Progetto di miglioramento sismico di un ponte in muratura a Villafranca Tirrena (ME)

05/07/2016 16971
DESCRIZIONE DELLO STATO ATTUALE DELL’OPERA
L’infrastruttura in oggetto, la cui piattaforma costituiva in origine la sede della S.S. 113, risale ai primi del novecento ed è costituita da un ponte a tre arcate di luce pari 8,95 mt ciascuna.
 
Le arcate hanno una freccia pari 1,90 mt, ed un raggio pari a 6,20 mt per cui essendo il rapporto freccia/raggio inferiore all’unità i detti archi si definiscono “ribassati” (Un arco si dice ribassato o scemo quando il rapporto fra la freccia ed il raggio è inferiore ad 1 ).
 
 
La struttura portante del ponte è costituita da archi in muratura di mattoni pieni e malta di calce dello spessore di 60 cm, nonché da due pile e due spalle in muratura di pietrame, tutte di spessore, nella parte sommitale, pari a 2,00 mt.
 
Nello schema dell’infrastruttura non risultano presenti lesioni passanti che configurano l’attivazione di meccanismi di collasso o dissesti strutturali. Si nota comunque un elevato degrado dei giunti di malta nelle arcate con espulsione, in alcuni punti, dei singoli mattoni.
Da ricerche in letteratura effettuate è emerso che per tecnica costruttiva le strutture da ponte venivano lasciate a faccia vista, prive quindi di intonaco e qualsivoglia rivestimento. Tale circostanza ha fatto sì che alla data odierna l’avanzamento della azioni corrosive non ha trovato alcun ostacolo prima di raggiungere i giunti di malta cosicchè gli stessi risultano essere in avanzato stato di corrosione.
Nelle facce esterne, laddove le murature sono soggette al dilavamento delle acque meteoriche provenienti dal paramento murario verticale, i giunti sono totalmente deteriorati e alcuni elementi (mattoni) risultano addirittura mancanti in quanto staccati. In particolare nell’arcata lato Ovest gli estremi risultano interessati da distacchi legati ad urti e o strisciate lasciate dai mezzi in transito nella pista sottostante.
 
 
Per quanto sopra, prima di operare qualsiasi intervento di rinforzo, è stata prevista la realizzazione di un intervento di ristilatura dei giunti di malta con integrazione degli elementi in laterizio mancanti al fine di ripristinare le sezioni strutturali originarie delle arcate e le condizioni di tenuta esterna agli agenti atmosferici delle murature già sensibilmente degradate.
Uno dei rostri, nel lato Sud dell’infrastruttura ed in corrispondenza della pila lato Est dell’arcata centrale, risulta avere il paramento lapideo a quarto di sfera costituente la finitura sommitale, completamente disconnesso e pertanto va ricostruito con l’uso della medesima pietra locale con cui risultava originariamente essere stato realizzato (Pietra rosa di Villafranca).
 
CLASSIFICAZIONE DELL’INTERVENTO
Secondo quando stabilito al punto 8.4 del DM 14/01/2008 si individuano tre diverse categorie di intervento attuabili nelle strutture esistenti:
- interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme;
- interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalla norma;
- riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.
 
Per il caso in esame gli interventi in progetto sono tali da conseguire i livelli di sicurezza previsti dal DM 14.01.2008 per le condizioni statiche allo Stato Limite di Salvaguardia della Vita Umana ma non risultano sufficienti per il soddisfacimento dei requisiti di sicurezza previsti, sempre per lo stesso stato limite, in presenza di azioni sismiche.
L’intervento quindi, nel suo complesso, risulta inquadrabile tra gli “Interventi di miglioramento”.
Si precisa inoltre che non ricorrono le condizioni per procedere all’adeguamento sismico della struttura definite al punto 8.4.1 del DM 14.01.2008 e risulta perciò valido l’intervento previsto definito al punto 8.4.2 del detto decreto.
Relativamente alla valutazione della sicurezza sono state effettuate sia le verifiche corrispondenti all’azione sismica di norma in relazione alla quale le stesse non risultano soddisfatte (non essendo l’intervento previsto con la presente “di adeguamento”) che le verifiche corrispondenti all’azione sismica cui può essere assoggetta la struttura post intervento, che risultano soddisfatte e consentono di definire e dichiarare quale è l’azione sismica cui la struttura potrebbe resistere.
Paragonando quindi la stessa all’azione sismica cui la struttura può resistere senza l’intervento di miglioramento si è pervenuti alla definizione del grado di miglioramento della sicurezza strutturale conseguito con l’intervento.
In particolare e come sopra specificato, mentre per l’intervento di adeguamento le azioni simiche sono note e corrispondono a quelle prescritte per le nuove costruzioni in funzione dei parametri già definiti al paragrafo precedente (azione sismica di norma) nel caso di “Interventi di miglioramento”, l’azione simica è incognita in quanto tale forzante (definita anche azione disponibile) viene dedotta a valle delle verifiche di sicurezza necessarie, rappresentando quest’ultima il limite superiore dell’azione per cui le verifiche risultano soddisfatte.
 
 
 
La procedura seguita per la detta determinazione denominata anche “valutazione del livello sismico”, scaturisce da un calcolo iterativo in cui facendo variare il Tempo di ritorno del Sisma, e quindi il corrispondente valore di ag/g, si effettuano le verifiche di sicurezza per i vari step.
Dalle calcolazioni e verifiche effettuate con il software di calcolo ad elementi finiti MasterSap di AMV (www.amv.it) si ricava l’azione simica disponibile per cui la struttura risulta verificata ottenendo che l’intervento in progetto consente il raggiungimento di un valore di ag/g pari a 0,0521 cui corrisponde un tempo di ritorno del sisma pari a 30 anni a fronte di un valore di ag/g di norma pari a 0,18 ed un corrispondente valore di 475 anni per il tempo di ritorno richiesto per interventi di adeguamento sismico.
 
 
L’intervento pertanto può essere considerato quale “Intervento di miglioramento” considerato che l’infrastruttura allo stato attuale non risponde ai requisiti di cui al DM 14/01/2008, già in condizioni statiche, mentre l’ipotesi progettuale esplorata consente il raggiungimento delle condizioni di verifica sia per lo SLV in condizioni statiche di norma che in condizioni simiche con il limite di ag/g pari a 0,0521 sopra detto.
 
ALL’INTERNO DELL’ARTICOLO INTEGRALE LA DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO.