Teoria e Progetto dei Ponti

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1 Corso di Teoria e Progetto dei Ponti Università degli Studi di Pavia Teoria e Progetto dei Ponti 1/15 Teoria e Progetto dei Ponti Anno Accademico 08/09 Prof. Gian Michele Calvi

2 Ing. Matteo Moratti studiocalvi.eu Orario delle lezioni Martedì ore 9:00-11:00 aula E3 Mercoledì 14:00-16:00 aula EF4 Teoria e Progetto dei Ponti 2/15

3 Calendario delle lezioni Teoria e Progetto dei Ponti 3/15

4 Indice delle lezioni Teoria e Progetto dei Ponti 4/15 Parte teorica: complementi di tecnica e di scienza delle costruzioni Teoria delle linee e delle superfici d influenza La ripartizione dei carichi nei graticci piani di travi: procedimenti classici e matriciali Il calcolo plastico delle piastre L analisi delle travi a cassone L analisi delle strutture precompresse e post-compresse L analisi delle strutture miste acciaio-calcestruzzo La teoria delle strutture ad arco Le teoria delle travi curve Analisi dinamica di una struttura a grande luce: cenni sulle problematiche relative alle strutture sostenute da cavi, sulla fatica dei materiali e sulla meccanica della frattura

5 Indice delle lezioni Teoria e Progetto dei Ponti 5/15 Parte applicativa: elementi pratici relativi alle strutture da ponte Cenni storici all evoluzione della progettazione e della costruzione di strutture a grande luce con particolare riferimento ai ponti Analisi tipologica dei ponti: ponti a travata, ponti ad arco ad impalcato superiore ed inferiore, ponti strallati, ponti sospesi e La scelta tipologica del ponte, dei materiali e delle luci: uso dei data bases e dei Sistemi Esperti Normative relative alla progettazione e costruzione di ponti stradali, pedonali e ferroviari con particolare riferimento Norme Tecniche per le Costruzioni 2008 Cenni alle Normative Urbanistiche, Stradali, Idrauliche e Geotecniche che condizionano la progettazione di un ponte Le parti costituenti di un ponte e i relativi particolari costruttivi: impalcato, pile, spalle, apparecchi d appoggio, giunti di carreggiata, cavi e relativi ancoraggi, rampe d accesso sistemi di smaltimento delle acque Tecniche di modellazione ad elementi finiti degli elementi costituenti di un ponte: modelli semplici e modelli complessi. Tecniche costruttive e organizzazione cantieristica per la realizzazione di un ponte Valutazione dello stato di conservazione e della sicurezza di un ponte esistente e possibili tecniche di restauro, ripristino e rinforzo con particolare riferimento alla durabilità dei materiali. Cenni pratici all attività di diagnostica, alla tecnica della post-compressione e all utilizzo di fibre ad alta resistenza. Cenni di analisi dinamica sui ponti: le vibrazioni in esercizio e gli effetti aerodinamici

6 Testi di riferimento Teoria e Progetto dei Ponti 6/15 C. Menn - Prestressed Concrete Bridges. Ed. Birkhauser, 1990 Pietrangeli M.P. - Progettazione e costruzione di ponti. CEA Milano, 1996 Michael P Collins, Denis Mitchell - Prestressed Concrete Structures, Ed. Response Pubblications, 1997 M. J. N. Priestley, F. Seible, and G. M. Calvi - Seismic Design and Retrofit of Bridges, Ed. Wiley and Sons 1996 F. Leonhardt - Bridges. Aestetics and design. Ed. DVA, 2002 David Collings - Steel Concrete Composite Bridges, Ed. Thomas Telford Services Ltd, October 2005 Robert Benaim The Design of Prestressed Concrete Bridges, concepts and principles, Ed. Taylor and Francis 2008

7 Normative di riferimento (EUROCODICI) Teoria e Progetto dei Ponti 7/15 UNI EN 1990 Criteri generali di progettazione strutturale Norma quadro UNI EN 1991 Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture - Pesi propri e sovraccarichi - Carichi da neve - Azioni del vento - Azioni termiche - Azioni durante la costruzione - Azioni eccezionali - Carichi da traffico sui ponti UNI EN 1992 Eurocodice 2 - Strutture di calcestruzzo - edifici - ponti - serbatoi e strutture di contenimento UNI EN 1993 Eurocodice 3 - Strutture di acciaio - edifici - ponti - strutture di acciaio inox - strutture a guscio - torri, pali e ciminiere - silos, serbatoi e condotte - palancole UNI EN 1994 Eurocodice 4 - Strutture miste acciaiocalcestruzzo - edifici - ponti

