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Timestamp: 2020-08-04 03:25:26+00:00

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IstruzioniCNR DT213 2015 16Ottobre2015
115 pagine
IstruzioniCNR DT213
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Arches design
dissesti-statici
73931178-Ponte-pedonale
!! Fessure Art_3
The Science of Structural Engineering Murature
20-Richiami Statica Degli Archi
Sez 2
8 9 Archi e Volte
Metodi Costruttivi Romani
1. Tecniche Costruttive Dei Romani
Presentazione Ponte a Egola
Reportage Abruzzo - Prof Giovanni Cangi
ponti.pdf
G5_vgM1
edili_2
CNR – Commissione di studio per la predisposizione e l’analisi di norme tecniche relative alle costruzioni
COMMISSIONE DI STUDIO PER LA PREDISPOSIZIONE E L' ANALISI DI NORME TECNICHE RELATIVE ALLE COSTRUZIONI
Istruzioni per la Valutazione della Sicurezza Strutturale di Ponti Stradali in Muratura
CNR-DT 213/2015
ROMA – CNR 16 Ottobre 2015
Proprietà letteraria riservata del
PREMESSA………………………………………………………………………
SCOPO E LIMITAZIONI DELLE ISTRUZIONI………………………………
AMBITO DI APPLICAZIONE …………….………………………
QUADRO NORMATIVO……………………………………………………………………
AZIONE SISMICA………………………………………………….…………………
NOMENCLATURA E TIPOLOGIA DEL PONTE MURARIO……………………….
NOMENCLATURA E COMPONENTI DEI PONTI AD ARCO IN MURATURA…………………
ARCATA(O VOLTA)……………………………………………………………………
PIEDRITTO……………………………………………………………………………
ALVEO……………………………………………
OPERA DI DIFESA IDRAULICA …………………………………………………………
ROSTRO………………………………………………………………………………
FONDAZIONI……………………………………………………………………………
CORONAMENTO…………………………………………………………………………
TIMPANO………………………………………………………………………………
VIA PORTATA……………………………………………………………………………
ACCESSO………………………………………………….………………………………
STROMBATURE .…………………………………………………………………………
FUNZIONI DEI COMPONENTI……………………………………………………………….
ARCATA…………………………………………………………………………………
PIEDRITTO………………………………………………………………………………
ALVEO…………………………………………………………………………………
OPERE DI DIFESA IDRAULICA……………………………………………………………
ROSTRO…………………………………………………………………………………
FONDAZIONI……………………………………………………………………………….
CORONAMENTO………………………………………………………………………….
TIMPANO…………………………………………………………………………………
ACCESSO………………………………………………………………………………… 10
TIPOLOGIA (PONTE "RETTO", "INCLINATO", "OBLIQUO",
"CURVO", "SGHEMBO")…………………………………………………………………
AZIONI,
STRADALI IN MURATURA ESISTENTI……………………………………………….
PREMESSA……………………………………………………………
AMBITO DI APPLICAZIONE. DEFINIZIONE DI "PONTE MURARIO ESISTENTE"…………
VITA NOMINALE RESIDUA E CLASSI D’USO. CATEGORIE STRADALI ……………………
VITA NOMINALE RESIDUA E VITA NOMINALE
CLASSI D’ USO
CATEGORIE STRADALI (RIF. PAR. 5.1.3.3.4.NTC2008)
CONTROLLO DELLA SICUREZZA DEI PONTI MURARI ESISTENTI
VERIFICA………………………………………………………………………………
VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…………………………………………………………
NOTA ………………………………………………………….………………………
APPROCCIO………………………………………………………………………………
STATI LIMITE
STATI LIMITE ULTIMI (SLU) …………………………………………………………
STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE) ……………………………………………………….
