Miglioramento strutturale di “Ponte-Tubo” per condotta d’acqua

Nel corso della seconda metà del 2018 il Consorzio di Bonifica Stornara e Tara di Taranto affidò allo studio degli ingegneri Carlucci l’incarico di procedere alla redazione del progetto preliminare e di fattibilità del ripristino strutturale del Ponte-Tubo in attraversamento della Lama di Laterza nel Comune di Castellaneta (Taranto).

Successivamente nel mese di ottobre 2019 ne affidò la redazione del progetto definitivo e nel mese di agosto del 2021 la redazione del progetto esecutivo. Allo stato attuale il progetto in forma esecutiva è stato approvato e validato e, entro il mese di dicembre corrente anno, verrà bandita la gara di appalto per l’esecuzione dei lavori.

Di seguito la descrizione del progetto di ripristino strutturale. Per le numerose simulazioni e sviluppi di calcolo è stato utilizzato il software Dolmen.



Il ponte-tubo e il progetto di ripristino strutturale

Il Ponte-Tubo venne costruito tra gli anni 1970-72 ed è costituito da 16 campate di lunghezza pari a circa 25,60 metri per un totale di 412,81 metri. Le 15 pile di sostegno hanno altezze variabili e sono a sezione circolare di diametro 1,20 metri. Sulle pile insistono i pulvini a forma prismatica di appoggio delle travi portanti per il sostegno della tubazione in acciaio di diametro 2.000 millimetri. Le travi sono costituite da una coppia di elementi simmetrici a Z stirata, di altezza pari a 1,90 metri, collegate da 7 selle trasversali di appoggio della tubazione per ogni campata. La struttura venne realizzata tutta in cemento armato gettato in opera.

 

Miglioramento strutturale di “Ponte-Tubo” per un condotta d’acqua

 Sezione travi a Z stirata.

Sezione travi a Z stirata.

 

La prima fase del lavoro di progettazione è consistita nel recupero della documentazione originaria esistente (fortunatamente completa e ben conservata), da una seconda fase di rilievo geometrico (eseguito con l’ausilio di un drone), da approfondite indagini sulla resistenza residua del materiali (a cura del Laboratorio Prove Non Distruttive sui materiali del dott. A. Tramonte), da ulteriori indagini geologiche (anche queste a cura del dott. A. Tramonte) e, infine, dal rilievo di dettaglio delle deformazioni indotte sia dal degrado dei materiali che da eventuali cedimenti strutturali e/o fondali. Per gli aspetti ambientali ci si è avvalsi della collaborazione dell’ing. F. Lasigna.

Verificata la buona tenuta fondale e l’inesistenza di significativi cedimenti fondali si è passati ad analizzare criticamente il progetto originario constatando come i materiali di costruzione avessero subito un degrado dovuto principalmente a vetustà, a degrado del modesto copriferro adottato e all’aggressione ambientale: si tratta infatti di un ponte in attraversamento di un corso d’acqua a regime torrentizio con notevole escursione di portata. Si osserva inoltre che progetto originario e costruzione erano basati su riferimenti normativi incerti e precedenti la normativa del 1971. Si tenga presente, ancora, che il Comune di Castellaneta è stato dichiarato sismico solo dal 2003 in attuazione dell’OPCM 3274.

Dal rilievo dettagliato si è constatato, inoltre, come i cedimenti delle travi, soprattutto per flessione, avessero valori di freccia superiori anche ai 20 centimetri (pari a 1/125 della luce).

 

Freccia Travi calcolata con l’ausilio del software e riscontrata nello stato di fatto.

Freccia Travi calcolata con l’ausilio del software e riscontrata nello stato di fatto.

 

Il software utilizzato per il modello di calcolo

A questo punto si è intervenuti modellando con il software di calcolo Dolmen, con la maggior accuratezza possibile, la struttura dell’intero ponte e si sono svolte numerose simulazioni e sviluppi di calcolo al fine di decidere quali soluzioni adottare per di ripristinare la struttura e renderla nuovamente idonea all’uso.

 

Modello in Dolmen di una singola campata di ponte-tubo

Modello in Dolmen di una singola campata.

 

Il primo modello strutturale è stato sviluppato nell’ipotesi costruttiva dell’epoca e, quindi, alle tensioni ammissibili e con limiti di resistenza dei materiali come derivanti dall’indagine storica.

Un secondo modello è stato sviluppato sullo stesso schema e nelle stesse condizioni ma introducendo nel calcolo l’azione sismica.

Un terzo modello è stato condotto in ipotesi di ripristino, ovvero introducendo gli interventi proposti.

 

Gli interventi di ripristino strutturale proposti

Gli interventi proposti sono stati sostanzialmente di tre tipologie:

  1. Fasciatura e ispessimento delle pile di sostegno che sono passate dal diametro di 1,20 metri a 1,40 metri;
  2. Incatenamento a coppie di tiranti per ognuna delle 7 selle trasversali delle travi;
  3. Incremento dell’armatura a taglio e flessione delle coppie di travi portanti con fibre unidirezionali in PBO (FRCM).

Altri interventi minori sono stati quelli classici di ripristino dei copriferri ed altri vari che sono stati ritenuti utili ed indispensabili.

Sempre con i moduli software dedicati di Dolmen è stata condotta una verifica strutturale puntuale delle singole sezioni di pile, travi, selle e pulvini e si è verificata la portanza del terreno, avendo a disposizione le nuove e più dettagliate stratigrafie del sottosuolo. Infine si sono valutati con accuratezza i cedimenti fondali presunti per maggior tutela.

Per ciò che concerne la verifica delle sezioni delle travi con i rinforzi in FRCM ci si è avvalsi della collaborazione e dei software messi a disposizione dalla Ruregold per il tramite della gentile consulenza dell’ing. Antonio Trimboli.

Si segnala come in fase di validazione del progetto nelle varie fasi nulla è stato mai eccepito in merito ai metodi o alle procedure di calcolo, anzi se ne è apprezzata la completezza ed il dettaglio raggiunto.

 SCARICA l'articolo in formato pdf in allegato con tutti i dettagli costruttivi dell'intervento


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Chi è CDM DOLMEN 

CDM DOLMEN e omnia IS srl nasce grazie ad un gruppo di ingegneri civili laureati al Politecnico di Torino ed è una software house che sviluppa e distribuisce programmi di calcolo per l’ingegneria strutturale e geotecnica da più di 30 anni

CDM DOLMEN e omnia IS srl è impegnata nella produzione, nella distribuzione e nell’assistenza di software per il calcolo strutturale e geotecnico, per la verifica ed il disegno di opere in c.a., c.a.p., muratura portante, legno ed acciaio e per la verifica di resistenza al fuoco.