________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 82
Capitolo 6
6. SOVRASTRUTTURA
Figura 1: Particolare A
6.1 Le funi portanti
Come si vede dalle Figura 1, la sezione ha la stessa forma per tutto lo sviluppo del ponte, il colore grigio chiaro indica la forma vergine della sezione ovvero quella prefabbricata i cls C50/60, mentre il grigio più scuro indica il cls C35/40 gettato in opera di tipo per proteggere le funi portanti e per unificate tutto il nastro. Come già riportato in precedenza, le funi portanti sono state tese in modo tale da regolare gli abbassamenti dell’impalcato dovuti ai carichi permanenti, in modo da garantire in ciascuna luce del ponte le frecce di progetto.
Per la determinazione della tesatura necessaria a produrre tale
effetto, è stato creato un modello ausiliario in cui sono stati inseriti
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 83 dei vincoli esterni di appoggio alle imposte della funi e di carrello scorrevole in direzione longitudinale al fine di ottenere tiri uguali sia sulla fondazione di sinistra che di destra..
In questo modo, sono stati bloccati gli abbassamenti dell’impalcato in mezzeria delle funi, misurando le reazioni orizzontali necessarie a produrre tale effetto. Calcolate le componenti orizzontali del tiro delle funi, esse sono state scomposte nella direzione assiale dei cavi per determinarne il tiro necessario, anche se molto prossime alla componente orizzontale data la debole inclinazione della fune rispetto all’orizzontale.
Nell’inserimento degli elementi cable nel modello, quindi, è stata inserita la loro lunghezza in modo tale da ottenere il tiro determinato in corrispondenza di abbassamenti verticali nulli. Per quanto riguarda le verifiche allo Stato Limite Ultimo degli stralli, è stato verificato che il tiro di calcolo, derivante dall’analisi, fosse minore del tiro massimo ammissibile indicato sulla scheda tecnica del produttore, riportata di seguito in figura.
Per la progettazione della struttura, sono stati scelti degli stralli in funi spiroidali del tipo “FCL 124” prodotti dalla società REDAELLI Engineering. Dalla scheda tecnica riportata in precedenza, è visibile il valore del tiro massimo resistente di progetto, pari a 9433 kN. Per quanto riguarda gli ancoraggi, sono stati scelti dei capicorda del tipo
“CYW 124” prodotti dalla stessa società relativa alle funi spiroidali, di cui si riporta la scheda tecnica in figura.
Il tiro resistente dei capicorda cilindrico scelto è dunque pari a 10303 kN, maggiore della resistenza delle funi. La resistenza a trazione oggetto di verifica risulterà, quindi, quella relativa alle funi spiroidali, pari a 9433 kN. Oltre alla verifica sopra riportata,data la particolarità della struttura, è stato verificato anche che non ci fosse inversione di sforzo nelle funi, o meglio che questi non si scarichino, essendo solo resistenti a trazione e non a compressione.
Si riporta di seguito la verifica a trazione effettuata sulle funi.
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 84 Figura 2: Scheda tecnica degli ancoraggi delle funi portanti
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 85 FASE0
VERIFICA A TRAZIONE DELLE FUNI PORTANTI Elemento F
max,EdF
R,dVerifica
Fune [KN] [KN] F
max,Ed/F
R,d<1 1-2-3-4-5-6 6269,85 9433 0,66
VERIFICAFASE 1.1 (senza post-compressione)
VERIFICA A TRAZIONE DELLE FUNI PORTANTI SLU Elemento F
max,EdF
R,dVerifica
Fune [KN] [KN] F
max,Ed/F
R,d<1 1-2-3-4-5-6 7094,85 9433 0,75
VERIFICAFASE 1.2 (con post-compressione)
VERIFICA A TRAZIONE DELLE FUNI PORTANTI Elemento F
max,EdF
R,dVerifica
Fune [KN] [KN] F
max,Ed/F
R,d<1 1-2-3-4-5-6 3767,35 9433 0,39
VERIFICAFASE 2
VERIFICA A TRAZIONE DELLE FUNI PORTANTI SLU Elemento F
max,EdF
R,dVerifica
Fune [KN] [KN] F
max,Ed/F
R,d<1 1-2-3-4-5-6 8387,333333 9433 0,88
VERIFICAFigura 6-4 : Verifiche delle funi portanti
6.2 Verifica a fatica
Per quanto riguarda le verifiche a fatica sulle funi, queste sono state trascurate in quanto non risultano rilevanti per l’opera in oggetto della presente tesi.
In genere, le verifiche a fatica vengono effettuate quando i carichi
ciclici producono delle variazioni di tensione rilevanti sugli elementi,
e possono, pertanto, risultare dimensionanti nel caso di ponti
stradali per l’effetto del passaggio dei carichi da traffico. Per una
passerella ciclopedonale, i carichi da traffico, dovrebbero
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 86 essere ridotti ad un valore tale da potersi ripetere verosimilmente per un elevato numero di cicli durante la vita utile dell’opera;
quindi, le verifiche a fatica dovrebbero essere effettuate per un carico viaggiante di valore pari a 5 (500 ) che rappresenta il passaggio di un gruppo di persone.
La passerella oggetto della presente tesi non risulta influenzata da un carico di tale entità in quanto questo provoca una variazione di tensione negli stralli inferiore a 70 MPa, quindi inferiore alla soglia minima di resistenza a fatica degli funi, pari a 150 MPa, prescritta in EN1993-1-9 e garantita dal produttore. Inoltre, sempre nell’ambito delle verifiche a fatica, sono state trascurate anche le sollecitazioni prodotte dall’effetto del vento. Questo è dovuto allo stesso motivo riguardante la scelta dell’azione da considerare, la quale possa ripetersi verosimilmente per un numero di cicli elevato nel corso della vita utile dell’opera.
Per esempio, volendo utilizzare la combinazione frequente agli Stati Limite di Esercizio, le azioni variabili da vento sono calcolate con un periodo di ritorno di 1 giorno.
Considerando una vita utile dell’opera di 100 anni, esse si ripeteranno per un numero di cicli Ncicli = 36500, valore molto minore di quelli che si considerano nelle verifiche a fatica.
6.3 Concio prefabbricato
La geometria è affinata al tipo di azioni che deve sopportare e
quindi sulle ali laterali si ha uno ispessimento che garantisce un
aumento di volume locale necessario per la compressione, in
questo punto la sezione vede il suo spessore massimo di 37 cm
mentre nella parte centrale si ha uno spessore di 25 cm. Come si
può notare si hanno vari spazi all’interno del cls che sono :
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 87
I sei spazi più esterni sono adibiti al posizionamento delle funi portanti “FCL 124” che hanno funzione portante sia per il montaggio che per i carichi permanenti e accidentali durante la vita del ponte;
I 10 fori centrali servono il passaggio, tesatura ed iniezione dei cavi di post-tensione che sono 10T12 da 0,6”
che hanno funzione portante per i carichi dovuti al servizio;
Le due cavità più esterne servono per unire e centrare i conci durante il montaggio dove è inserita un armatura ausiliaria per garantire la solidarietà tra i diversi elementi;
I conci hanno dimensione variabile in funzione della loro posizione quindi i conci posizionati a sinistra della pila hanno dimensioni 3,40 , mentre a destra della pila hanno dimensioni di 3,20 . Naturalmente i calcoli per determinare le azioni normali agenti sull’elemento in cls si è dovuto fare considerando l’area omogeneizzata in funzione delle fasi costruttive della passerella.
Dal confronto di tali analisi è risultato che il calcestruzzo risulta maggiormente impegnato al momento della precompressione.
Si procede quindi nelle prossima tabelle a riportare le verifiche eseguite sul concio in cls C50/60.
VERIFICA A COMPRESSIONE DELLA SEZIONE SLU t0 Elemento N
max,Ed[KN]
Area
om[mmq] N
R,d[KN] N
max,Ed/N
R,d<1 sezione
totale 33480 1920217 53505,65 0,53
VERIFICA________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 88 VERIFICA A COMPRESSIONE DELLA SEZIONE SLU t
infElemento N
max,Ed[KN]
Area
om[mmq] N
R,d[KN] N
max,Ed/N
R,d<1 Sezione
totale 26784 1920217 58059,12 0,46
VERIFICAVERIFICA A COMPRESSIONE DELLA SEZIONE SLE COMB. RARA Elemento N
max,Ed[KN]
Area
om[mmq] N
R,d[KN] N
max,Ed/N
R,d<1 sezione
totale 33480 1920217 57376,08 0,58
VERIFICAVERIFICA A COMPRESSIONE DELLA SEZIONE SLE COMB. QUASI PERM.
Elemento N
max,Ed[KN]
Area
om[mmq] N
R,d[KN] N
max,Ed/N
R,d<1 sezione
totale 33480 1920217 43032,06 0,78
VERIFICAVERIFICA SUFFICIENTE COMPRESSIONE t
infElemento N
max,Ed[KN]
Area
om[mmq]
N
comp,min[KN] N
max,Ed/N
comp,min>1
sezione
totale 26784 1920217 25100,00 1,07
VERIFICA6.4 Cavi da precompressione
Si è utilizzato 10 cavi con 12 trefoli di diametro 0,6” ciascuno composti da 7 fili ciascuno prodotte da DYWIDAG (10T12).
Si riporta nella figura sottostante le caratteristiche dei cavi da post-
compressione. Anche i dispositivi di bloccaggio sono prodotti dalla
stessa casa produttrice dei cavi. Si riporta sotto la scheda tecnica
della testa di ancoraggio.
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 89
Figura 3: Caratteristiche dei cavi da post-compressione
Figura 4: Caratteristiche della testa di ancoraggio dei cavi da post-compressione
Si riporta nella Figura 5 l’estratto dall’EC2 riguardante il calcolo
delle perdite dovute a fenomeni di attrito e lenti nei cavi post tesi.
________________________________________________________________________________
A. A 2012/2013 Dario Martino 90
Figura 5: estratto della norma EC2 per cemento armato
