che rappresenta il generico carico ver-ticale applicato sull’impalcato; considerata 200kN

β dipendente Angolo formato tra gli stralli di campata e

l’orizzontale

γ dipendente Angolo formato tra gli stralli di riva e l’orizzontale

ξ dipendente Angolo formato tra gli stralli di campata e la verticale

SC dipendente Sforzo assiale (trazione) negli stralli di campata

SR dipendente Sforzo assiale (trazione) negli stralli di riva

A dipendente Sforzo assiale (compressione) nell’antenna

H1 dipendente Reazione orizzontale negli ancoraggi di riva

V1 dipendente Reazione verticale negli ancoraggi di riva

H2 dipendente Reazione orizzontale alla base del pilone

V2 dipendente Reazione verticale alla base del pilone

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59 α [° ] F [ kN] Gr af ico 2 Var iazio n e d elle so llecitaz io n i e d elle rea zio ni i n fu nzio ne dell ’an go lo α

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60 Figura 4.3 - Antenna del progetto originale

4.1.3 Tipologia

4.1.3.1 Il progetto approvato

L’antenna è realizzata in cemento armato fino ad un’altezza di circa 20 m rispetto alla ba-se mentre oltre è realizzata in acciaio. Il collegamento avviene mediante 33 barre Dywidag®, atte a trasferire le sollecitazioni. Geometricamente, il pilone proposto nel progetto originale è costituito da due rami che si sviluppano nello spazio. Quello più grande, alto 50,9 m, è sede degli ancoraggi degli stralli mentre quello più piccolo, alto 38,1 m, ha solo una funzione estetica. Nello spazio presente tra i due rami sono stati inse-riti pannelli fotovoltaici. Dal punto di vista costruttivo, la realizzazione in officina è molto complessa poiché la geometria è una curva NURBS in tre dimensioni. Ciò comporta un notevole innalzamento dei costi. Anche l’antenna secondaria, sebbene con piccoli spesso-ri della sezione trasversale, spesso-risulta un costo aggiunto senza alcuna funzione. Alla base dell’antenna, i due rami si biforcano nuovamente, creando uno spazio all’interno di essa.

Possiamo affermare che non vi è alcun bilanciamento del binomio forma-funzione: il pi-lone è stato ideato pensando solamente agli aspetti estetici e trascurando totalmente le esigenze statiche. Si evidenzia immediatamente come l’impalcato sia sostenuto da un solo

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piano di stralli ma, invece di essere contenuti in un piano verticale, essi formano una su-perficie rigata. Ciò implica che l’antenna sia sottoposta a pressoflessione deviata, taglio e una notevole torsione; unendo ciò alla notevole irregolarità geometrica, il suo comporta-mento strutturale risulta tutt’altro che semplice, entrando in gioco tutte le diverse rigidez-ze.

4.1.3.2 Il progetto proposto

Il procedimento di scelta del pilone è stato caratterizzato da un notevole numero di bozze di disegno, ciascuna delle quali è stata indagata e valutata dal punto di vista architettonico e statico.

La scelta della tipologia deve essere fatta contestualmente a quella della tipologia di stral-latura e tipologia di impalcato. Sono infatti strettamente legate da vincoli reciproci di tipo architettonico, funzionale e strutturale. Non si può, ad esempio, prevedere un singolo pia-no di strallatura con un impalcato a grigliato, così come è necessario verificare la sagoma stradale nel caso di singola antenna e doppio piano di strallatura. In questo paragrafo ver-rà descritto il procedimento o, meglio, il percorso che ci ha condotti alla soluzione defini-tiva.

I parametri che sono stati presi in considerazione per valutare le diverse soluzioni sono stati i seguenti:

 Aspetto architettonico

 Gradevolezza estetica

 Funzionalità statica

 Rispetto della sagoma stradale

 Passaggio degli stralli sulla pista ciclo-pedonale

 Costo della realizzazione

 Facilità di costruzione

Per ciò che riguarda l’aspetto architettonico, ricordiamo che spesso un ponte in area urba-na rappresenta un biglietto da visita per la città, un elemento di caratterizzazione del pae-se. Per questo motivo si è pensato di inserire lo stemma della città di Pescara, nella parte superiore dell’antenna.

