HARPACEAS SRL

Data Pubblicazione: 06.07.2026

Ponti in calcestruzzo armato, quando i carichi attuali cambiano la sicurezza: il caso del Rio Vincerino

Analisi strutturale, carichi da traffico e vulnerabilità sismica di un ponte storico in calcestruzzo armato lungo la SP 9 “Gragnano-Valvestino-Magasa”.

Andrea Maggiorelli | Elia Sironi

La verifica di Livello 4 del ponte ad arco in calcestruzzo armato sul Rio Vincerino mostra come la sicurezza di un’opera storica debba essere valutata integrando progetto originario, rilievi, armature, degrado, carichi da traffico e risposta sismica. Il confronto evidenzia, con i modelli NTC 2018, incrementi delle sollecitazioni fino al 30% per i momenti e al 58% per il taglio, oltre a criticità nelle sezioni di mezzeria e indici sismici ridotti. Il caso analizzato da INGENIO offre a progettisti e gestori un riferimento tecnico concreto per collegare verifica strutturale, transitabilità, monitoraggio, manutenzione e possibili interventi di rinforzo.

Verifica di Livello 4 di un ponte ad arco sul Rio Vincerino

Analisi strutturale, carichi da traffico e vulnerabilità sismica di un ponte storico in calcestruzzo armato lungo la SP 9 “Gragnano-Valvestino-Magasa”

La valutazione della sicurezza dei ponti esistenti è oggi uno dei temi centrali nella gestione delle infrastrutture stradali. Molti manufatti realizzati nel secondo dopoguerra sono stati progettati secondo concezioni strutturali, modelli di traffico e quadri normativi molto diversi da quelli attuali.

Per questo motivo la verifica di un ponte esistente non può essere ridotta a un semplice confronto numerico tra domanda e capacità. Il processo richiede una lettura integrata dell’opera: ricostruzione storico-critica, rilievo geometrico e strutturale, indagini sui materiali, analisi dello stato di conservazione, modellazione numerica e valutazione delle condizioni effettive di esercizio.

Il caso in esame riguarda la verifica accurata di Livello 4 del ponte sul Rio Vincerino, lungo la Strada Provinciale SP 9 “Gragnano-Valvestino-Magasa”, al km 13+202, nel Comune di Gargnano, in provincia di Brescia. L’attività è stata sviluppata in coerenza con le Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti.

Una verifica di Livello 4 rappresenta una fase avanzata del percorso di valutazione: permette di analizzare in modo puntuale il comportamento strutturale, definire le condizioni di utilizzo compatibili e individuare eventuali necessità di monitoraggio, manutenzione, rinforzo o intervento.

L’analisi ha consentito di confrontare la risposta dell’opera rispetto agli schemi di carico utilizzati all’epoca della costruzione con le azioni oggi prescritte dalle NTC 2018, evidenziando aspetti significativi per l’impalcato, per i piedritti e per la risposta sismica complessiva della struttura.

I principali parametri di riferimento adottati per la valutazione comprendono la Zona Sismica 3, la categoria di sottosuolo B, una Vita Nominale Vn pari a 50 anni e la Classe d’Uso II. Tali dati definiscono il quadro generale di analisi e verifica, con particolare riferimento all’azione sismica, alle condizioni geotecniche e al livello di importanza associato all’uso dell’opera.

Il ponte risulta particolarmente interessante dal punto di vista ingegneristico perché è un manufatto storico ad arco in calcestruzzo armato, completato tra il 1959 e il 1960. La sua configurazione richiama i ponti ad arco a via superiore di ispirazione Maillart, nei quali l’interazione tra arco, piedritti e impalcato è determinante per la comprensione del comportamento globale.

Il manufatto: un ponte ad arco in c.a. di ispirazione Maillart

Il ponte sul Rio Vincerino è una struttura in calcestruzzo armato gettata in opera, realizzata nell’ambito delle opere connesse all’invaso e alla diga artificiale di Toscolano. Dal punto di vista tipologico, l’opera appartiene alla famiglia dei ponti ad arco a via superiore, con configurazione riconducibile agli schemi di ispirazione Maillart. L’elemento principale è un arco strutturale con luce netta di circa 31,0 m, mentre lo sviluppo complessivo del manufatto è pari a circa 51,70 m, comprese le campate laterali di raccordo al tracciato stradale.

