Committente:
INFRA Engineering srl - Chieti (IT)
Impalcati fino a 11 campate, 2 travi longitudinali, traversi a doppio T. Soletta continua fra le 2 carreggiate. Relazione di calcolo ed elaborati grafici per progetto esecutivo.
– Analisi e verifica progettuale di ponte in struttura composta acciaio – calcestruzzo
– Ottimizzazione mirata degli spessori di carpenteria metallica
– Analisi delle fasi intermedie di costruzione ed esercizio
– Analisi mediante modello a piastra nervata del comportamento della soletta
Alhambra S.r.l. ha sviluppato, per conto della società di ingegneria INFRA Engineering s.r.l. (gruppo TOTO), la progettazione strutturale esecutiva dell’impalcato del nuovo viadotto Cerchio, situato sull’autostrada A25, impiegando il software LUSAS per l’analisi strutturale, integrato dal software PontiEC4 per l’effettuazione del ciclo di verifiche e l’ottimizzazione della struttura composta acciaio / calcestruzzo. L’intervento rientra nell’ambito degli interventi di ammodernamento della tratta autostradale, ed ha consistito nella sostituzione della sovrastruttura del viadotto esistente, composto da due strutture in c.a.p. affiancate in parallelo, con un nuovo impalcato continuo. La nuova sovrastruttura, in acciaio calcestruzzo, ospita ambedue le carreggiate di marcia, e poggia sui sostegni esistenti, per i quali è stato previsto un intervento di riqualificazione. La progettazione della sovrastruttura, è stata orientata alla definizione di una struttura efficiente e leggera, oltre che al rispetto della fasizzazione di traffico prevista dal cliente, che richiedeva, durante i lavori, il mantenimento del flusso di traffico su almeno una delle due carreggiate. Il nuovo impalcato in acciaio calcestruzzo ha pertanto una configurazione “modulare”, basata sull’adozione di due semi-impalcati, collegati trasversalmente dalla sola soletta in calcestruzzo.
Realizzazione primo semi-impalcato
Realizzazione del secondo semi-impalcato e completamento
Il concept strutturale del manufatto è estremamente semplice, nel suo complesso, essendo sostanzialmente basato sulla realizzazione di un doppio grigliato formato da travi e traversi. La presenza, però, della soletta quale unico elemento di collegamento tra le due strutture costringe ad un notevole approfondimento del suo comportamento, che non può più risultare circoscritto allo studio della “statica locale”, ma deve comprendere gli effetti di flessione differenziale delle travi principali su cui poggia, estendendosi quindi alla statica globale. Secondariamente, si sono anche considerati gli effetti, meno impattanti, del vincolo posticipato applicato in corrispondenza della giunzione sul campo centrale di soletta. Attraverso l’utilizzo di LUSAS, è stato possibile creare, in modo estremamente semplice e veloce, modelli F.E.M. a complessità crescente, in funzione degli obbiettivi dell’analisi. Per il calcolo delle sollecitazioni e la verifica deli elementi metallici è stato predisposto un modello a grigliato, basato sull’utilizzo di elementi monodimensionali tipo “beam”, modellando anche la soletta mediante elementi monodimensionali equivalenti. Le proprietà geometriche delle travi longitudinali sono caratterizzate da uno specifico attributo, denominato “bridge deck – girder with top slab”, in grado di combinare, nell’ambito di ciascuna fase analizzata, le proprietà geometriche e di materiale della trave metallica, della soletta collaborante e delle relative armature, in modo da consegnare al solutore le esatte caratteristiche della trave composta nell’ambito di ciascuna fase di analisi.
Per il calcolo delle sollecitazioni nella soletta, a partire dal medesimo modello impiegato per il calcolo a grigliato, sono stati installati, in luogo degli elementi “discreti” della soletta, elementi bidimensionali tipo “shell”, in grado di restituire l’effettivo quadro tensionale della piastra, sotto l’azione delle varie combinazioni di carico. L’upgrade del modello a grigliato verso un modello più complesso “a piastra nervata” è stato semplice ed immediato, ed è stato limitato, in pratica, alla modifica degli attributi geometrici assegnati originariamente alle travi principali, sostituendo l’attributo geometrico “bridge deck – girder with top slab” con , l’attributo geometrico afferente alla sola trave metallica.
L’analisi della fase transitoria, con uno solo dei due impalcati presenti, è stata effettuata “attivando” solamente gli elementi della porzione di impalcato effettivamente presente.
