La resistenza delle travi in cemento armato precompresso del viadotto Akragas di Riccardo Morandi
Un articolo presentato alle Italian Concrete Days
La resistenza delle travi in c.a.p. del viadotto Akragas (S.S. 115-AG)
La presente nota riguarda la valutazione della capacità resistente delle travi in c.a.p. costituenti gli impalcati del viadotto Akragas ubicato lungo la S.S.115/Quater Sud Occidentale Sicula, nel Comune di Agrigento, tra il km 1+300 ed il km 2+900.
Tale viadotto presenta particolare interesse essendo stato progettato dall'ingegnere Riccardo Morandi negli anni 70.
L'impalcato è realizzato con travi in cemento armato, precompresse secondo il sistema Morandi M5. Si descrivono le caratteristiche geometriche degli impalcati ottenute sulla base degli elaborati grafici forniti dall'ANAS e le indagini sui materiali al fine di caratterizzarne la resistenza. Inoltre, facendo riferimento alla normativa in vigore all'epoca della progettazione relativa ai carichi agenti sui ponti stradali, si mostrano alcuni risultati delle verifiche strutturali.
1 INTRODUZIONE: il viadotto Akragas
Il viadotto Akragas è stato realizzato negli anni '70 nell'ambito della costruzione della strada di allacciamento della S.S. 115 alla città di Agrigento, dall'impresa Manfredi S.A., su progetto del prof. ing. Riccardo Morandi. Le pile del viadotto sono realizzate in cemento armato ordinario, mentre l'impalcato è costituito da travi in cemento armato precompresso.
Al momento dell'ispezione dei tecnici ANAS l'impalcato versava in un avanzato stato di degrado strutturale prodotto, oltre che dal fenomeno della carbonatazione del conglomerato cementizio, dall'azione aggressiva delle acque provenienti dalla piattaforma, non sufficientemente regimentate.
L’effetto combinato dei due fenomeni ha prodotto un avanzato livello di corrosione diffuso in tutti gli elementi strutturali. Tale situazione ha indotto i responsabili ANAS a disporre accurate indagini volte a caratterizzare meccanicamente e dinamicamente le strutture, a seguito delle quali il viadotto è stato per un certo periodo di tempo chiuso al transito. Nella presente memoria si descrive la geometria dell'impalcato dedotta dagli elaborati grafici disponibili e si valuta la resistenza dei materiali sulla base di prove di laboratorio ed in situ.
Inoltre, si forniscono alcuni risultati ottenuti con la modellazione dell'impalcato agli E.F. atta a valutarne la resistenza e le condizioni di sicurezza, facendo riferimento alle azioni prescritte dalle norme in vigore all'epoca della progettazione.
2 DESCRIZIONE DELL'OPERA di Riccardo Morandi
Il viadotto Akragas si sviluppa per una lunghezza complessiva di circa 1400 m con campate di luce teorica di 44 m ciascuna, misurata in asse alle pile. Le pile e le spalle sono realizzate in cemento armato ordinario, mentre l’impalcato di ciascuna campata si compone di 3 travi longitudinali precompresse a cavi scorrevoli, di 5 trasversi di cui 2 in testata e 3 in campata, disposti in mezzeria ed ai quarti della luce e da una soletta prefabbricata in cemento armato ordinario. Le travi longitudinali hanno sezione simmetrica a doppio T con altezza in mezzeria di 2.20 m, che si rastrema verso le estremità sino ad un'altezza di m 1.82 ed all'estremità assume una sezione trapezia, formando una sella Gerber al di sotto della quale è disposto l'apparecchio di appoggio in neoprene armato.
L'interasse tra le travi longitudinali è 3.00 m. Le travi sostengono una soletta prefabbricata di spessore di 0.20 m, provvista di fori per la solidarizzazione alle travi per mezzo di armature da queste sporgenti, e getto integrativo di cls.Le travi longitudinali presentano medesime caratteristiche geometriche ma differenti disposizioni dei cavi di precompressione, i quali sono indicati con la sigla M5 seguita dal numero di trefoli. Questi sono a 7 fili con diametro nominale di 0.5 pollici.
La trave interna è armata con cinque cavi di precompressione, di cui: quattro cavi M5/16 e un cavo M5/8 (Fig. 4).
Dei cavi due sono ancorati in campata e due all'estremità; mentre il quinto cavo corre lungo il corrente inferiore.
Le travi esterne sono armate con sei cavi di precompressione, di cui: quattro cavi M5/16 e due cavi di tipo M5/8 (Fig. 5).
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