Geometricamente la luce non è molto elevata e rispettare un valore massimo di 0,55 tra altezza e larghezza del pilone significa progettare un’antenna di 40÷50 m per un ponte lungo poco meno di 90 m: senza un’accurata progettazione architettonica, l’antenna e più in generale il ponte risulterebbe tozzo e quindi sgradevole alla vista.

Staticamente sono state evitate improbabili trasmissioni delle sollecitazioni, preferendo, per quanto possibile, schemi statici noti e semplici. Essi garantiscono spesso la soluzione più efficiente dal punto di vista strutturale e quella più semplice da quello costruttivo, quest’ultimo, sempre più spesso completamente trascurato.

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Devono essere sempre rispettate le regole di progettazione stradale, con particolare atten-zione alla sagoma necessaria per il passaggio dei veicoli sotto gli stralli. La decisione di prevedere gli stralli di riva è scaturita da un’esigenza statica e la scelta di collegarli al centro della rotatoria, da una architettonica. Un pilone con stralli di riva funziona struttu-ralmente molto meglio, essendo molto meno sollecitato e non richiedendo enormi opere di fondazione. Infine, l’idea di poter passare con il proprio veicolo sotto gli stralli di riva, crea all’utente una certa impressione e può essere una valida caratterizzazione architetto-nica.

4.1.3.2.1 SOLUZIONI CON PILONE SINGOLO

La soluzione più semplice e naturale per questo ponte è la ricerca di una proposta con singolo pilone e un solo piano di strallatura di campata, con impalcato torsiorigido. Nelle figure seguenti si riportano diverse soluzioni studiate e per ciascuna i pro e i contro.

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63 Fig u ra 4 .4 T ip o lo g ia A Si n g o lo p ilo n e sag o m ato

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64 Fig u ra 4 .5 T ip o lo g ia B Sin g o lo p ilo n e sag o m ato

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65 Fig u ra 4 .6 T ip o lo g ia C Si n g o lo p ilo n e se m p lice

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66 Fig u ra 4 .7 Sin g o lo p ilo n e sd o p p iato s u p er io rm en te

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67 Figura 4.8 - Tipologia E - Antenna curvilinea con stralli di riva concentrati

La tipologia E (Figura 4.8) è gradevole e ben proporzionata. Purtroppo, il pilone risulta fortemente sollecitato a flessione nella sua parte centrale e necessiterebbe di un aumento notevole della rigidezza.

Figura 4.9 - Tipologia F – Antenna semplice, stralli di campata e riva ad arpa

La tipologia F (Figura 4.9) è affetta dallo stesso difetto strutturale della tipologia E; oltre a ciò, è necessario dire che esteticamente non è molto gradevole e risulta architettonica-mente non proporzionato.

4.1.3.2.2 SOLUZIONE CON PILONE SDOPPIATO

Successivamente è stata valutata la possibilità di poter ottenere un risparmio nel costo e nel peso dell’impalcato. Infatti un solo piano di strallatura necessita di un impalcato tor-siorigido, obiettivo che si raggiunge con sezioni a cassone mono o pluricellulare; tale so-luzione comporta un impalcato più pesante rispetto ad un grigliato di travi. Il ponte pro-posto nel progetto originale vantava un impalcato con sezione a doppio cassone metallico,

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caratterizzata da un peso proprio pari a 300 kg/m2; una sezione a travi aperte è caratteriz-zata invece da un peso che varia da 180 kg/m2 a 240 kg/m2.

Volendo percorrere la soluzione dell’impalcato a grigliato, è necessario prevedere due piani di strallatura, cosicché i carichi eccentrici che creano torsione siano sostenuti dagli stralli invece che dalle capacità torsionali della sezione.