L’arco supera la profonda valle del Rio Vincerino impostandosi sui ripidi versanti laterali. La geometria dell’arco segue un andamento parabolico, coerente con la curva delle pressioni. La freccia in chiave è pari a circa 8,99 m; la sezione resistente ha larghezza costante di 6,50 m e spessore variabile, da circa 1,00 m alle imposte a circa 0,60 m in chiave. La piattaforma stradale presenta una larghezza complessiva di 8,60 m, composta da una carreggiata di 7,00 m e da due marciapiedi laterali di 0,80 m ciascuno. L’impalcato è costituito da una soletta di 12 cm irrigidita da sei nervature longitudinali, disposte a interasse di 1,40 m, e da nervature trasversali in corrispondenza dei piedritti e delle campate intermedie. Lo spessore complessivo dell’impalcato è pari a circa 50 cm.

Figura 1 – Schema costruttivo originale del ponte sul Rio Vincerino. (Harpaceas)

Figura 2 – Vista fotografica del prospetto del ponte. (Harpaceas)

La ricostruzione storico-critica del progetto originario

Uno dei passaggi più importanti nella verifica di un ponte esistente è la ricostruzione del quadro progettuale originario. Nel caso del Rio Vincerino, l’analisi degli archivi ha permesso di rinvenire diversi elaborati storici, comprensivi non solo delle carpenterie, ma anche dei dettagli delle armature dei principali elementi strutturali. La documentazione di appalto ha consentito di classificare il manufatto come ponte per strade di 1ª categoria. In base al quadro normativo storico, risultava dimensionante lo schema con due treni di carico contemporanei, oltre al sovraccarico da folla compatta sui marciapiedi. Le fotografie della prova di carico di collaudo confermano l’impostazione progettuale e i modelli di carico considerati all’epoca. Questa ricostruzione è essenziale perché chiarisce non solo come il ponte sia stato concepito e dimensionato, ma anche quali azioni fossero trattate in modo meno esplicito rispetto agli approcci normativi moderni. Le azioni orizzontali, come frenamento, accelerazione e sisma, assumono in questo senso un ruolo particolarmente rilevante.

Figura 3 – Prova di carico di collaudo: prima stesa di carico. (Harpaceas)

Figura 4 – Prova di carico di collaudo: seconda stesa di carico. (Harpaceas)

Schema strutturale e criticità potenziali dei piedritti

Il ponte presenta otto pile intermedie di altezza variabile. Ciascuna è composta da quattro piedritti rettangolari, collegati in sommità da un traverso monolitico. Il collegamento tra traverso e impalcato può essere interpretato come una cerniera, realizzata mediante barre incrociate passanti nella sezione. Lo schema strutturale richiama il comportamento tipico dei ponti ad arco di ispirazione Maillart, nei quali la distribuzione delle sollecitazioni dipende dall’interazione tra arco, impalcato e elementi verticali. Un aspetto particolarmente delicato riguarda proprio le condizioni vincolari dei piedritti.

Negli schemi teorici storicamente adottati per questa tipologia, i piedritti erano spesso idealizzati come elementi pendolari, prevalentemente soggetti a sforzo normale. Nel caso del ponte sul Rio Vincerino, i dettagli costruttivi suggeriscono tuttavia un grado di continuità superiore. Questa condizione può determinare momenti flettenti non trascurabili, soprattutto in presenza di azioni orizzontali, e assume rilievo nelle verifiche sismiche e nei confronti con i carichi moderni.

Figura 5 – Appoggio di estremità dell’impalcato: confronto tra dettaglio progettuale e riscontro fotografico. (Harpaceas)

Rilievo strutturale, armature e stato di conservazione

Il rilievo geometrico-strutturale e l’esame degli elaborati originali hanno permesso di ricostruire il quadro delle armature. Le prove in sito hanno evidenziato l’impiego di barre lisce tipo Aq.42 o Aq.50. Nelle travi longitudinali di impalcato sono presenti barre da 18 mm, correnti e sagomate; nelle sezioni di mezzeria si rilevano cinque barre all’intradosso, mentre in prossimità degli appoggi sono presenti barre sagomate a 45°. L’arco principale è armato con barre da 20 mm disposte in numero di sei al metro; la soletta è invece armata con barre da 10 mm, correnti e sagomate. La disponibilità dei dettagli di armatura è stata fondamentale per impostare verifiche coerenti con la reale capacità resistente degli elementi.

Dal punto di vista della durabilità, i fenomeni di degrado interessano soprattutto l’impalcato, in particolare le aree laterali e l’intradosso della soletta. Sono stati osservati fenomeni di carbonatazione, distacco del copriferro e riduzione locale delle sezioni resistenti delle armature.

