Architettura Tecnica 2

Appunti di architettura tecnica 2

Professoressa Tullia Iori
Anno Accademico 2019/2020

Introduzione

Ghisa, ferro e acciaio
La storia della scienza delle costruzioni
I ponti metallici nel XIX secolo in Europa
I ponti sospesi
Le strutture metalliche prima dell’Unità d’Italia
Le strutture metalliche dopo l’Unità d’Italia
Avvento del cemento armato

Robert Maillart

(Berna, 6 febbraio 1872 – Ginevra, 5 aprile 1940)

Volte sottili in cemento armato

Pier Luigi Nervi
La guerra e la ricostruzione
La precompressione

L'autosole

La costruzione dell'Autostrada del Sole è una delle imprese ingegneristiche più importanti del paese, va da Milano a Napoli per un totale di quasi 800 chilometri. L'inaugurazione avviene il 4 ottobre del 1964, dopo otto anni dall'inizio del cantiere. È stato scelto il 4 ottobre perché era San Francesco, il patrono d'Italia a quel tempo.

Il consorzio SISI

I promotori della costruzione dell'autostrada sono quattro imprese italiane che si associano nel 1954: l'Italcementi, la Fiat, l'Agip e la Pirelli, dando vita alla SISI (Sviluppo Iniziative Stradali Italiane). Questa associazione tenta di realizzare un collegamento autostradale tra Napoli e Milano ma riesce a progettare e a realizzare solo una piccola parte tra Milano e Piacenza. Un obiettivo che riesce a raggiungere la SISI è però quello di promuovere ai vertici il progetto di una costruzione autostradale.

Il progetto Jelmoni

Il 21 maggio del 1955 viene fatto un piano autostradale pluriennale (Legge 463) che prevedeva la realizzazione non solo della direttrice tra Milano e Napoli ma anche la Salerno-Reggio Calabria, Roma - L’Aquila, e continuare tutti quei tratti esistenti ma incompleti, con due corsie per ogni senso di marcia. Il progettista a cui viene affidato il piano è Francesco Aimone Jelmoni che suddivide gli 800 km di progetto in lotti di 3-4 chilometri per affidare i lavori, attraverso un appalto concorso, ad imprese locali che promuovevano il loro progetto. Solo in casi di particolari difficoltà la Società Autostrade si prendeva l'obbligo di costruire. La divisione dell'opera ha comportato verità tecniche, di materiali, ma soprattutto di progettazione, infatti i ponti che interessano l'Autostrada del Sole sono tutti diversi tra loro. Ogni impresa che partecipava era chiamata ad affidarsi ad un progettista che realizzava il proprio ponte. In realtà inizialmente Jelmoni aveva previsto solo ponti ad arco parabolico, ma così non è stato. Tutti i ponti dell'Autostrada del Sole saranno ponti in cemento.

Ponte sul Po a Piacenza – Silvano Zorzi (1957-1959)

Ponte in cemento armato precompresso, 16 campate di 75 mt di luce. Le fondazioni sono ad aria compressa. Il primo progetto prevedeva un ponte a travata unica su più appoggi che però non viene accettato in quanto il cemento precompresso iperstatico ancora era visto con diffidenza. Il progetto che viene accettato è quello di un ponte composto da più travi appoggiate-appoggiate che copre una luce di circa un chilometro. Le travi sono in cemento armato precompresso con 24 cavi da 42Φ6 che seguono l'andamento del diagramma del momento. Il 4 giugno 1959 collaudo con i carrarmati e 20 autocarri, Franco Levi dirige il collaudo.