8 Normative di riferimento (EUROCODICI) Teoria e Progetto dei Ponti 8/15 UNI EN 1995 Eurocodice 5 - Strutture di legno - edifici - ponti UNI EN 1996 Eurocodice 6 - Strutture di muratura - edifici - criteri di esecuzione - metodi di calcolo semplificato UNI EN 1997 Eurocodice 7 - Progettazione geotecnica - criteri generali - prove e indagini sul terreno UNI EN 1998 Eurocodice 8 - Strutture in zona sismica - edifici - ponti - riparazione strutture danneggiate - fondazioni e strutture di contenimento - silos, serbatoi e condotte - torri, pali e ciminiere UNI EN 1999 Eurocodice 9 - Strutture di alluminio - strutture soggette a fatica - strutture a guscio - strutture con lamiere formate a freddo

9 Normative di riferimento (Italiane) Teoria e Progetto dei Ponti 9/15 Norme Tecniche per le costruzioni (GU n. 29 del Suppl. Ordinario n. 30) Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo dei ponti stradali (D.M. del ) Circolare 25 febbraio 1991 n Istruzioni relative alla normativa tecnica dei ponti stradali Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi (D.M. del ). Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi di cui al decreto ministeriali 16 gennaio 1996 circolare 4 luglio 1996 n. 156AA.GG./STC. Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche (D.M. del ). Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche per il calcolo, l esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al decreto ministeriali 9 gennaio 1996 circolare n. AA.GG./STC. Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l esecuzione ed il collaudo delle opere di fondazione (D.M. del ). Decreto Ministeriale 14 febbraio 1992.Norme tecniche per l esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche.

10 Normative di riferimento (Italiane) Teoria e Progetto dei Ponti 10/15 Norme CNR 10011/85 Costruzioni di acciaio Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione Norme UNI-CNR Per 1. apparecchi di appoggio; 2. giunti stradali; 3. barriere 4..

11 Normative di riferimento (Italiane) Teoria e Progetto dei Ponti 11/15 Cenni di Normative nell ambito degli Appalti Pubblici legge n. 163/2007 Decreto legislativo 12 aprile 2006, n. 163Codice dei contratti pubblici relativi a lavori, servizi e forniture in attuazione delle direttive 2004/17/CE e 2004/18/CE (G.U. n. 100 del 2 maggio 2006) Sicurezza sul luogo di lavoro 494/96 e s.m.i Decreto Legislativo 14 agosto 1996, n. 494 "Attuazione della direttiva 92/57/CEE concernente le prescrizioni minime di sicurezza e di salute da attuare nei cantieri temporanei o mobili Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia. (Testo A)DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA 6 giugno 2001, n. 380 Pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 245 del 20 ottobre Supplemento Ordinario n. 239 (Rettifica G.U. n. 47 del 25 febbraio 2002) Normative Urbanistiche (illuminotecniche, etc.) Vincoli di tutela paesaggistica e beni architettonici (Codice Urbani) DECRETO LEGISLATIVO recante il "Codice dei beni culturali e del paesaggio" ai sensi dell articolo 10 della legge 6 luglio 2002, n (Gazzetta Ufficiale 24 febbraio 2004, n. 45).

12 Link utili e associazioni Teoria e Progetto dei Ponti 12/15 FIB-CEB International Federation for Structural Concrete ATE Associazione Tecnologi per l'edilizia Aggiornamenti normativi

13 Parte I: Progettazione generale Teoria e Progetto dei Ponti 13/15 Tipi d intervento secondo Circolare Istruzioni per applicazione D.M. 1990: restauro, interventi volti al ripristino statico adeguamento, interventi che incrementano le azioni massime sopportabili dalla struttura ristrutturazione, interventi che modificano la geometria del ponte progettazione ex novo Con O.P.C.M. 3274/2003 e s.m.i miglioramento sismico adeguamento sismico

14 Parte I: Progettazione generale Teoria e Progetto dei Ponti 14/15 In accordo con TU RUOLO DELLA COMMITTENZA E DEL R.U.P. STABILIRE LA CATEGORIA E LA CLASSIFICAZIONE DELL OPERA RUOLO DEL PROGETTISTA ADOTTARE PROCEDIMENTI PROGETTUALI ADEGUATI Problemi idraulici Problemi geologici geotecnici: Geometria della sede stradale, altezze libere relative Norme complementari: classificazione della strada in relazione al numero di veicoli, abbattimento barriere architettoniche, Soprintenza per i beni e le attività culturali, Illuminazione norme CEI, etc. Categoria del ponte, 1^ o 2^ / presenza di eventuali carichi eccezionali Adottare metodi di calcolo in accordo con le normative e nel rispetto delle esigenze della committenza

15 Conoscenze di base Teoria e Progetto dei Ponti 15/15 Comportamento dei materiali -Calcestruzzo; -Acciai (per c.a., per trefoli o trecce, per carpenteria metallica) Analisi strutturale -strutture isostatiche; -strutture iperstatiche: a) metodo alle forze; b) metodo agli spostamenti; c) analisi ad elementi finiti. Elementi in c.a. -presso-flessione; -taglio; -torsione; -instabilità.