Paniere nuovo completo di Teoria e progettazione dei ponti

TEORIA E PROGETTAZIONE DEI PONTI

INGEGNERIA CIVILE

Docente: Prof. Siviero Enzo

MULTIPLE

L'architettura strutturale

Mira ad ottimizzare il progetto architettonico con quello strutturale, in modo tale che ad ogni elemento corrisponda una funzione

Gli schemi statici tradizionali nei ponti

Sono tipicamente quattro, ovvero ponti a travata, ponti ad arco, ponti sospesi e ponti strallati

I materiali tradizionali nei ponti

Sono tipicamente legno, muratura, acciaio e calcestruzzo

La passerella di Campo Volantin di S. Calatrava

Ha un arco inclinato, che obbliga ad avere importanti ritegni torsionali alle estremità

Il ponte de la Mulher di S. Calatrava a Buenos Aires

Reinterpreta in maniera inefficiente lo schema di un ponte strallato, eliminando i contro stralli ed obbligando ad avere una pila di grosse dimensioni alla base e delle fondazioni estremamente consistenti

Nella progettazione di un ponte

Lo studio accurato del contesto e del percorso delle forze consente di realizzare strutture innovative

Con costicontenuti

In base alle tipologie di carico a cui sono sottoposti i ponti possono essere definiti come:

• Ponti stradali
• Ponti pedonali
• Ponti ferroviari
• Ponti per il trasporto di materiali (sebbene questi ultimi non siano chiaramente specificati in normativa)

I pionieri dell'uso del cemento armato nei Ponti in Italia

Sfruttarono con un certo ritardo i progressi degli studi avvenuti in Francia ed in Germania, si ricordi ad esempio il ponte del Colombaro a Torino del 1902 dell'ing. Giovanni Antonio Porcheddu che impiegò per primo il sistema Hennebique

Il periodo tra le due guerre mondiali in Italia, relativamente alla realizzazione di ponti in c.a.

Fu un momento di forte sviluppo, dovuto alla necessità di ricostruzione, che portò alla definitiva affermazione di figure quali Danusso, Krall, Miozzi, Santarella

Nel dopoguerra in Italia, relativamente alla realizzazione di ponti in c.a.

Si definì compiutamente la tecnologia del cemento armato precompresso

E ciò portò ad un consistente sviluppo di nuovi ponti e viadotti, anche prefabbricati.

La teoria degli stati limite consiste nel considerare le azioni agenti sulla struttura cumulate tra loro in modo da determinare le condizioni di carico tali da risultare più sfavorevoli ai fini delle singole verifiche, tenendo conto della probabilità ridotta di intervento simultaneo di tutte le azioni con i rispettivi valori più sfavorevoli.

Le strutture iperstatiche.

La normativa sulla progettazione e dimensionamento dei ponti è trattata negli Eurocodici EC1, EC2, EC3, EC4, EC5, EC8 con delle specifiche sezioni, oltre che nel DM 14.01.2008 e il progettista può riferirsi a tali normative.

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), i ponti si suddividono in quante e quali categorie?

Tre categorie, due per transiti di carichi mobili ed una per i ponti pedonali.

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008),

Un ponte con carreggiata di larghezza oltre i 6 m prevede nessuna corsia di carico.

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), la corsia maggiormente caricata di un ponte stradale prevede i seguenti valori:

• Carico d'asse Qk = 300 kN
• Carico distribuito qk = 9 kN/m²

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), un ponte di terza categoria (pedonale) prevede un carico uniformemente distribuito sulla superficie calpestabile di 5 kN/m².

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), l'incremento dinamico di carico sulle strutture da ponte è pari a:

I carichi caratteristici previsti da normativa già comprendono i valori di incremento dinamico.

Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), il carico dovuto a frenamento su ponti di prima categoria è un carico parallelo al senso della carreggiata compreso tra 180 kN e 900 kN, dipendente anche dalla larghezza w1.

della corsia Secondo l'attuale normativa vigente in Italia (DM 14.01.2008), il carico da vento sui ponti si considera generalmente come un carico q5, di intensità pari a 2.50 kN/m2, diretto ortogonalmente all'asse del ponte, su una superficie pari all'altezza strutturale + 3 m. Quale di queste condizioni può essere associata agli stati limite ultimi? Perdita di equilibrio di una parte o dell'insieme della struttura, considerata come corpo rigido. Quale di queste condizioni può essere associata agli stati limite di esercizio? Spostamenti eccessivi (senza perdita di equilibrio). I dispositivi di vincolo devono essere tali da consentire tutti gli spostamenti previsti con un margine di sicurezza maggiore rispetto a quello assunto per gli altri elementi strutturali. La sollecitazione derivante da variazioni termiche su un ponte dipende dalla lunghezza del ponte, sezione trasversale, gradiente termico, materiale di realizzazione e sistema di vincolo del ponte. I ponti amateriali tradizionali impiegati nella realizzazione dei ponti, il ferro e l'acciaio sono i più utilizzati grazie alla loro resistenza e durabilità.

Materiali innovativi impiegati nella realizzazione dei ponti, l'alluminio. Viene impiegato per il basso peso specifico e per la buona resa estetica, e si trova in una grande quantità di forme in quanto si produce in lamiere e profilati e profilati estrusi.

I ponti a travata in semplice appoggio. Generalmente garantiscono una minor durabilità rispetto alle strutture integrali, a causa della presenza di giunti.

I ponti a cassone. Sono oggi molto usati per luci medio grandi in quanto hanno buona resistenza a trazione e compressione, efficacia torsionale, adattabilità alla prefabbricazione e buona resa estetica grazie alla compattezza delle sezioni.

La fase di spinta di un ponte a cassone può essere molto onerosa dal punto di vista delle sollecitazioni, diventando in alcuni casi la combinazione dimensionante in una struttura ad arco, se la curva delle pressioni coincide con l'asse geometrico dell'arco stesso.

La sollecitazione è di puro sforzo normale.

momento e taglio sono pari a 0 in un arco a tre cerniere

La spinta orizzontale può essere determinata effettuando una semplice equazione di equilibrio in chiave . Tale spinta dipende esclusivamente dal carico applicato e dalla luce dell'arco