Autostrada Firenze - Bologna

Viadotto Quercia Setta – Riccardo Morandi (1958-1959) Impresa AF Sogene. Piloni sottili ed altissimi, simili ad un colonnato; la trave è appoggiata-appoggiata, con un piccolo sbalzo e poi una trave Gerber. Viadotto sul Sambro – Riccardo Morandi (1958-1959) Impresa AF Sogene. Due archi paralleli, con distanza tra uno e l'altro di 13 mt. Viadotto Gambellato – Giulio Krall (1957-1960) Ferro beton. Un arco intelaiato sostenuto dai pilastri, struttura tutta a vista su cui poi poggiano i pilastrini e l'impalcato. Viadotto Merizzano – Giulio Krall AG Giacomelli. Viadotto sul Torrente Aglio – Guido Oberti (1957-1959) G. Oberti era l'assistente di Arturo Danusso, impresa Romagnoli, lungo la Transappenninica. 164 mt di luce, ponte ad arco unico alleggerito all'interno e quindi poco spingente; il realizza prima con due cerniere, che verranno poi bloccate e diventerà un arco incastrato-incastrato. Viadotti Poggettone e Pecora Vecchia – A. Carè e G. Giannelli (1960) AS Autostrade. Il ponte si trova in curva. Viadotto Coretta – F. De Miranda Uno dei pochi ponti in acciaio; travata progettata dall'ILVA. Trave mista, in acciaio con la soletta in cemento armato. Viadotto Macinaie – F. De Miranda e S. Zorzi Travata in acciaio progettata da F. De Miranda e pilastri progettati da S. Zorzi. Viadotto Settefondi – C. Castiglia e F. Levi (1958-1960) Cemento armato precompresso, esperimento per studiare la messa in tensione dei cavi di acciaio. Viadotto di Ripoli – G. Turazza (1959-1960) Trave prefabbricata in cemento armato precompresso e poi varata in cantiere con il brevetto Turazza. 3 dicembre 1960: inaugurazione Transappenninica.

Autostrada Roma – Firenze

Una complicazione nasce per quanto riguarda la scelta del tracciato in quanto tutte le città volevano il passaggio dell’autostrada. Si decide di farla passare accanto ad Arezzo con la curva Fanfani (ministro). Viadotto San Giuliano – Carlo Cestelli Guidi Ponte ad arco piuttosto parabolico realizzato con una centina innocenti traslante. Ponte sull’Arno ad Incisa – S. Zorzi Arco portale iperstatico in cemento armato precompresso di 104m di luce. Blondin a falconi oscillanti Cruciani, brevetto Cruciani depositato il 21 aprile 1958. Ponte sull’Arno a Levane – S. Zorzi È l’ultimo ponte di Zorzi, è dedicato a G. Romita. È un ponte ad arco poligonale in cemento armato ordinario, raggiunge i 134m di luce, realizzato dove il fiume Arno si ingrossa a causa di una diga presente a valle. 4 ottobre 1964: inaugurazione intero percorso con Aldo Moro.

Chiesa dell’autostrada – G. Michelucci (1964)

Viene costruita in memoria dei caduti durante i cantieri. Michelucci realizza una sorta di tenda di cemento armato ordinario e di cemento armato precompresso, per omaggiare i modelli costruttivi utilizzati per la costruzione dell’autostrada. Al cemento è stata unita la pietra locale, il Pozzolit, che faceva sembrare la struttura fatta in legno pietrificato.

Riccardo Morandi

(Roma, 1° settembre 1902 – Roma, 25 dicembre 1989)

La crisi Silvano Zorzi

(Padova, 2 luglio 1921 – Milano, 13 marzo 1994) Durante la Seconda Guerra Mondiale emigra in Svizzera dove ha modo di partecipare al progetto universitario di Colonnetti. Finita la Guerra, rimane in Svizzera dove si laurea nel 1945. Grazie a Colonnetti, una volta tornato in Italia riesce a farsi riconoscere la laurea a Padova. Brevetto per canale di Pontecorvo 1956: unico brevetto che Zorzi depositerà, è un brevetto per la realizzazione di lastre di impermeabilizzazione di un canale; erano lastre sottilissime ma molto resistenti all'acqua, grazie alla tecnica della precompressione. Nel 1960 fonda la società IN.CO. (Ingegneri Consulenti). Zorzi viene definito un designer, si preoccupa anche dell'estetica dei ponti.

Circonvallazione Ovest, sopraelevata Via Renato Serra – Via Monte Ceneri, Sovrappasso Via Scarampo (1960-1964, Milano)

Passerella nello stabilimento dell'Italcementi (1963, Rezzato - Brescia) È una struttura sulla quale scorre il tapis roulant che serviva per il trasporto dei materiali dalla montagna alla fabbrica. La trave orizzontale ha una luce di 32mt ed è sagomata a V, viene realizzata con cemento bianco precompresso. I pilastri assumono una forma ad “ago”, attraverso la loro cruna passa la trave; essi sono sagomati in modo da resistere in modo perfetto alle sollecitazioni.

