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Ponti articolati e continui: 150 anni di esperienze – seconda parte

Una approfondita analisi dell’evoluzione delle principali tipologie dei ponti Gerber e Cantilever

sfondo poli mi

Nella prima parte dell’articolo (si veda “S&A” n° 130 Luglio/Agosto 2018 e https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/ponti-articolati-e-continui-150-anni-di-esperienze-prima-parte/) si è svolta una breve sintesi dell’evoluzione delle principali tipologie dei ponti Gerber e cantilever. In questa seconda e ultima parte si esaminano i principali stati di danneggiamento associati a queste tipologie costruttive [1].

  • ammaloramento
    1A malerba
    Stati di ammaloramento su selle Gerber: il malfunzionamento del giunti danneggia la piattaforma stradale
  • giunti
    1B malerba
    Stati di ammaloramento su selle Gerber: gli effetti cumulati del danneggiamento dei giunti e dei sistemi di convogliamento delle acque danno luogo a colature che innescano e alimentano la corrosione delle armature
  • corrosione
    1C malerba
    Stati di ammaloramento su selle Gerber: gli effetti cumulati del danneggiamento dei giunti e dei sistemi di convogliamento delle acque danno luogo a colature che innescano e alimentano la corrosione delle armature
  • precompressione
    2A malerba
    Ponte Cantilever con giunto in chiave e particolari del giunto. Per effetto di giochi eccessivi tra le superfici, nel passaggio di un mezzo da un semi-impalcato all’altro la trasmissione del taglio diventa discontinua, causando effetti dinamici e di martellamento e sollecitazioni a fatica nei cavi di precompressione
  • Malerba
    2B malerba
    Ponte Cantilever con giunto in chiave e particolari del giunto. Per effetto di giochi eccessivi tra le superfici, nel passaggio di un mezzo da un semi-impalcato all’altro la trasmissione del taglio diventa discontinua, causando effetti dinamici e di martellamento e sollecitazioni a fatica nei cavi di precompressione
  • Rischio
    3 malerba
    . Stati di danno caratteristici di mensole tozze costituenti le selle: fessure per flessione (3-a); fessure per taglio (3-b); microfessure al di sotto di un appoggio in neoprene (3-c); errata disposizione delle armature (3-d); errato posizionamento dell’appoggio (3-e); rottura di una barra in corrispondenza della piega (3-f); sequenza di attivazione della corrosione nelle armature (3-g): le barre prossime alle superfici superiore e laterali sono le più vulnerabili, mentre quelle interne possono costituire un’importante riserva di resistenza utile a ridurre il rischio di collasso improvviso
  • ponte
    4 malerba
    Ritiro e viscosità amplificano nel tempo le irregolarità geometriche della livelletta, causando pendenze anomale nella campata centrale (4-a); cuspidi in corrispondenza di cerniere in chiave di impalcato (4-b); curvature anomale in un ponte continuo (4-c)
  • Cavo
    5 malerba
    Lo schema statico di un ponte a catena cinematica
  • Piastra
    6A malerba
    Collasso locale dovuto ad eccessivo scorrimento della piastra di appoggio superiore: la disposizione dei cavi in testata e lo spacco dello spigolo, l’instabilità locale delle barre di armatura e la rotazione della piastra superiore dell’appoggio
  • rotazione
    6B malerba
    La posizione terminale al collasso

Il comportamento cinematico dei giunti e loro effetti

Per fissate condizioni di geometria e di carico, le travi articolate Gerber sono staticamente e cinematicamente equivalenti a travi continue sulle stesse luci, se le cerniere sono poste nelle sezioni a momento nullo del corrispondente sistema continuo.

Per un’assegnata condizione di carico, la posizione di tali cerniere è facilmente determinabile. Una volta in essere, tuttavia, queste cerniere permettono rotazioni e spostamenti relativi tra le due facce alle estremità dei giunti.

Piccole variazioni nella posizione delle cerniere e/o piccole variazioni nella distribuzione dei carichi producono piccole variazioni negli spostamenti verticali e nelle distribuzioni delle azioni interne (momenti e tagli), ma provocano variazioni importanti nelle rotazioni relative tra gli estremi delle travi, creando sensibili discontinuità nelle pendenze in corrispondenza dei punti di cerniera.