Prevenzione del degrado dei ponti in c.a.p. con la precompressione bilanciata. Il ponte funicolare

Abstract

La trave e l'arco hanno comportamenti strutturali completamente differenti. La trave infatti, sotto l'effetto dei carichi applicati, ha un comportamento tipicamente flessionale mentre l'arco, grazie alla spinta e alla sua sua curvatura geometrica, può essere progettato con un comportamento funicolare a prevalenza assiale. Le strutture precompresse possono combinare intelligentemente questi due diversi comportamenti e la precompressione può essere favorevolmente utilizzata per trasformare la trave in una struttura funicolare, analoga ad un arco, con comportamento prevalentemente assiale. In questa nota viene presentata una filosofia di progetto per lo studio dei ponti a piastra precompressi, basata sul “Load Balancing Method”, con la finalità di eliminare le deformazioni di tipo flessionale dovute ai carichi permanenti e limitare le deformazioni differite dovute alla viscosità nel calcestruzzo. Gli aspetti relativi alla evoluzione nel tempo delle deformazioni e delle sollecitazioni dovuti ai fenomeni viscosi sono analizzati e discussi applicando i principi della visco-elasticità lineare. La precompressione viene valutata e dimensionata come carico equivalente che controbilancia i carichi permanenti applicati, rendendo nulle le deformazioni elastiche flessionali prodotte dai carichi, eliminando in tal modo anche le deformazioni differite dovute alla viscosità. Viene proposta una ottimizzazione del comportamento strutturale nei ponti a piastra, tramite l'uso della precompressione bilanciata nelle due direzioni. La determinazione della forma più conveniente della struttura viene ricavata considerando la variazione dello spessore nei ponti a piastra e del layout dei cavi di precompressione, garantendo la realizzazione del comportamento funicolare e l'eliminazione delle deformazioni differite di tipo flessionale sotto l'azione dei carichi fissi. Questi concetti vengono utilizzati quali criteri di “Conceptual Design” per ottenere un comportamento ottimale e per prevenire l'azione del degrado nelle strutture di ponti in c.a.p. Il “caso studio" relativo a un ponte a piastra, progettato dall'autore e costruito negli anni '80 a Jeddah in Arabia Saudita, viene presentato e discusso. Ciò allo scopo di mostrare la utilità e convenienza dell'approccio proposto, alla luce del tempo di esercizio trascorso.