Ponte per la metropolitana A (1964-1972, Roma)

Il concorso viene indetto nel 1961, ma ci furono diversi problemi. Il primo era il fatto del come superare il Tevere, alcuni progettisti optarono per attraversare il Tevere in profondità, ma questo risultava senza dubbio molto più costoso del costruire un ponte da sponda a sponda. Il secondo problema era invece relativo all’estetica, poiché si pensa che in prossimità del centro storico un ponte sul Tevere possa deturpare la città. Alla fine, il progetto di Zorzi e Moretti vince l’appalto, anche se le polemiche continueranno fino alla fine dei lavori sulla metropolitana di Roma. Il ponte viene progettato con due appoggi per imitare i tipici ponti di Roma. Moretti ha lavorato sui bordi sia dell’impalcato che dei pilastri, sagomandoli e facendoli diventare il più possibile adatti alla città. Anche la struttura dei pilastri è stata studiata nel dettaglio: i pilastri, infatti, hanno due facce diverse perché a seconda di dove arriva l'acqua risulterà a punta o morbido per evitare i flussi perturbativi. In sommità hanno una forma biforcuta, dove le due biforcazioni sorreggono le due parti più resistenti dell'impalcato, mentre all'interno ci sta una soletta più leggera. La struttura è così composta: una trave continua poggia su quattro appoggi, due sulle sponde e due sulle pile in alveo; ha una lunghezza complessiva di 120mt con una luce intermedia 46 mt. La soletta è sottilissima, diventa alta al massimo 1,30mt, anche se in corrispondenza del piastre ortotropecapitello è leggermente maggiore. Le due parti resistenti laterali, sono ossia hanno la stessa resistenza nelle due dimensioni, dovuto ad una doppia rete di cavi di precompressione che viaggiano sia longitudinalmente, cavi Tesit, che trasversalmente, cavi Dywidag, e una soletta sottile al centro. Le due piastre esterne più resistenti sostengono il traffico automobilistico, mentre quella più sottile il traffico metropolitano. Il ponte è realizzato con cemento bianco. La costruzione è piuttosto complicata in quanto, essendo un ponte piccolo, non è pensabile utilizzare una macchina sospesa che cammina, quindi vengono fatti due appoggi provvisori in cemento su cui viene disposta una centina metallica composta da travate fatte di tubi. Viene poi disposto tutto l’apparato per fare il getto e una cassaforma in legno marino, in cui viene eseguito il getto a ciclo continuo (giorno e notte) per evitare giunti freddi, cambiamenti di colore o tutto ciò che poteva avvenire a modificare visivamente il ponte, doveva risultare il più omogeneo possibile. Moretti disegna anche la balaustra anche se non la vedrà mai realizzata.

Viadotto Sfalassa’ (1968-1972, Bagnara Calabra)

Viadotto sulla Salerno – Reggio Calabria. Zorzi adotta la soluzione costruttiva in acciaio, benché egli progetti quasi sempre in cemento armato precompresso.

Ponte sul Veilino, Autostrada Azzurra (1963-1967)

Genova-Rapallo. Il sistema di costruzione usato è quello a poco a poco, sistema comprato dalla Dywidag, ditta tedesca. Questo sistema consente la costruzione dell’impalcato di 3mt in 3mt; partendo dalla pila, si montano delle centine mobili e 3mt alla volta si procede in avanti. Per evitare di far inclinare le mensole, a mano a mano che si avanza e ci si allontana dalla pila, si montano dei cavi di precompressione che viaggiano all'interno della struttura e che serrano concio dopo concio la struttura alla fila ed evitano quindi che la pila si deformi. Per evitare anche ulteriori problemi statici, si procede costruendo simmetricamente a destra e sinistra contemporaneamente. Questi sono i primi ponti in Italia che verranno costruiti con questa tecnica; in questo ponte non lo vediamo chiaramente, al contrario del Ponte sul Tagliamento dove questa tecnica è chiarissima.

Ponte sul Tagliamento (1969-1969, Pinzano)

La struttura è di 163mt di luce libera è si innesta sulle sponde del ponte precedente costruito da Vacchelli, poi demolito dopo una serie di problemi. Il telaio è a tre cerniere, incernierato-incernierato. La sezione è realizzata con due paretine laterali resistenti e il sistema a cassone, la sezione resistente è molto piccola e si porta un grande impalcato sopra. Viene realizzato per conci con il sistema Dywidag, quindi un concio alla volta a sbalzo dalle due sponde fino a quando si vanno a congiungere in centro. La sagoma è variabile, ossia il ponte in chiave è più sottile. La realizzazione è possibile poiché la macchina utilizzata aveva la parte inferiore che poteva essere sollevata per avere spessori diversi. Quando si arriva in chiave, i tira fondi alle spalle del ponte vengono sganciati per iniziare a far funzionare le cerniere. Qui è chiaro quanto Zorzi sia un Colonnettiano puro, pensa che le strutture vanno addestrare a comportarsi in un modo più prestazionale di quello che potrebbero.

