Ponte sul Piave | TIBstudio

La proposta progettuale è stata elaborata attraverso un iter nel quale si è tenuto conto del contesto geo-morfologico, paesaggistico, urbanistico e normativo. Di seguito, si descrivono in modo sintetico gli aspetti peculiari del progetto e alcuni elementi di riflessione che hanno contribuito a definirli. Elemento fortemente caratterizzante della proposta progettuale è l’impiego di materiali compositi fibrorinzorzati (Fiber Reinforced Polymers: FRP). Questi materiali, nel corso degli ultimi trent’anni, sono stati impiegati con successo nell’ambito dell’ingegneria navale, meccanica e aeronautica. Motivo della larga diffusione in questi settori sono proprio le loro notevoli caratteristiche: proprietà meccaniche, elevati rapporti rigidezza/peso e resistenza/peso, resistenza alla corrosione. Queste caratteristiche, progressivamente, ne hanno favorito l’utilizzo anche nel campo dell’ingegneria civile, in sostituzione o integrazione dei materiali tradizionali, permettendo notevoli riduzioni delle masse strutturali, dei tempi e dei costi di montaggio e dei costi di manutenzione. In particolare, questi materiali hanno trovato largo impiego, a partire dagli anni novanta, negli Stati Uniti, Cina e Regno Unito, proprio per la realizzazione di ponti ciclabili e pedonali, di piccola e media luce. La proposta progettuale prevede un ponte impostato su di un’unica campata con luce di 80 m. La struttura è costituita da due travi a sezione variabile, collegate trasversalmente dal solaio e da un elemento d’irrigidimento in corrispondenza della sezione massima. Ogni trave, ai fini del trasporto e del montaggio, è suddivisa in tre conci di circa 30 m di lunghezza, questo rende necessario il ricorso a un trasporto eccezionale per dimensioni, il quale è comunque possibile in considerazione della vicinanza dell’area di progetto con la rete autostradale. Il dislivello superato dal solo impalcato è di 4 m. L’ulteriore dislivello presente è assorbito da rampe inclinate e gradonate, ubicate in corrispondenza delle aree di raccordo, sulla sponda destra e la sponda sinistra, fra l’impalcato e la viabilità esistente. L’impostazione dei dislivelli ha permesso di fissare al 5% la pendenza dell’impalcato, in accordo con quanto previsto dalla normativa sulle piste ciclabili e sulla eliminazione delle barriere architettoniche. Sulla sponda sinistra è prevista la rimozione dell’esistente fermata bus, perche interferente con le nuove strutture. È previsto il riposizionamento della fermata, inglobandone la nuova struttura in una delle travi longitudinali del ponte. Le due travi longitudinali sono realizzate con un’anima resistente in vetroresina, accoppiata con materiale espanso e scocca esterna in vetroresina. La loro conformazione in corrispondenza dell’ingresso al ponte sulla sponda sinistra, favorisce un suggestivo effetto paesaggistico, aprendo al panorama circostante in corrispondenza della mezzeria del ponte. Il solaio è realizzato con moduli in materiale fibrorinforzato, ottenuti per pultrusione. La pavimentazione è realizzata con un assito di tavole di larice, staccate dal solaio, montate su di una sottostruttura longitudinale, tale da permettere lo scorrimento dell’acqua piovana sull’estradosso del solaio. Il parapetto è realizzato in pannelli di policarbonato compatto. Le panche, poste approssimativamente al centro della luce del ponte, in corrispondenza di un belvedere sul coso del Piave e verso l’Ex Castello Bortoluzzi, sono realizzate con uno stampo in materiale espanso, leggero e scocca esterna in vetroresina. L’ampia sezione delle due travi longitudinali permette di accogliere comodamente le predisposizioni impiantistiche necessarie per: l’impianto d’illuminazione, la linea elettrica prevista nel Bando, le canalizzazioni per lo smaltimento dell’acqua piovana. In generale, uno degli aspetti principali da affrontare e risolvere nel corso della realizzazione di una passerella è il trasporto e il montaggio in opera dell’impalcato. Benché il peso di una passerella risulti notevolmente inferiore a quello di un ponte carrabile, la luce da attraversare e la tipologia dell’ostacolo da sovrapassare (acqua o altra strada) possono imporre il ricorso alle medesime tecniche costruttive. A tale proposito risulta particolarmente vantaggioso l’utilizzo di materiali con caratteristiche tali da ovviare o limitare le predette difficoltà operative. Gli FRP possiedono i requisiti adatti per realizzare impalcati di notevole resistenza e rigidezza, e dotati di peso contenuto. Possiedono un peso specifico estremamente variabile, a seconda del tipo di fibra, ma grosso modo rientrante nell’ambito dei 15-20 kN/m3. Il calcestruzzo pesa 25 kN/m3, l’acciaio 78.5 kN/m3, il legno lamellare tra 5-6 kN/m3. Il confronto tra i pesi specifici può essere indicativo delle proprietà del materiale ma non determina univocamente il peso dell’impalcato poiché questo è dettato anche dalla forma della struttura e dagli spessori richiesti per ottenere la resistenza voluta. Il legno lamellare, che pure ha un peso specifico inferiore, possiede anche una resistenza inferiore, per cui non consente, rispetto ai materiali tradizionali acciaio e calcestruzzo armato, la medesima riduzione dei pesi offerta dagli FRP. Di seguito si riporta, a titolo indicativo, un confronto tra i pesi degli impalcati di una generica passerella pedonale realizzata con i comuni materiali dell’edilizia e una realizzata con FRP: - Calcestruzzo armato precompresso: 20 - 30 kN/m - Acciaio: 5 -10 kN/m - Legno lamellare: 3 – 6 kN/m - FRP: 0.5 – 1 kN/m I valori riportati non devono intendersi in maniera tassativa poiché possono variare sensibilmente con la luce, con il