ponti&viadotti
Franco Bontempi(1)
I CONCETTI ELEMENTARI
ALLA BASE DELLA ROBUSTEZZA STRUTTURALE DI PONTI E VIADOTTI LA ROBUSTEZZA È LA QUALITÀ STRUTTURALE FONDAMENTALE CHE PERMETTE A UN PONTE O A UN VIADOTTO DI SOPRAVVIVERE AGLI EVENTI NEGATIVI, ANCHE ESTREMI, CHE SI POSSONO PRESENTARE LUNGO LA VITA DI QUESTE OPERE D’ARTE E RAPPRESENTA LA POSSIBILITÀ DI ELUDERE CROLLI DISASTROSI
- PRIMA PARTE -
N
ella prima parte dell’articolo si descrive il quadro a cui si deve fare riferimento per la progettazione di una opera d’arte come un ponte e un viadotto, riconoscendo le caratteristiche intrinseche delle azioni a cui queste opere sono soggette. Il riconoscimento di eventi estremi, che sfuggono ad una precisa descrizione statistica, deve portare a concepire strutture robuste. In questo modo si possono evitare collassi disastrosi e in particolare collassi progressivi. Nella seconda parte, che proporremo sul fascicolo n° 139 Gennaio/Febbraio 2020, sarà ampliato il tema della robustezza strutturale considerando il contesto più generale in cui viene concepita e progettata un’opera d’arte come un ponte o un viadotto, riconoscendo aspetti profondi che rendono la concezione strutturale la fase più delicata e importante nella realizzazione di tali opere.
DEFINIZIONI In termini generali, le costruzioni - specie quelle tipiche dell’Ingegneria Civile - vivono per un periodo considerevole di anni [1]. Ad esempio, nel caso di edifici comuni, si parla di un periodo di vita nominale di 50 anni, mentre per costruzioni più importanti o di maggiore pregio come i ponti o in generale i sistemi infrastrutturali strategici, si arriva ai 100 anni. Deve essere evidenziato che, se da una parte le costruzioni speciali possono superare anche questa durata come periodo di vita nominale, anche le costruzioni più comuni sperimentano nella realtà vite più lunghe di quelle nominali ad esse assegnate. Appare quindi essenziale considerare come evolve la qualità
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STRADE & AUTOSTRADE 6-2019
di una costruzione nel tempo e, in termini generali, come la stessa possa ragionevolmente sopravvivere a tutti gli eventi che possono interessarla [2]. Il modo canonico di considerare gli eventi che affronta una costruzione nella sua vita è quello di esaminare come essa si comporta in certe circoscritte situazioni definite condizioni di stato limite [3]; si hanno quindi: • condizioni di servizio o di funzionamento, che corrispondono al corrente e corretto utilizzo della costruzione, per livelli di carico previsti proprio durante il normale esercizio; • condizioni ultime, che riguardano valori più elevati di carico, valori da definire comunque come realistici e possibili, e che possono verificarsi durante la vita della costruzione; • condizioni estreme, che riguardano valori di carico eccezionali, ovvero valori statisticamente estremali o scenari accidentali, ovvero eventi possibili ma che non possono essere caratterizzati statisticamente. Con riferimento alla Figura 2, questo quadro può essere riassunto introducendo per una struttura o una infrastruttura i seguenti livelli: • un livello di utilizzo, che riguarda scenari di carico frequenti; • un livello di sicurezza, che riguarda scenari di carico massimi o rari; • un livello di integrità, che riguarda scenari di carico estremi (accidentali o eccezionali). Questi livelli di carico sono rappresentati idealmente in Figura 2 per una domanda D avente una associata distribuzione sta-
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