La Stazione TAV di Afragola di Zaha Hadid. Il progetto esecutivo degli impalcati in CAP
Le peculiarità della modellazione strutturale finalizzata all’analisi ed alla progettazione degli impalcati della Stazione TAV di Afragola di Zaha Hadid
Articolo concesso dalla rivista Structural Modeling
Interprogetti si è occupata della variante al progetto definitivo della stazione dell’Alta Velocità di Afragola redatta in seguito alla sopraggiunta necessità di modificare le sequenze costruttive previste dal progetto originario al fine di consentire la piena operatività dei binari ferroviari nel corso dei lavori. Nello specifico la variante interessava gli impalcati parzialmente prefabbricati in c.a.p. Il presente articolo descrive le peculiarità della modellazione strutturale finalizzata all’analisi ed alla progettazione degli impalcati prefabbricati. Il software di calcolo utilizzato è Midas Gen 2008 V 7 2 1 prodotto da Midas Information Technology Co, Ltd (Corea). La progettazione, completata nell’ottobre 2008, è stata condotta in accordo con le prescrizione del DM 1996.
Il progetto
La stazione dell’Alta Velocità di Afragola presenta una singolare geometria a ponte che si sviluppa al di sopra di quattro allineamenti ferroviari, secondo una direttrice inclinata rispetto all’asse dei binari. In corrispondenza delle testate, il sistema strutturale è del tipo in c.a. in opera con solette e pareti dalla geometria complessa come da schema architettonico.
La parte centrale, invece, è una struttura parzialmente prefabbricata, appositamente studiata per garantire la funzionalità della linea ferroviaria durante lo svolgimento delle attività di cantiere. I nuclei in c.a. posti in corrispondenza delle banchine, che ospitano i collegamenti verticali, svolgono la duplice funzione di sistema sismo-resistente e di supporto intermedio per la struttura a ponte che risulta così suddivisa in 4 campi per una lunghezza complessiva di circa 145m. Il corpo a ponte si sviluppa su 3 livelli ciascuno dei quali, realizzato in c.a.p., si caratterizza per il complesso layout che in pianta delimita un grande atrio centrale a tripla altezza, illuminato dalla copertura in acciaio e vetro.
Gli impalcati sono realizzati con travi composite di cui la parte prefabbricata è di classe Rck 55, mentre il getto di completamento è di classe Rck 45. Le sezioni prefabbricate correnti dei tegoli, sono del tipo a “TT” preteso e sono presenti in corrispondenza delle aree regolari e prive di vuoti. Invece, in adiacenza ai vuoti per il passaggio di ascensori e scale mobili, sono previste travi più robuste, sempre in c.a.p. di sezione rettangolare, la cui configurazione definitiva viene realizzata per fasi: le travi prefabbricate e pretese con tipica forma ad “U”, portano inizialmente i soli carichi da peso proprio e da costruzione; successivamente le stesse travi fungono da cassero per un getto di completamento seguito da un’ulteriore fase di post-tensione in direzione longitudinale.
Viene così a configurarsi una sezione composita rettangolare, successivamente resa solidale alle travi adiacenti grazie alla tesatura di cavi posti in direzione trasversale. Questi ultimi, quindi, conferiscono comportamento pressoché monolitico alle diverse travi composite affiancate che risultano così in grado di portare i carichi trasferiti dalle aree di impalcato forate ad esse adiacenti e successivamente realizzate. I traversi post-tesi sono chiamati a svolgere una duplice funzione: irrigidire trasversalmente l’impalcato e conferire ad esso un comportamento a graticcio rispetto ai carichi verticali. La luce netta delle travi è di 29m mentre l’altezza strutturale netta delle sezioni in c.a. è pari a 1.4 m.
Le travi poggiano su elementi a mensola in aggetto dalle pareti dei nuclei in c.a e sono rastremate in corrispondenza delle estremità. Gli apparecchi d’appoggio sono del tipo ad elastomero confinato unidirezionale e multi direzionale. La disposizione in pianta è stata definita in modo da lasciare gli impalcati liberi di deformarsi in direzione longitudinale, rendendo i singoli nuclei indipendenti lungo tale direttrice, e da vincolarli in direzione trasversale, consentendo così un collegamento rigido tra gli impalcati ed i nuclei stessi. Si evidenzia che il fissaggio definitivo degli apparecchi d’appoggio avvenga solo in seguito al completamento delle fasi di post-tensione per evitare sollecitazioni parassite negli apparecchi stessi e per garantire che tutte le sollecitazioni fornite siano trasferite agli elementi da pre-comprimere.
La soluzione adottata per la distribuzione degli appoggi ha permesso di affrontare in modo indipendente la progettazione e la modellazione dei singoli campi di impalcato. Fondamentale ai fini del corretto dimensionamento e della verifica degli impalcati è risultata l’individuazione delle diverse fasi costruttive con le relative condizioni di carico e di vincolo. Esse sono di seguito sintetizzate e si evidenzia come per ciascuna fase sia stata individuata una durata minima ed una massima, entrambe utilizzate per determinare gli effetti più gravosi sul sistema strutturale complessivo.
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FONTE: CSPFea - Rivista “Structural modeling”
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