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La prefabbricazione delle solette nei ponti a struttura mista

L'impiego di calcestruzzi particolari e un attento studio dei tempi di costruzione

Nei ponti a struttura mista la massima efficienza la si ha quando il calcestruzzo è compresso; la volontà di ridurre il numero di giunti ed appoggi e con essi i costi di gestione spinge però alla scelta di travate continue.

Immagini

  • Lo stoccaggio delle lastre prefabbricate. In primo piano lo scasso per il giunto longitudinale
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    Lo stoccaggio delle lastre prefabbricate. In primo piano lo scasso per il giunto longitudinale
  • Le tensioni normali in soletta a precompressione ultimata
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    Le tensioni normali in soletta a precompressione ultimata
  • Le lastre prefabbricate non ancora collegate tra loro
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    Le lastre prefabbricate non ancora collegate tra loro
  • Le lastre solidarizzate tra loro ma non ancora collegate alle travi
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    Le lastre solidarizzate tra loro ma non ancora collegate alle travi

Ciò implica l’esistenza di zone di soletta tesa ove occorre aumentare la quantità di acciaio e dove l’inevitabile fessurazione del calcestruzzo può porre problemi di durabilità delle opere.

Nei ponti interamente in calcestruzzo la precompressione conferisce ad esso una “resistenza a trazione”; anche nelle strutture miste ciò è applicabile ma solo con particolari procedure.

L’importanza dei fenomeni lenti

Se si precomprimesse una soletta quando già solidale con la trave metallica buona parte della precompressione non verrebbe, di fatto, utilizzata a tal scopo.

Lasciarla libera di scorrere per poi collegarla a precompressione avvenuta risolverebbe solo in parte il problema; i fenomeni lenti tendono infatti a “far dimenticare” alla soletta che era stata precompressa quando ancora libera.

Nel caso A si ipotizza una tempistica di prefabbricazione ordinaria senza uso di additivi antiritiro; i benefici della precompressione vengono del tutto annullati dai fenomeni lenti, con punte di trazione di −1,5 MPa.

Nel caso B si aumenta il tempo di stagionatura dei conci prima dell’applicazione della precompressione e, salvo una qualche riduzione delle trazioni, permangono sostanziali perdite di precompressione.

Nel caso C, come nell’intervento illustrato qui di seguito, si ipotizza di adottare additivi anti ritiro, con un netto miglioramento della efficacia della precompressione.

I viadotti della “2e rocade autoroutiere d’Alger”

Tra i quattro viadotti del lotto, costruiti dall’italiana SPIC Internazionale Srl per conto dell’Impresa di stato Algerina ENGOA, il più rilevante è il “viadotto 1”, con 11 campate di luce variabile da 30 a 61,50 m, per una lunghezza totale di 529,50 m.

Le carpenterie metalliche sono state realizzate da Ortolan-Costruzioni Metalliche a Codogné (TV) e trasportate in Algeria per l’assemblaggio e varo.

La soletta è stata prefabbricata per interi conci trasversali, giuntati tra loro mediante getti di sutura per poi essere precompressa longitudinalmente e solo successivamente collegata alle travi mediante una ulteriore sutura.

Gli elementi sono tra di loro connessi, oltre che dalla precompressione, anche dall’armatura ordinaria, con totale ripristino della continuità strutturale; ciò a vantaggio della durabilità dell’opera, della riserva di duttilità della soletta ed una non trascurabile conseguente riduzione della precompressione necessaria.

In senso trasversale i conci prefabbricati, di dimensione totale pari a 9,50 m, presentano delle asole da 50 cm in corrispondenza dell’appoggio alle travi metalliche; a precompressione avvenuta si procede quindi al getto di sutura longitudinale, solidarizzando la soletta con le travi metalliche.

Gli elementi prefabbricati sono stati realizzati con calcestruzzo di classe fck=40 MPa, additivato con prodotti che hanno garantito deformazioni massime da ritiro inferiori a 150με.

Conclusioni

Per i ponti in acciaio-calcestruzzo a trave continua il calcestruzzo in zona tesa non collabora a portare le sollecitazioni globali dell’impalcato.

A questo si ovvia generalmente aumentando le armature ma, costi a parte, ciò non elimina i problemi di durabilità connessi alla fessurazione.

Una valida alternativa è prefabbricare le solette e precomprimerle in opera prima di solidarizzarle alle travi in acciaio.

Questa procedura è stata già applicata in passato ma i fenomeni lenti ne riducevano molto i vantaggi.

Essa è ora resa più vantaggiosa dalla possibilità di avere calcestruzzi a basso ritiro e dalla migliore conoscenza dei fenomeni di viscosità che consente, con uno studio accurato dei tempi di montaggio e con i moderni mezzi di calcolo, di limitarne gli effetti.