Viadotto Gorzexio (1972-1978, Savona)

Si può definire “Ponte Zorzi”, in quanto è una sua invenzione. Il viadotto è fatto con pile molto alte e l’impalcato viene fatto con sistema Dywidag simmetrico a poco a poco dal pilastro. All’attacco tra pilone ed impalcato Zorzi svuota completamente il pilone, rimane come se fosse un diapason, ovvero due lamelle sottilissime che arrivano fino a prendere l’impalcato. Questa è per Zorzi una soluzione particolarmente essenziale ed elegante, è chiara la sua idea di design strutturale. Considerazione statiche secondo Zorzi: è molto meglio fare la travata di questi ponti continua su pile sottili, così da evitare i giunti di dilatazione, inoltre è meglio se le pile sono molto snelle, per esempio, a semplice lama o a doppia lama creando una configurazione di trave continua su appoggi semplici (semplice lama) o trave continua su incastri scorrevoli (doppia lama). Sul Gorzexio abbiamo una trave continua su incastri scorrevoli, la doppia lama consente tutte le dilatazioni, sia quelle termiche che quelle dell’azione frenante data dalle macchine che vi transitano, senza dover interrompere la travata, flessibilità data dalle due antenne.

Viadotto Teccio (1975)

Savona-Torino. La geometria è all’incirca la stessa del viadotto Gorzexio ma la macchina utilizzata è un’altra. Si tratta della centina autovarante.

Viadotto Fichera (1970-1972, Sicilia)

Siamo sotto a Polizzi Generosa. I pilastri sono ancorati al terreno con la precompressione visto il sito molto franoso. Il viadotto è lungo 7km, i pilastri sono tutti uguali posti alla stessa distanza. Viene usata questa volta una macchina fissa, una centina autovarante. Questa centina, rispetto al sistema a poco a poco, è capace di viaggiare sui pilastri già realizzati, è capace appunto di autovararsi, ovvero di poggiarsi sul pilastro successivo. La centina sporge in avanti fino a poggiarsi sul pilastro successivo con un rostro. La centina autovarante viaggia di una campata a settimana. I pilastri e i capitelli sono ottagonali.

Sopraelevata dei Parchi, Tangenziale Est di Milano (1971, Milano)

La ditta è la Farsura che si ridisegnano le macchine. La macchina è simile a quella siciliana però è una centina autovarante a vie inferiore, la cassaforma viene tenuta dalle travi radenti ai pilastri che però viaggia da sotto.

Sergio Musmeci

(Roma, 2 giugno 1926 – Roma, 5 marzo 1981) Musmeci si laurea in ingegneria civile nel 1948 all’università La Sapienza a ridosso della Seconda Guerra Mondiale, comincia a fare praticantato nella Nervi & Bartoli e poi mette su uno studio con Antonio Nervi, laureatosi nello stesso tempo in architettura, il quale ha come supervisore Pierluigi Nervi. Nel 1953 sposa Zenaide Zanini, architetto anch’essa, con la quale fonderà lo studio. Nel 1956 collabora con il professore Tedone all’Università di architettura de La Sapienza nel corso di meccanica razionale, del quale diventerà poi l’assistente in seguito alla vincita del concorso. Dal 1969 tenne l'insegnamento di Ponti e Grandi Strutture nella facoltà di architettura. Durante la sua carriera Musmeci collabora con diversi ingegneri e architetti, tra questi ricordiamo: A. Vitellozzi, U. Luccichenti, con lo studio di L. Calini ed E. Montuori, G. Vaccaro, A. Libera e C. Mollino.

I Fase: Disegno dei Ferri “Bello” / Volte Corrugate

Mercato del Pesce (1950) S. Bosiello, con la collaborazione di S. Musmeci per la realizzazione delle voltine cilindriche, articolo che cita la prima esperienza professionale da progettista. Palestra CONI (1953, Formia) A. Vitellozzi con la collaborazione di S. Musmeci per la realizzazione della copertura pieghettata.