FORAP: LASTRE SCATOLARI IN C.A.P. per grandi luci e forti sovraccarichi

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1 FORAP: LASTRE SCATOLARI IN C.A.P. per grandi luci e forti sovraccarichi Il Gruppo Centro Nord da oltre 20anni impiega i precompressi FORAP nella realizzazione degli impalcati da ponte fino a 20 m, oltre che per orizzontamenti civili e industriali con forti sovraccarichi. Al fine di indagare in modo esaustivo il comportamento di tale soluzione strutturale anche sotto l effetto di carichi ripetuti, il GRUPPO CENTRO NORD ha effettuato una prova sperimentale presso il Laboratorio Franco Levi del Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica del Politecnico di Torino. Lastre precompresse FORAP Vantaggiose grazie alla facilità di trasporto e posizionamento Limitate incidenze in opera dei getti di completamento Altezza della sezione da 50 fino a 100 cm Possibile applicazione in collegamento diretto con travi in opera anche in spessore di solaio, senza necessità di dente d appoggio, per carichi di tipo non stradale.

2 CAMPAGNA SPERIMENTALE Al fine di indagare in modo esaustivo il comportamento di tale soluzione strutturale anche sotto l effetto di carichi ripetuti è stata effettuata una prova sperimentale presso il Laboratorio Franco Levi del Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica del Politecnico di Torino. Il lavoro di ricerca è stato presentato all ultimo Congresso CTE. Figura 1 L elemento vibrofinito FORAP è costituito da una sezione scatolare tricellulare caratterizzata da elevata resistenza a taglio ed elevata rigidezza torsionale. La particolare modalità di prefabbricazione rende tali elementi privi di armature sporgenti, il collegamento è assicurato dalla forma della sezione trasversale e dal getto di completamento realizzato a piè d opera. L efficacia della soluzione sia in presenza di azioni ripetute tipiche del campo di applicazione in oggetto, sia in presenza di azioni statiche e fino a rottura, è stata puntualmente indagata attraverso una campagna sperimentale su un campione in scala reale. Il campione è stato caricato con schema statico di semplice appoggio in corrispondenza degli assi dei traversi con una forza concentrata pulsante nella sezione di mezzeria. La forzante, di andamento nel tempo di tipo sinusoidale, è applicata con frequenza pari a 2 Hz, e presenta i seguenti valori estremi: - valore minimo pari a 216 kn corrispondente al minimo taglio che si avrebbe su un impalcato di lunghezza pari alla massima realizzabile con gli elementi FORAP 60 (16.0 m); - valore massimo pari a 378 kn corrispondente al massimo taglio che si avrebbe sul medesimo impalcato caricato con la terza sagoma del veicolo del Modello di Carico a Fatica 4 definito dalle NTC 2008 (Figura 7). In corrispondenza di tale livello di carico sono stati effettuati 2'000'000 di cicli, senza riscontrare alcun danneggiamento nel campione.

3 Si è quindi deciso di incrementare il livello di carico. Si è osservato che lo spostamento massimo è rimasto praticamente invariato al variare del numero di cicli; la struttura non subisce quindi alcun danno anche per variazione del carico tripla rispetto a quella indicata dalla norma. Terminata la prova ciclica, l elemento è stato soggetto ad una prova di carico statica fino a rottura. Lo schema statico è analogo a quello già utilizzato per la prova ciclica (three points bending test); la prova è stata condotta in controllo di carico. La curva carico-spostamento della sezione di mezzeria è riportata in Figura 2, mentre in Figura 3 è riportato il quadro fessurativo in funzione dei diversi livelli di carico Carico [kn] Spostamento [mm] Figura 2 Figura 3 I risultati della sperimentazione mettono in evidenza un ottimo comportamento strutturale sia in presenza di carichi di fatica che di carichi statici. In particolare, l applicazione di carichi di fatica anche quattro volte superiori a quelli previsti dalle più recenti normative non ha evidenziato alcun danneggiamento. Tale affermazione è avvalorata dalla prova a rottura eseguita dopo la prova di carico ciclica che ha evidenziato un carico di collasso in linea con il valore atteso. Anche in questo caso non si sono riscontrati, fino a livelli di carico prossimi a quello di collasso, evidenti distacchi fra i due getti, ad indicare l efficacia della soluzione individuata.

4 In definitiva quindi si può affermare che gli elementi della tipologia FORAP, risultano idonei all utilizzo nell ambito della realizzazione di impalcati da ponte.

5 Recente applicazione: NUOVO ASSE DI VIABILITA PRIMARIA SOTTERRANEA DA VIA DE GASPERI A VIA GATTAMELATA - MILANO Il nuovo asse di viabilità da Via De Gasperi a Via Gattamelata a Milano rientra nell accordo di Programma Progetto Portello del Comune di Milano. La Concessionaria per la progettazione e costruzione è la Società METROPOLITANA MILANESE S.p.A., mentre l impresa esecutrice è la ING. CLAUDIO SALINI S.p.A. di Roma che si avvale della consulenza progettuale della Società CEAS di Milano. Per una parte del solaio di copertura vengono impiegate lastre scatolari FORAP di spessore variabile cm e soletta collaborante di cm con luci da 8 a 15 m circa. Il sovraccarico previsto è pari a un ricoprimento di terra di circa 2.50 m ed un sovraccarico accidentale di tipo stradale, in aggiunta alla spinta orizzontale trasmessa dalle paratie. Tutti gli impalcati hanno resistenza al fuoco di 120 minuti. Dopo la posa degli elementi prefabbricati, è stata disposta l armatura agli appoggi, inferiore per taglio e superiore per momenti negativi, e di ripartizione nella soletta collaborante; in seguito sono stati effettuati i getti in opera, in particolare il giunto tra le lastre adiacenti, il riempimento delle testate per circa 100 cm, la soletta collaborante. L alta superficie di contatto tra prefabbricato e getti in opera permette di ottenere un impalcato particolarmente rigido con un sicuro incastro all appoggio in grado di trasferire le azioni tra l impalcato e le strutture verticali determinate mediante il calcolo a telaio del complesso strutturale. Il peso contenuto degli elementi prefabbricati rapportato alle caratteristiche prestazionali degli stessi, unito all assenza di particolari lavorazioni in opera (posa coppelle di alleggerimento, tamponi fermagetto, etc) prima della posa delle armature e dei getti, ha permesso di ridurre notevolmente le tempistiche di cantiere con conseguenti benefici nell economia generale del cantiere stesso.