tipo di sagoma, con il tipo di sovrastruttura (pavimentazione, parapetti, ecc.), ma danno un’idea delle differenze presenti tra i diversi sistemi costruttivi. Ovviamente un impalcato di minor peso permette un più agevole trasporto e montaggio e consente un notevole risparmio sul costo delle opere di fondazione. Per la messa in opera è previsto l’ausilio di un’autogrù, limitando in modo decisivo il costoso e complesso ricorso ad opere provvisionali. Le operazioni di movimentazione delle travi si svolgeranno prevalentemente sulla sponda sinistra, perché è quella più facilmente raggiungibile dai mezzi adibiti al trasporto eccezionale dei conci di trave e dalla stessa autogrù. Nonostante le notevoli dimensioni di sbraccio, la movimentazione delle travi con l’ausilio dell’autogrù è possibile in virtù del ridotto peso di ogni singolo concio. Le operazioni di montaggio possono sintetizzarsi sostanzialmente in tre fasi: prima fase – il primo concio viene fissato da una estremità alla spalla sinistra, lasciando l’estremità opposta a sbalzo; una volta montati i primi conci delle due travi parallele, si procede con il montaggio della corrispondente porzione di solaio, partendo sempre dall’estremità sinistra e procedendo verso la sponda destra, senza l’ausilio di ponteggi o altre opere provvisionali; seconda fase – il secondo concio e la relativa porzione di solaio, vengono posti in opera con le stesse modalità operative della prima fase, ancorando l’elemento centrale della trave a quello precedentemente lasciato a sbalzo; in questa fase è possibile realizzare un castello di ponteggio, per l’appoggio provvisorio delle travi, in modo da evitare fenomeni di rotazione che possono rendere difficoltosa la giunzione dei diversi elementi di trave; la reale necessità di tale ponteggio sarà verificata in fase di progettazione esecutiva; terza fase – viene posto in opera il terzo concio di trave, in appoggio sulla spalla destra e, a seguire, la relativa porzione di solaio. Questo modo di procedere, oltre a ridurre, come già detto, l’onere delle opere provvisionali, permette di velocizzare notevolmente i tempi di montaggio, contenendoli in meno di otto giorni, oltre le operazioni preparatorie. Inoltre, la possibilità di montare subito le diverse porzioni di solaio consente di aumentare fortemente le condizioni di sicurezza del personale impiegato nelle fasi di messa in opera, permettendo allo stesso di lavorare direttamente sul nuovo impalcato. In fase di montaggio lo schema statico della passerella è quello di una trave a mensola, incastrata sull’appoggio ubicato in sponda sinistra. In esercizio invece, lo schema statico è quello di una trave incastrata in sponda sinistra e appoggiata in sponda destra. La sagoma del ponte è stata disegnata per offrire una sezione resistente adeguata sia alle sollecitazioni agenti in fase provvisoria (ovvero in fase di montaggio) che a quelle in esercizio. Per quanto riguarda le strutture di fondazione, le buone caratteristiche meccaniche dei terreni appaiono sufficientemente adeguate a sostenere i carichi provenienti dalla passerella con fondazioni di tipo superficiale, anche per via del modesto peso proprio della medesima. Tuttavia possibili fenomeni d’instabilità della sponda sinistra del fiume, peraltro descritti nella Relazione Geologica, hanno suggerito l’opportunità di utilizzare, per la sponda sinistra, fondazioni profonde, su pali. Questa soluzione consente di trasmettere le azioni provenienti dalla struttura a porzioni di terreno situate in profondità e quindi distanti da quelle potenzialmente instabili situate più in superficie. Le fondazioni su pali in corrispondenza della spalla sinistra, consentono inoltre di sostenere, con adeguati margini di sicurezza, i momenti flettenti agenti sulla medesima spalla in fase di montaggio, quando la passerella ancora non poggia sulla sponda opposta, limitando a valori tecnicamente trascurabili quelle possibili rotazioni dell’appoggio che ostacolerebbero il montaggio dei conci della struttura. L’appoggio ubicato sulla sponda destra è costituito da una fondazione superficiale (plinto), sia perché il sottosuolo non è interessato da potenziali fenomeni d’instabilità, sia perché il tipo di vincolo utilizzato per il sostegno della passerella (semplice appoggio), non trasmette azioni flettenti in fondazione. Eventualmente il piano di posa della fondazione potrà essere approfondito fino a raggiungere il sottostante substrato roccioso. Per quanto riguarda gli aspetti normativi, in generale per le strutture si fa riferimento alle prescrizioni contenute nelle vigenti norme sulle costruzioni, quali: • D.M. Infrastrutture 14 gennaio 2008: Norme tecniche per le costruzioni. • Circolare Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n. 617, 2 febbraio 2009: Istruzioni per l'applicazione delle «Nuove norme tecniche per le costruzioni» di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008. Nello specifico, per la definizione dei FRP e dei loro requisiti generali, si fa riferimento alle seguenti norme: EN 13706-1: Compositi plastici rinforzati-Specifiche per profili pultrusi-Designazione EN 13706-2: Compositi plastici rinforzati-Specifiche per profili pultrusi-Metodi di prova e requisiti generali EN 13706-3: Compositi plastici rinforzati - Specifiche per profili pultrusi - Requisiti specifici In aggiunta alle predette norme, si segnalano le seguenti istruzioni, che benché non assumano il carattere di norme cogenti, rappresentano una guida per il calcolo delle strutture in materiali compositi: CNR-DT 205/2007: Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Strutture realizzate con Profili Pultrusi di Materiale Composito Fibrorinforzato (FRP)