Vi sono diversi modi per sostenere due piani di stralli: un solo pilone centrale singolo, un solo pilone centrale sdoppiato, un’antenna doppia formata da due piloni esterni alla sezio-ne.

Per un ponte lungo 87 m, con impalcato largo circa 30 m, prevedere la costruzione di due antenne ai lati risulta poco gradevole; infatti, ipotizzando una larghezza della sezione di ciascun pilone pari a 150 cm e considerando lo spazio necessario tra l’antenna e l’impalcato di 50 cm, la larghezza totale delle antenne sarebbe di 33÷35 m, sproporziona-to per un ponte con questa luce.

La soluzione con un singolo pilone in asse dell’impalcato dal quale partono due piani di stralli inclinati è esteticamente valida ma porta con sé da una parte il problema della sa-goma stradale (Figura 4.10), dall’altra quello dell’intralcio dei cavi sulla pista ciclopedo-nale (Figura 4.11).

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69 Figura 4.11 - Intersezione degli stralli con il traffico pedonale

La sola strada percorribile per poter beneficiare di due piani di strallatura è quella di uti-lizzare una sola antenna situata in asse al ponte; nella parte superiore può dividersi in due rami più o meno simmetrici, dai quali dipartono gli stralli (Figura 4.12).

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Proprio quest’ultima soluzione è stata sviluppata in modo approfondito, proponendo di-verse tipologie di pilone. Nella Figura 4.13 e nella Figura 4.14 vengono riportate quelle ritenute più significative.

Figura 4.13 -Pilone sdoppiato a Y con elemento di trazione centrale

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Tra le soluzioni più significative è stato scelto un pilone sdoppiato a Y con biforcazione bassa (a livello dell’impalcato). La sezione è tubolare con rastremazione verso la base. Questa soluzione consente di ottenere una struttura molto snella e di creare una “trama” basata sulla forma tonda che sarà ripresa in tutti gli elementi fondamentali del ponte. Un ultimo problema riguardante la struttura del pilone è il collegamento tra i due rami dell’antenna. Esso è di fondamentale importanza per la statica del ponte, infatti la tesatura degli stralli comporterebbe l’apertura dei due rami. Come per tutte le scelte progettuali in questa tesi, la soluzione finale è stata frutto di un’attenta disamina di diverse tipologie di collegamento. La parte architettonica, in particolare, deve essere molto curata; il collega-mento tra le antenne è infatti posizionato al centro del ponte e quindi ben visibile dagli utenti. Una semplice struttura reticolare, sebbene molto funzionale, non sarebbe stata op-portuna e per questo motivo nel seguito sono riportate soltanto le soluzioni che sono state considerate valide e idonee per il ponte. Un’altra possibilità che è stata considerata nella progettazione è l’inserimento dello stemma della città di Pescara all’interno del campo formato dai due rami. Esso dal punto di vista estetico caratterizza il ponte e va a coprire la zona del giunto delle strutture di collegamento. Nelle figure seguenti sono riportate tutte le diverse tipologie proposte.

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72 Figura 4.16 - Elementi semicircolari tangenti al centro

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73 Figura 4.18 - Elementi tubolari disposti a croce

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74 Figura 4.20 - Tre elementi tubolari ellittici disposti a 60°

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75 Figura 4.22 - Due elementi semiellittici

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4.2 Tipologia di strallatura

Come già parzialmente descritto nel paragrafo 3.2, la forma dell’antenna e la tipologia della strallatura sono strettamente collegati, specialmente in presenza di vincoli geometri-ci come sagome stradali e interferenze varie. Per alleggerire l’impalcato, è stata scelta una soluzione a grigliato che comporta l’adozione di due piani di strallatura.