La situazione risulta aggravata dalla compromissione del sistema di drenaggio delle acque di piattaforma. Le percolazioni, potenzialmente ricche di cloruri derivanti dai sali di disgelo, hanno interessato in modo significativo i bordi dell’impalcato. Al contrario, le pile e le porzioni meno esposte mostrano condizioni migliori, con profondità di carbonatazione nulla o trascurabile, probabilmente anche per la buona qualità originaria dei calcestruzzi.

Figura 6 – Dettaglio del progetto originale: armature della soletta. (Harpaceas)

Figura 7 – Vista laterale dell’impalcato: degrado dei calcestruzzi e perdita di copriferro. (Harpaceas)

Modellazione numerica e criteri di verifica

La valutazione strutturale è stata condotta mediante un modello globale in grado di rappresentare il comportamento complessivo del ponte. Le analisi sono state sviluppate con ModeSt, ambiente di calcolo agli elementi finiti che consente la modellazione di strutture complesse e l’esecuzione di analisi statiche, dinamiche e di verifica, anche attraverso l’integrazione con il solutore Xfinest.

L’impalcato è stato rappresentato come un sistema di sei travi a T longitudinali, ciascuna costituita da una nervatura e dalla porzione collaborante di soletta. I piedritti sono stati modellati come elementi verticali irrigiditi in sommità dai traversi, mentre l’arco principale è stato rappresentato come elemento strutturale bidimensionale a spessore variabile, coerente con la geometria rilevata.

Sono state inoltre eseguite verifiche locali della soletta sotto i carichi concentrati delle ruote. In questo caso la soletta è stata modellata come elemento bidimensionale continuo, vincolato alle travi longitudinali e ai traversi.

Per i carichi da traffico previsti dalle NTC 2018 è stato adottato lo Schema di Carico 1, con corsia convenzionale di larghezza pari a 3,00 m. La distribuzione trasversale dei carichi è stata valutata assumendo il comportamento di impalcato rigido e applicando il metodo di Courbon.

Figura 8 – Modello globale: vista tridimensionale solida dello schema statico. (Harpaceas)

Figura 9 – Modello globale: vista con numerazione dei nodi e degli elementi. (Harpaceas)

Confronto tra carichi storici e NTC 2018

Uno degli esiti più significativi dello studio riguarda il confronto tra le sollecitazioni generate dagli schemi di carico storici e quelle prodotte dai modelli di traffico oggi previsti dalle NTC 2018.

Gli schemi originari, riferiti al Regio Decreto del 14 settembre 1933 per ponti di 1ª categoria, prevedevano treni di carico e sovraccarico da folla sui marciapiedi. Le configurazioni NTC 2018, invece, sono caratterizzate da carichi concentrati di intensità elevata, in particolare nello Schema Tandem.

Il confronto ha evidenziato un incremento rilevante delle sollecitazioni nelle travi di impalcato: circa +30% per i momenti flettenti e +58% per le azioni taglianti. Cambia anche la posizione dei massimi: negli schemi più prossimi a carichi distribuiti i picchi si localizzano principalmente in prossimità degli appoggi, mentre con i carichi concentrati NTC 2018 gli effetti massimi si spostano verso le sezioni di mezzeria. Questo risultato è particolarmente importante perché proprio le sezioni di mezzeria delle travi longitudinali risultano le più critiche in termini di capacità flessionale disponibile.

Figura 10 – Schema di Carico 1 secondo NTC 2018. (Harpaceas)

Figura 11 – Diagramma del taglio nelle travi di impalcato, combinazione di carico 7 – NTC 2018. (Harpaceas)

Verifica dell’impalcato: criticità delle sezioni di mezzeria

La verifica della trave di bordo maggiormente sollecitata ha mostrato una differenza netta tra le sezioni in corrispondenza degli appoggi e quelle in mezzeria. Le prime risultano in generale dotate di una capacità resistente sufficiente, mentre le sezioni centrali presentano coefficienti di sicurezza inferiori all’unità. L’esito è coerente con la natura dei carichi di norma attuali: la presenza di azioni concentrate in campata determina un aumento dei momenti positivi e rende sfavorevole il confronto tra momento sollecitante e momento resistente proprio nelle zone centrali delle travi longitudinali.

Dal punto di vista gestionale, questa informazione è decisiva per la valutazione della transitabilità e per l’eventuale definizione di limitazioni al traffico pesante, soprattutto in attesa di interventi di riparazione, rinforzo o monitoraggio.

