Presentazione 3/2017 I PONTI PONTI A TRAVATA, TIPOLOGIE DI IMPALCATO E SCELTE PROGETTUALI

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1 Presentazione 3/2017 I PONTI PONTI A TRAVATA, TIPOLOGIE DI IMPALCATO E SCELTE PROGETTUALI FACOLTÀ DI INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE CORSI DI: TEORIA E PROGETTO DIPONTI Prof. Fabio Brancaleoni GESTIONE DIPONTI E GRANDI STRUTTURE Prof. ing. Fabio Brancaleoni

2 IMPALCATI IN PRECOMPRESSO Campo principale di applicazione da 15 a 300 m di luce IMPALCATI A STRUTTURA MISTA Campo principale di applicazione da 30 a 180 m di luce ALTRE TIPOLOGIE Grandi luci: travate in acciaio a lastra ortotropa ( m), altri schemi statici (archi, strallati, sospesi.) Opere minori: c.a. ordinario, travi incorporate. sino a m di luce

3 IMPALCATI IN PRECOMPRESSO Sezioni e schemi statici principali - Composti da travi (luci sino a circa 40 m) - Travi appoggiate - Travi continue - Travi appoggiate a soletta continua - Travate Gerber (ponti esistenti) - A cassone realizzati per campate (luci da 30 ai 60 m) - Travi appoggiate o continue - A cassone realizzati per conci (luci da 30 sino a 300 m) - Travi appoggiate, travi continue, telai o cavalletti

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5 IMPALCATI IN PRECOMPRESSO, FABBRICAZIONE Cavi post tesi (o scorrevoli) precompressione interna precompressione esterna getto in opera prefabbricazione per campate per conci Cavi pre tesi (o aderenti) precompressione interna prefabbricazione per campate per conci Combinazioni dei due travi prefabbricate a cavi pre tesi e solidarizzazione trasversi a cavi post tesi travi appoggiate prefabbricate a cavi pre tesi rese continue in opera tramite cavi post tesi

6 Cavi post tesi

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14 Precompressione esterna, cavi post tesi

15 PRECOMPRESSO A CAVI POST TESI GETTATO IN OPERA Pro: versatilità, costo materiali Contro: tempi, attrezzature, complessità Per campate di interesse per Pile basse e ponteggi da terra (casi specifici, p.e. solettoni) Pile alte e carri varo in grado di supportare le casseforme (oggi max m di luce, in evoluzione) Per conci Nessuna limitazione specifica, tempi considerevoli

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18 PREC. A CAVI POST TESI PREFABBRICATO PER CAMPATE Pro: industrializzazione, costo materiali Contro: trasporto, sollevamento, schema statico e giunti Prefabbricazione travi in stabilimento Trasporto su gomma per dimensioni massime tipiche di m Prefabbricazione a pie d opera (travi o impalcati) Diviene dominante il sollevamento, di fatto dimensioni massime tipiche di m o poco più Trasporto via mare per dimensioni superiori nei rari casi possibili in Italia, diviene allora dominante il sollevamento Per luci superiori si procede per conci

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24 PREC. A CAVI POST TESI PREFABBRICATO PER CONCI Pro: industrializzazione, costo materiali Contro: attrezzature, tempi Prefabbricazione sempre a piè d opera Procedimenti classici per conci successivi o a spinta richiedono tempi di costruzione elevati, competitivo solo se i tempi non influiscono o per luci molto grandi Affermazione recente di tecniche per conci in cui si realizza una intera campata per volta, abbreviando molto i tempi. Richiedono attrezzature impegnative, oggi disponibili sino ad un massimo di m di luce. In continua evoluzione

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27 Cavi pre tesi

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31 C.a.p. a travi aperte 31

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33 C.a.p. a travi aperte 33

34 Tipologia a molte travi: C.a.p. a travi aperte 34

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36 C.a.p. a cassoncini 36

37 C.a.p. a cassoncini 37

38 C.a.p. a cassoncini (NB: trasversi precompressi) 38

39 C.a.p. a cassoncini 39

40 C.a.p. a due cassoni 40

41 Prefabbricazione travi a pie d opera Diviene dominante il sollevamento, di fatto dimensioni massime tipiche di m o poco più. Trasporto via mare per dimensioni superiori nei rari casi possibili in Italia, diviene allora dominante il sollevamento Non è possibile la costruzione per conci PREC. A CAVI PRE TESI (SEMPRE PREFABBRICATO) Pro: industrializzazione, costo materiali e produzione Contro: trasporto, sollevamento, schema statico e giunti, impianti impegnativi Prefabbricazione travi in stabilimento Trasporto su gomma per dimensioni massime tipiche di m

42 STRUTTURE MISTE

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44 Bretella di Urbino

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46 STRUTTURE MISTE Pro: peso, montaggio, trasporto e sollevamento, schemi statici e giunzioni, attrezzature, forti curvature, versatilità Contro: costo materiale Sempre competitive oltre i m e sino alle luci limite