4.2.1 Il progetto approvato

La soluzione originale presenta 10 stralli di campata ad interasse di 6,60 m ancorati su un solo piano ed impalcato a due cassoni singoli connessi torsionalmente. Non sono presenti stralli di riva. La geometria degli stralli non è assolutamente efficiente infatti:

 quattro stralli su dieci hanno inclinazione uguale o inferiore al 23° (23°, 19°, 16°, 14°). A livello teorico, l’angolo con maggiore efficienza è 45°. Generalmente co-munque si accetta un intervallo che non scenda sotto i 25° (Grafico 4.3);

Grafico 4.3 – Angolo ottimale degli stralli

 i cavi con maggiore efficienza sono posti verso la riva sinistra dove ve ne è meno bisogno mentre i cavi con inclinazione eccessivamente bassa sono posti ad una di-stanza di 20÷40 m dall’appoggio in riva destra dove invece l’impalcato ha mag-gior necessità di essere sostenuto;

 la scarsa efficienza della strallatura ha obbligato i progettisti a creare vincoli di in-castro flessionale agli estremi mediante 148 barre Dywidag ® Φ40 per ciascuna riva. Ciò comporta una enorme difficoltà costruttiva e sollecitazioni parassite do-vute a distorsioni.

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77  l’eccessiva inclinazione degli stralli unita al funzionamento a mensola

dell’antenna conduce ad una enorme sollecitazione alla base. (Figura 4.24);

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78 4.2.2 Il progetto proposto

4.2.2.1 Gli stralli di campata

Gli stralli che offrono all’impalcato un sostegno verticale possono essere considerati co-me vincoli inversi: invece di essere sotto l’impalcato e soggetti a compressione, sono so-pra di esso e sono soggetti a trazione. È possibile quindi trattare in prima approssimazione l’impalcato di un ponte sostenuto da cavi, come una trave continua con appoggi in corri-spondenza degli ancoraggi. Una qualsiasi sezione è in grado di sopportare una certa quota di momento flettente e questo è governato principalmente dalla luce libera tra gli appoggi (cioè il passo tra gli stralli). Tutto ciò è vero da un punto di vista prettamente statico: se la massima luce che la sezione può sopportare è pari a 30 m e il ponte è lungo 90 m, non vuol dire che nel progetto finale si debbano inserire solo due stralli (questo significhereb-be votarsi completamente alla funzione) ma la scelta deve scaturire anche da considera-zioni di tipo architettonico. Generalmente, in particolare per i ponti di grande luce, una cortina fitta (Figura 4.25) è più piacevole rispetto ad una con meno cavi (Figura 4.26). Spesso, nel caso di stralli concentrati, si utilizzano più cavi raggruppati essenzialmente per due motivi:

 resistenza dei cavi: una cortina molto rada con ancoraggi distanziati comporta grandi sforzi di trazione nei cavi e per poterli sostenere in sicurezza, vengono uti-lizzati più cavi;

 diminuzione del momento negativo all’ancoraggio: un solo cavo creerebbe un diagramma del momento flettente con una cuspide mentre due o più cavi ravvici-nati rendono il diagramma smussato in prossimità del momento flettente negativo.

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79 Figura 4.26 - Ponte strallato sul Reno a Leverkusen (Germania)

È stato effettuato uno studio sommario sul numero di cavi necessari per sostenere l’impalcato. Per la sezione del progetto originale (due cassoni singoli affiancati torsio-nalmente) la luce massima possibile tra gli appoggi è di circa 35 m. Lo stesso studio effet-tuato sulla sezione definitiva (Figura 4.27) ha determinato che la luce massima è di circa 26 m. Per ottenere una soluzione intermedia che ovvii a problemi strutturali ed estetici, è stata scelta una cortina abbastanza fitta, con interasse tra i cavi di circa 12,4 m. Gli stralli sono disposti su due piani, ciascuno ancorato ad un ramo dell’antenna e giungente all’esterno della sezione (Figura 4.28 e Figura 4.29)

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80 Figura 4.28 - Soluzione definitiva: prospetto

Figura 4.29 - Soluzione definitiva: pianta

4.2.2.2 Gli stralli di riva

La soluzione di inserire gli stralli di riva permette di costruire un’antenna più snella a cau-sa della minori sollecitazioni (Figura 4.30). La necessità strutturale è quella di fornire at-traverso gli stralli una elevata stabilità trasversale all’antenna, mentre quella architettonica riguarda il rispetto della sagoma stradale sotto i cavi e il loro posizionamento in modo gradevole.

