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Introduzione
“Il ponte è, da sempre, l’espressione più alta dell’arte del costruire di una civiltà [20], e penso, per un ingegnere strutturista, la sfida più affascinante.”
La concezione di un ponte non deve essere ridotta ad una questione di passaggio da una riva all’altra, ma oggi diventa la soluzione di una delicata equazione tra numerosi ambiti disciplinari. Si tratta quindi di conciliare logiche tecniche, funzionali, architettoniche e paesaggistiche.
L’idea di sostenere una trave rettilinea per mezzo di funi o catene inclinate, ad un elemento verticale, è molto antica, infatti già gli egiziani applicarono questa idea alle loro navi a vela nel 1500 a.C.; nel campo dei ponti, le origini sono da ricercarsi, probabilmente, nei ponti levatoi dei castelli Medioevali. L’estrema varietà di luci in cui il ponte strallato trova applicazione, la straordinaria versatilità nell’adottare lo schema statico alle più svariate circostanze, l’incontestabile valore estetico ed il favorevole regime statico, hanno decretato il successo di questa tipologia di ponte, sempre più usata sia per attraversare incantevoli vallate che centri urbani di grande pregio architettonico. Tale tipologia non ha ancora trovato ampia diffusione in Italia (tranne qualche sporadico caso), ma all’estero viene considerata come la più brillante soluzione per l’attraversamento di luci medie comprese tra i 200 ed i 1000 metri.
La presente tesi nasce come proposta per il concorso di progettazione per la realizzazione del nuovo collegamento stradale tra la S.S. 67 e la S.P. 106 tra i Comuni di Capraia e Limite, Montelupo Fiorentino ed Empoli – Progetto “Città delle due Rive”. Tale intervento prevede la realizzazione di un nuovo asse viario di collegamento tra la località Fibbiana e Capraia e Limite, poste rispettivamente sulla riva sinistra e sulla riva destra dell’Arno. Il lavoro svolto ha permesso di affrontare le tematiche fondamentali che si incontrano nella progettazione di un ponte strallato.
Nel primo capitolo della tesi si considerano i problemi generali dei ponti strallati, mettendo in evidenza i loro schemi strutturali tipici, i principi di funzionamento e le varie tipologie esistenti; è stato poi esaminato, nella parte finale, il cavo, elemento caratterizzante di questa tipologia di ponte. Si illustrano così i loro pregi da un punto di vista ingegnerisitico e architettonico, come la loro versatilità e la loro libertà formale e compositiva, ritenendo estremamente attuale e necessario il compito di fondere assieme pregi strettamente strutturali ed estetico-formali.
7 Nel secondo capitolo viene illustrato un inquadramento geografico e storico-culturale della zona oggetto di intervento, indispensabili per il concepimento del progetto: soltanto quando conosciamo il luogo possiamo andare ad operarvi. Per luogo si intende qualcosa di più di un’astratta localizzazione, si intende un insieme fatto di cose concrete con la loro sostanza materiale, forma, tessitura e colore, definito dal suo carattere o atmosfera. Il costruito infatti non può essere visto separato dal luogo, dal punto di vista delle scelte e utilizzi dei materiali. Si illustrano i vincoli progettuali e le motivazioni che hanno condotto alle scelte strutturali nonché architettoniche e funzionali adottate. La scelta della tipologia dell’opera è il risultato di uno studio comparativo effettuato tra varie soluzioni, sotto i vari aspetti di inserimento ambientale, di funzionalità, estetica, efficienza e facilità di costruzione. Nasce così una struttura a trave continua strallata dissimmetrica; composta da una campata principale di luce teorica 200 metri ed una in riva sinistra di luce teorica 80 metri. Si descrive così la struttura ideata e se ne spiega il principio di funzionamento.
Successivamente, nel terzo capitolo, vengono illustrate le analisi strutturali effettuate per la comprensione del comportamento strutturale del ponte in ogni sua parte e per il successivo dimensionamento; il tutto in accordo con le normative tecniche attualmente in vigore.
Nel quarto capitolo sono riportate complessivamente tutte le analisi e le calcolazioni eseguite in fase di predimensionamento, dimensionamento e verifica. Vengono inoltre descritti i criteri che hanno indotto ad utilizzare determinati metodi di calcolo e di analisi ed infine le valutazioni e le osservazioni a proposito dei risultati ottenuti.
Il quinto capitolo illustra il sistema di montaggio dell’intera opera, il quale è stato sviluppato in parte secondo la tecnica del varo per conci successivi realizzati a piè d’opera e posizionati su pile provvisorie mediante sollevamento da terra, ed in parte secondo la tecnica del varo per conci successivi a sbalzo simmetrico. Per mezzo di un’analisi statica non lineare per fasi, sono state poi monitorate le quote dell’impalcato e controllate le sollecitazioni negli elementi strutturali che via via vengono formandosi in ogni stadio del montaggio, considerando sia l’azione del peso delle apparecchiature necessarie per il montaggio a sbalzo che l’azione del vento.
Infine, nel sesto ed ultimo capitolo, sono espresse le considerazioni finali sul lavoro svolto.