Figura 12 – Diagramma del momento flettente nei piedritti, combinazione di carico 7 – NTC 2018. (Harpaceas)

Figura 13 – Diagramma delle tensioni assiali nell’arco, combinazione di carico 1 – NTC 2018. (Harpaceas)

Azioni orizzontali e vulnerabilità sismica

Le azioni orizzontali assumono un ruolo centrale nella lettura del comportamento dell’opera. L’elevata altezza del manufatto e la continuità locale dei piedritti possono generare momenti flettenti significativi negli elementi verticali, soprattutto in condizioni sismiche.

L’analisi dinamica ha restituito modi di vibrare coerenti con le ipotesi di vincoli scorrevoli alle estremità e con la continuità dell’impalcato in corrispondenza della chiave dell’arco. Le verifiche sismiche hanno inoltre evidenziato, nel caso di sisma trasversale, la presenza di zone dell’arco soggette a significative azioni complessivamente di trazione.

La valutazione di vulnerabilità sismica ha permesso di determinare gli indici di sicurezza e la massima accelerazione al suolo sopportabile dalla struttura. I risultati evidenziano valori ridotti, da considerare con attenzione nella strategia di gestione dell’opera.

Direzione sismica	PGA capacità SLV (g)	zE,SLV (Ag)	TR capacità (anni)	zE,SLV (TR)
Longitudinale X	0,030	0,138	16	0,249
Trasversale Y	0,049	0,225	26	0,304

Tabella 2 – Riepilogo degli indici sismici allo Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV).

Nel riepilogo generale allo SLV la domanda in termini di accelerazione al suolo è pari a 0,219 g, a fronte di una capacità pari a 0,030 g. Il corrispondente indice zE(Ag) è pari a 0,138, mentre il rapporto in termini di periodo di ritorno zE(TR) è pari a 0,249.

Figura 14 – Analisi sismica: primo modo di vibrare della struttura. (Harpaceas)

Figura 15 – Diagramma delle tensioni assiali nell’arco in combinazione sismica longitudinale. (Harpaceas)

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Valutazione delle condizioni di transitabilità
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FAQ TECNICHE: Verifica di Livello 4: sicurezza di un ponte ad arco in c.a.

Che cosa si intende per Verifica di Livello 4?

La Verifica di Livello 4 rappresenta il livello più approfondito di analisi previsto dalle Linee Guida per ponti esistenti. Comprende la ricostruzione storica dell'opera, il rilievo geometrico e strutturale, le indagini sui materiali, la modellazione numerica e la valutazione delle condizioni effettive di esercizio.

Perché è stato necessario verificare il ponte sul Rio Vincerino?

Il ponte è un'opera storica realizzata tra il 1959 e il 1960 e progettata secondo normative e modelli di traffico molto diversi da quelli attuali. La verifica ha permesso di confrontarne le prestazioni con le prescrizioni introdotte dalle NTC 2018.

Quali sono le principali caratteristiche del ponte?

Si tratta di un ponte ad arco in calcestruzzo armato a via superiore, riconducibile agli schemi di ispirazione Maillart, con una luce principale di circa 31 metri e uno sviluppo complessivo di circa 51,70 metri.

Quali criticità sono emerse durante le verifiche?

Le principali criticità riguardano le sezioni di mezzeria delle travi longitudinali dell'impalcato, maggiormente sollecitate dai carichi previsti dalle normative attuali, e alcuni aspetti legati alla risposta sismica della struttura.

In che condizioni si trova il manufatto dal punto di vista della conservazione?

Le problematiche più rilevanti interessano l'impalcato, dove sono stati rilevati fenomeni di carbonatazione, distacco del copriferro e degrado delle armature, aggravati dall'inefficienza del sistema di drenaggio delle acque.

In che modo i carichi attuali differiscono da quelli considerati nel progetto originario?

Le verifiche hanno evidenziato che i carichi previsti dalle NTC 2018 producono incrementi significativi delle sollecitazioni rispetto agli schemi storici, con aumenti di circa il 30% nei momenti flettenti e del 58% nelle azioni taglianti.

Quali interventi risultano prioritari?

Dall'analisi emerge l'importanza di ripristinare il corretto drenaggio delle acque meteoriche, proteggere le armature esposte e pianificare attività di monitoraggio e possibili interventi di rinforzo sulla base delle criticità individuate.

Qual è il principale insegnamento di questo caso studio?

Il caso dimostra come la gestione delle infrastrutture esistenti richieda un approccio integrato che combini conoscenza storica, rilievi sul campo, modellazione numerica e strategie di monitoraggio e manutenzione.