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81 Figura 4.30 - Diminuzione delle sollecitazioni con l’inserimento degli stralli di riva

Sono state proposte diverse soluzioni tra le quali le più importanti sono:

 incrociare verticalmente gli stralli posteriormente e andare ad ancorarli in cerchio sul bordo interno della rotatoria (in Figura 4.31 è rappresentata con un solo pilo-ne). Rappresenta una soluzione valida sia strutturalmente che architettonicamente solo nel caso di antenna singola;

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82  incrociare gli stralli trasversalmente e ancorarli su una linea al centro della

rotato-ria fornisce una buona stabilità trasversale e architettonicamente è piacevole. È la tipologia scelta nel progetto finale;

Figura 4.32- Stralli incrociati trasversalmente, ancorati su una linea

la soluzione indicata nella Figura 4.33fornisce una stabilità trasversale inferiore ri-spetto a quella precedente e architettonicamente risulta molto comune, senza ca-ratterizzare particolarmente il ponte.

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4.3 L’impalcato

4.3.1 Il progetto approvato

La sezione attuale è mista acciaio-calcestruzzo, costituita da due cassoni unicellulari con sezione trapezoidale, anime inclinate e fondo del cassone chiuso. La lamiera di fondo è irrigidita longitudinalmente da profili a T composti saldati, mentre le anime sono irrigidite longitudinalmente da profili ad L a lati diseguali. I cassoni sono diaframmati internamente ogni 3,3 m e collegati tra loro ogni 6,6 m da diaframmi reticolari, realizzati con profili tu-bolari che trasferiscono il carico delle funi all’impalcato. Sopra i cassoni è realizzata una soletta in cemento armato, spessa 24 cm e ancorata alla parte metallica mediante connet-tori di tipo Nelson. Inferiormente è stato previsto un carter che chiude l’interno dell’impalcato e lo rende esteticamente più gradevole. Il peso della struttura metallica dell’impalcato è di circa 300 kg/m2.

Caratteristica principale per questo tipo di sezioni è la rigidezza torsionale ma, nel caso specifico, a causa della ridotta altezza dei cassoni, essa non risulta molto elevata.

4.3.2 Il progetto proposto

Essendo la strada rettilinea e quindi non soggetta a curvature che imporrebbero una strut-tura torsiorigida, è possibile prevedere un impalcato con travi aperte, caratterizzata da un peso che varia da 180 kg/m2 a 240 kg/m2, molto inferiore rispetto alla soluzione a casso-ne. Come riportato nel paragrafo 2.5, la tecnologia della sezione mista acciaio-calcestruzzo è la più idonea per questo progetto. La trave principale può essere a sezione aperta (a forma di “I”) o a sezione chiusa; a causa della notevole larghezza del ponte e dei carichi molto elevati si è preferito la seconda soluzione.

Un grigliato è caratterizzato dalle travi principali e dai traversi e proprio sulla forma di questi ultimi si è concentrata l’attenzione; infatti sono elementi di fondamentale impor-tanza per la struttura ma anche ben visibili dagli utenti che passano sotto il ponte. Il tra-verso è sollecitato dai carichi mobili da traffico e soggetto a diversi andamenti del mo-mento flettente, a seconda della posizione degli stralli e delle travi principali. Mentre la prima è stata fissata nel paragrafo 4.2.2, la seconda è variabile. Spostando le travi verso l’interno (Figura 4.34) il traverso è meno sollecitato mentre le mensole esterne lo sono di più.

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È da notare però che mentre il traverso è soggetto a pressoflessione retta, la mensola esterna è sottoposta a pressoflessione deviata ed è più difficile progettare e mantenere sta-bile tale elemento. Per questo motivo sono state preferite soluzioni con travi principali esterne.

Dal punto di vista statico, se il traverso fosse sostenuto solo dagli stralli agli estremi, il momento flettente avrebbe andamento parabolico con massimo al centro e il taglio lineare con massimi agli estremi. Una soluzione strutturalmente valida può essere quella di sa-gomare il traverso, seguendo l’andamento del momento flettente (Figura 4.35), mante-nendo comunque agli appoggi un’altezza tale da poter contrastare la sollecitazione di ta-glio. In generale, un aumento del momento di inerzia in mezzeria lo si può ottenere o con una maggior altezza o con piattabande più grandi.

Si possono adottare diversi modi:

 piattabanda inferiore piatta e superiore che segue la pendenza stradale ottenendo una monta nel centro (Figura 4.36);

 Piattabanda inferiore curvilinea (soluzione scelta per il progetto finale) (Figura 4.37).

Figura 4.37 - Soluzione scelta nel progetto definitivo Figura 4.36 Traverso con monta della piattabanda superiore

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4.4 Le fondazioni

4.4.1 Il progetto approvato

La fondazione nel progetto originale, a causa della disposizione dei vincoli di appoggio e della scelta dell’antenna, è sottoposta sia in riva sinistra che in riva destra a notevoli mo-menti flettenti. Sotto l’antenna e sotto la spalla sinistra è presente un enorme plinto che poggia su 64 pali di lunghezza 50 m e diametro 1500 mm; in riva destra sono presenti 36 pali con le stesse caratteristiche, per un totale di 100 pali di fondazione. La geometria dell’antenna certamente non aiuta a diminuire le sollecitazioni: la sua parte inferiore in cemento armato è alta 15 m e pesa quasi 2000 t.

4.4.2 Il progetto proposto

4.4.2.1 Riva sinistra

Il basamento dell’antenna è inglobato all’interno della spalla che poggia su un plinto di dimensioni di 36,7 m x 15,5 m x 4,0 m, sostenuto da 28 pali di lunghezza 50 m e diametro 1500 mm. La fondazione degli stralli è costituita da una zavorra in cemento armato di 28,0 m x 6,5m x 4,9 m e da sette pali di ancoraggio con le stesse caratteristiche dei prece-denti.

Per evitare l’inserimento di ulteriori pali di fondazione per contrastare le azioni

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li derivanti dall’antenna e dagli stralli (Figura 4.38), le due fondazioni sono state collegate in modo da chiudere la spinta (Figura 4.39). Questo collegamento è stato fatto mediante tre puntoni in cemento armato in corrispondenza dell’antenna e delle cerniere di contra-sto. Per evitare problemi dovuti alla costipazione del terreno sotto le travi, e quindi per scongiurare cedimenti della pavimentazione stradale, è stata prevista una soletta di coper-tura su tutti gli elementi di collegamento e, collegata ad essa, esternamente è presente una soletta di trascinamento.

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4.4.2.2 Riva destra

In riva destra sotto ciascun appoggio è presente un plinto delle dimensioni di 5,0 m x 5,0 m x 2,0 m, sostenuto da quattro pali di lunghezza 50 m e diametro 1000 mm.

I due plinti sono collegati tra loro mediante una trave che funge anche da muro di soste-gno per il rilevato stradale. Per evitare cedimenti differenziali, sotto la trave sono presenti undici pali di diametro 700 mm e di lunghezza 50 m.

Figura

Figura 4.1 - Interferenza dell’antenna con la sagoma stradale
Figura 4.2 - Schema parametrico
Figura 4.4 - Tipologia A - Singolo pilone sagomato
Figura 4.5 - Tipologia B - Singolo pilone sagomato
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