Miglioramento sismico del ponte in muratura Villafranca Tirrena

Miglioramento sismico del ponte in muratura Villafranca Tirrena

A cura dell’Ing. Pietro Curreri – Saponara (ME). Committente Terna Rete Italia SpA

L’infrastruttura in oggetto, la cui piattaforma costituiva in origine la sede della S.S. 113, risale ai primi del novecento ed è costituita da un ponte a tre arcate di luce pari 8,95 mt ciascuna.

La struttura portante del ponte è costituita da archi in muratura di mattoni pieni e malta di calce dello spessore di 60 cm, nonché da due pile e due spalle in muratura di pietrame, tutte di spessore, nella parte sommitale, pari a 2,00 mt.

Nelle facce esterne, laddove le murature sono soggette al dilavamento delle acque meteoriche provenienti dal paramento murario verticale, i giunti sono totalmente deteriorati e alcuni elementi (mattoni) risultano addirittura mancanti in quanto staccati.
In particolare nell’arcata lato Ovest gli estremi risultano interessati da distacchi legati ad urti e o strisciate lasciate dai mezzi in transito nella pista sottostante.

Prima di operare qualsiasi intervento di rinforzo, è stata quindi prevista la realizzazione di un intervento di ristilatura dei giunti di malta con integrazione degli elementi in laterizio mancanti, al fine di ripristinare le sezioni strutturali originarie delle arcate e le condizioni di tenuta esterna agli agenti atmosferici delle murature già sensibilmente degradate.

La classificazione dell’intervento
Secondo quando stabilito al punto 8.4 del DM 14/01/2008 si individuano tre diverse categorie di intervento attuabili nelle strutture esistenti:
• Interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme;
• Interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalla norma;
• Riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

Per il caso in esame non ricorrono le condizioni per procedere all’adeguamento sismico della struttura definite al punto 8.4.1 del DM 14.01.2008. L’intervento quindi, nel suo complesso, risulta inquadrabile tra gli Interventi di miglioramento.

Mentre per l’intervento di adeguamento le azioni simiche sono note e corrispondono a quelle prescritte per le nuove costruzioni in funzione dei parametri già definiti al paragrafo precedente (azione sismica di norma) nel caso di “Interventi di miglioramento”, l’azione simica è incognita in quanto tale forzante (definita anche azione disponibile) viene dedotta a valle delle verifiche di sicurezza necessarie, rappresentando quest’utltima il limite superiore dell’azione per cui le verifiche risultano soddisfatte.

Modellazione del ponte nello stato di fatto e di progetto

Modellazione del ponte nello stato di fatto e di progetto

La procedura seguita per la detta determinazione denominata anche Valutazione del livello sismico, scaturisce da un calcolo iterativo in cui facendo variare il Tempo di ritorno del Sisma, e quindi il corrispondente valore di ag/g, si effettuano le verifiche di sicurezza per i vari step. Dalle calcolazioni e verifiche effettuate si ricava l’azione simica disponibile per cui la struttura risulta verificata ottenendo che l’intervento in progetto consente il raggiungimento di un valore di ag/g pari a 0,0521, cui corrisponde un tempo di ritorno del sisma pari a 30 anni a fronte di un valore di ag/g di norma pari a 0,18 ed un corrispondente valore di 475 anni per il tempo di ritorno richiesto per interventi di adeguamento simico.

L’intervento di Miglioramento
L’intervento in progetto prevede l’inserimento di elementi metallici opportunamente ancorati alle strutture esistenti che consentono diassoggettare le arcate in muratura a sole azioni di compressione, evitando che si inneschino nelle stesse sforzi di trazione incompatibili con il materiale. Per conseguire tale comportamento è stato previsto su ogni arcata:
• l’inserimento di n. 7 catene metalliche in corrispondenza dell’imposta delle arcate costituite da doppio profilo UPN 260 S275J ed aventi lo scopo di verticalizzare lo scarico degli archi sulle spalle/pile evitando lo spostamento della testa delle stesse che tende ad originare lo sforzo di trazione nelle arcate;
• inserimento di n. 4 centine metalliche cosituite da doppio profilo UPN 260 S275J poste a contrasto con le arcate ed a sviluppo curvo, sagomate sulla geometria delle arcate, ed aventi la funzione di ridurre le deformazioni verticali delle arcate concausa degli sforzi di trazione nelle stesse.

Particolare dell'intervento di rinforzo mediante centine estratto dagli elaborati grafici di progetto

Particolare dell’intervento di rinforzo mediante centine estratto dagli elaborati grafici di progetto

Per l’ancoraggio degli elementi metallici di rinforzo alle murature esistenti è stato previsto l’impiego di tirafondi cl. 8.8 inghisati con ancorante chimico a base epossidica HILTI HIT-RE 500 (ora sostituita con HIT-RE 500 V3, ndr).

Per la verifica di compatibilità degli ancoraggi con le sollecitazioni di progetto sono state effettuate delle prove di carico a trazione sui due materiali base (spalle-pile/volta).

Esecuzione prova di estrazione con cella di carico dotata di apposita campana distanziatrice

Esecuzione prova di estrazione con cella di carico dotata di apposita campana distanziatrice

Per ulteriori informazioni:
– Prove di trazione in situ https://www.hilti.it/prove-di-trazione-in-sit
– Resina Epossidica HIT-RE 500 V3 https://www.hilti.it/hit-re500-v3

 

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Hilti Italia

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