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La robustezza dei ponti

La “robustezza” di una struttura è la capacità che ha di sopravvivere, cioè di non crollare, anche in caso di eventi eccezionali non quantificati (diversamente dalle azioni sismiche) in fase di progetto, quali esplosioni, urti, sabotaggio, errori umani, ecc…

Le NTC 2008 introducono per la prima volta questo requisito definendolo genericamente come la “ capacità di evitare danni sproporzionati rispetto all’entità delle cause innescanti quali incendio, esplosioni ed urti “ (punto 2.1); ma la Normativa Europea che sta attualmente prendendo corpo mette l’accento anche sul comportamento della struttura nel post-evento.

Le torri gemelle, ad esempio, sono risultate abbastanza “robuste” da non crollare subito per il collasso delle colonne distrutte dall’impatto dell’aereo, consentendo così a quelli che si trovavano nei piani bassi di salvarsi, ma non abbastanza da reggere all’eccezionale carico di fuoco che è seguito. Pilastri in calcestruzzo, forse, avrebbero retto più a lungo consentendo così l’evacuazione di un maggior numero di persone.

La robustezza si governa principalmente in fase di progetto, dando per scontato (cosa purtroppo non sempre vera) che l’esecuzione sia buona e soddisfi i requisiti prestazionali definiti nel progetto stesso. Tra gli altri, sono certamente importanti i seguenti fattori:

  1. un’elevata ridondanza degli elementi portanti verticali;
  2. il contributo che possono dare gli elementi non strutturali;
  3. la scelta di materiali adeguati;
  4. la scelta di morfologie e schemi statici che impediscano l’effetto “domino” nel caso di collassi localizzati;
  5. i dettagli costruttivi.

Nei ponti questa proprietà è, a mio avviso, sempre importante per la funzione pubblica che assolvono; lo è in modo particolare in almeno due casi:

  • quando l’opera è strategica per il transito dei mezzi di soccorso;
  • quando il suo crollo può causare danni ingenti a prescindere dagli utenti che utilizzano il ponte, come per esempio nel caso di una strada sopraelevata che si sviluppa in zona urbana passando su case o zone suscettibili di affollamento.

Purtroppo però, per queste opere, i primi due fattori elencati in precedenza sono generalmente sfavorevoli poiché quasi assenti, elementi non strutturali capaci di dissipare energia rompendosi, ed è difficile pensare ad una ridondanza del numero delle pile che, quasi sempre, sono a fusto unico.

Fanno eccezione i ponti strallati per i quali si può pensare ad una ridondanza del numero degli stralli: il ponte ferroviario AV sul Po, ad esempio, è in grado di funzionare, seppur con limitazioni più o meno forti, se vengono a mancare fino a tre stralli consecutivi (cosa che potrebbe accadere per il deragliamento di un treno).

Diventa allora molto importante l’impostazione generale del ponte, che può essere ottimizzata solo caso per caso: se siamo in un’area a rischio terrorismo, ad esempio, sarà preferibile avere due carreggiate completamente separate, anche se questa soluzione fosse più costosa di quella ad impalcato unico. In generale, per evitare l’effetto “domino”, un impalcato con travate appoggiate e soletta di continuità (per evitare giunti) è paradossalmente più “robusto” di uno a travata continua!

Anche i dettagli costruttivi, infine, andrebbero studiati tenendo conto dei requisiti di robustezza. La richiesta di avere nei ponti ferroviari la possibilità di aggiungere comunque cavi di precompressione oltre a quelli previsti nei calcoli, va proprio in questa direzione.

In conclusione, possiamo affermare che si è ormai consolidato il concetto che le strutture, ed i ponti in particolare, oltre a soddisfare i criteri di sicurezza nei confronti degli stati limite ultimi (SLU) e di quelli di servizio (SLE), devono anche essere “robusti” nel senso sopra specificato.