47 Schemi statici a pile/spalle e travata 47

48 Strutture miste, c.a.p. gettato in opera e c.a.p. per conci: è possibile ottenere impalcati a trave continua, sempre preferibile se possibile C.a.p. prefabbricato a travi o campate: la struttura nasce come trave appoggiata, se non la si vuole mantenere tale sono necessari interventi successivi per renderla continua

49 Impalcati in cap resi continui in opera 49

50 Impalcati in cap resi continui in opera 50

51 Impalcati in cap a soletta continua 51

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54 FATTORI CHE DEFINISCONO LE SCELTA (nel rispetto di condizioni al contorno e vincoli geometrici) Opere nuove o riqualificazione di opere esistenti Geometria assi viari Tempi e relativi vincoli contrattuali Trasporto da stabilimento e viabilità di zona Complessità e disponibilità di attrezzature Ripetitività e numero delle opere Disponibilità di aree in sito Altezza delle pile Sismicità Morfologia del territorio, corsi d acqua

55 SCELTA DELLE LUCI E RAPPORTI LUCE ALTEZZA PILE In linea generale il costo cresce con la luce. Fanno eccezione: Pile molto alte Fondazioni complesse (p.e. pozzi, fondazioni in acqua) Un rapporto medio luce/altezza indicativo di costo minimo è inferiore a 1/1 (oggi raro) Le tendenza attuale in Italia è di aumentare le luci, per motivi paesistici e di consumo di suolo, rapporto medio spesso attorno a 2/1 o più Per ponti su fiumi condizionante la compatibilità idraulica (vedi NTC e Circolare)

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57 ALTEZZA IMPALCATI Ponti stradali: rapporto altezza/luce circa 1/20 sia per c.a.p. che per strutture miste, con grande possibile variabilità (travi appoggiate o continue, altre tipologie come solettoni ) Ponti ferroviari: i maggiori carichi e la difficoltà di realizzare travi continue per mantenere la continuità della rotaia portano a rapporti altezza/luce attorno a 1/12 1/15 e prevalenza di tipologia a trave appoggiata

58 SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI IMPALCATO, CRITERI PRINCIPALI PER ASSE SOSTANZIALMENTE RETTILINEO (1) Luci sino a m, nelle situazioni in cui il trasporto su strada da stabilimento è possibile/conveniente, sezioni tipicamente a travi: Scelta tipica cap prefabbricato a cavi pre tesi, eventualmente solidarizzato in opera o con soletta continua. Strutture miste per opere singole a bassissima riptitività Strutture miste, solettoni o sezioni a via inferiore soltanto se ci sono esigenze di minimizzazione dello spessore strutturale Luci sino a m, nelle situazioni in cui il trasporto su strada non è possibile/non conveniente Per scarsa ripetitività tipicamente strutture miste Per ripetitività elevata Comunque anche strutture miste Cap prefabbricato a piè d opera per campate, sia pre che post teso Cap gettato in opera per campate, cavi post tesi Altre soluzioni solo per esigenze particolari

59 SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI IMPALCATO, CRITERI PRINCIPALI PER ASSE SOSTANZIALMENTE RETTILINEO (2) Luci da a m, trasporto su strada non possibile Per scarsa ripetitività tipicamente strutture miste a travi aperte Per ripetitività elevata Strutture miste a travi aperte Cap prefabbricato a piè d opera per campate, cavi sia pre che post tesi, sezioni tipicamente a cassone/cassoni Cap gettato in opera per campate, cavi post tesi, sezione tipicamente a cassone/cassoni Cap a conci per campate, tipicamente prefabbricato a cavi post tesi, sezione a cassone Oggi raro cap a conci successivi, prefabbricato o gettato in opera sempre a cavi post tesi Altre soluzioni solo per esigenze particolari

60 SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI IMPALCATO, CRITERI PRINCIPALI PER ASSE SOSTANZIALMENTE RETTILINEO (3) Luci da 50 a 150 m, trasporto su strada non possibile Per scarsa ripetitività tipicamente strutture miste a travi aperte o, oggi più raro, a cassone per le luci più grandi o per esigenze estetiche Per ripetitività elevata Strutture miste a travi aperte o a cassone come sopra Cap a conci successivi, prefabbricato o gettato in opera sempre a cavi post tesi, sezione a cassone Per le luci maggiori Inizia il campo di competitività di altre soluzioni, quali impalcati in acciaio reticolari o a lastra ortotropa (oggi meno frequenti), ponti ad arco, ponti strallati, ponti estradossati Luci oltre i 150 m.. chi lo vuole sapere è benvenuto al secondo semestre!

61 PONTI IN CURVA Per curvature modeste le travi possono rimanere rettilinee e vengono disposte in modo da ottenere la piattaforma curva con la soletta, valgono le considerazioni precedenti Per curvature elevate si adottano soluzioni che permettano di ottenere un asse curvilineo per la travata (strutture miste, conci, getto in opera)

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