STATI LIMITE DI RIFERIMENTO PER IL CONTROLLO DELLA SICUREZZA STRUTTURALE………
AZIONI SUI PONTI IN MURATURA ESISTENTI
CLASSIFICAZIONE DELLE AZIONI SUI PONTI MURARI ESISTENTI………………………
3.6.1.1 In base al modo di esplicarsi ………………………
3.6.1.2 Secondo la risposta strutturale………………………
3.6.1.3 Secondo la variazione della loro intensità nel tempo…………………….
AZIONI SUI PONTI STRADALI
AZIONI PERMANENTI…………………………………………………….…………………
DEFORMAZIONI IMPRESSE…………………
AZIONI VARIABILI DA TRAFFICO …………………
DEGRADO ……………
ALTRE AZIONI……………
AZIONI NELLE VERIFICHE AGLI STATI LIMITE
CONDIZIONI DI CARICO MOBILE………………………
INDIVIDUAZIONE DELLE POSIZIONI DEI CARICHI PER LE VERIFICHE…………………
COMBINAZIONI DELLE AZIONI
COMBINAZIONI DI CARICO………………………………
STATI LIMITE ULTIMI………………………………………………
STATO LIMITE DI ESERCIZIO………………………
ALTRE VERIFICHE
VERIFICA DELLA MASSICCIATA STRADALE………………………
…… ………………
VERIFICA DEI MURI DI TESTA…………………………………………
STRUTTURE SECONDARIE……………………………………………
VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILI
VERIFICHE ALLE AZIONI SISMICHE
VERIFICHE DELLE FONDAZIONI E DELLE OPERE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
INDAGINE STORICO-TECNOLOGICA……………………………………………….
TECNICA DI COSTRUZIONE DEL PONTE
CRITERI DI PROGETTO ORIGINARI
VERIFICA DI CONFORMITÀ ALLA "REGOLA D' ARTE"
VALUTAZIONE DI CONFORMITÀ…………………………………………………………
FATTORE DI DIFFORMITÀ…………………………………………………………………
FORMULE DI RIFERIMENTO PER LO SPESSORE DELLE ARCATE………………………
FORMULE DI RIFERIMENTO PER IL DIMENSIONAMENTO DELLE PILE…………………
FORMULE DI RIFERIMENTO PER IL DIMENSIONAMENTO DELLE SPALLE………………
SPESSORI MINIMI DELLE MURATURE…………………………………………
… ……
UTILIZZO DEL PONTE E SUA IDONEITÀ ATTUALE DI FATTO
RICOSTRUZIONE PROGETTUALE DEL PONTE……………………………………
RICOSTRUZIONE PROGETTUALE
PRESCRIZIONI PARTICOLARI PER IL RILIEVO GEOMETRICO DEL PONTE
RILIEVO DI INSIEME DEL PONTE……………………………………………………
RILIEVO DELLA FORMA E DELLE DIMENSIONI DELLE PARTI STRUTTURALI……………
RILIEVO DEI QUADRI FESSURATIVI………………
DOCUMENTAZIONE DELLO STATO DEI DISSESTI……………………………
DEFINIZIONE DELLA QUOTA DI IMPOSTA DELLE FONDAZIONI, LORO PROFONDITÀ
DAL PIANO DI CAMPAGNA E ORGANIZZAZIONE STRUTTURALE………………
RILIEVO DEI COMPONENTI (ARCATE, PILE, SPALLE, FONDAZIONI, ETC.)
ARCATE……………………………………………………………………………
5.3.1.1.
Via portata………………………………………………………………………
Sistema spingente…………………………………………………………
Cappe………………………………………………………………………
Timpani………………………………………………………………
5.3.1.5.
Parapetti…………………………………………………………
… …………
5.3.1.6.
Rinfianchi………………
5.3.1.7.
Riempimento…………………………………………………………
PILE………………………………………………………………………………
SPALLE………………………………………………………………………………
FONDAZIONI ………………………………………………………………………
MURI DI TESTA………………………………………
… ………………….………… …
PROVE ENDOSCOPICHE…………………………………
………………………… …
PROVE GEORADAR…………………………………………………………………
PROVE ULTRASONICHE……………………………………
……………….……… …
PROVE GEOSISMICHE DI TIPO CROSS-HOLE…………………………………………
SONDAGGI………………
CAROTAGGI E MICRO-CAROTAGGI……………………
……………………….…… …
PRELIEVO DI CAMPIONI………………………………………
MAPPA DELLO STATO DEI DISSESTI
IDENTIFICAZIONE DI EVENTUALI INTERVENTI PRECEDENTI E/O MANOMISSIONI
RICOSTRUZIONE MATERIALE DEL PONTE…………………………………….…
PRESCRIZIONI PARTICOLARI PER IL RILIEVO MATERIALE DEL PONTE
RILIEVO DEL TESSUTO MURARIO (PIETRAME, MALTA E GIUNTI, E TESSITURA MURARIA)
TESSUTO MURARIO…………………………………………………………………
6.3.1.1.
Resistenza della muratura……………………………………………
6.3.1.2.
Legame costitutivo della muratura…………………………………………
6.3.1.3.
Duttilità della muratura…………………………………………………
6.3.1.4.
Impraticabilità di prove dirette……………………………………
PROPRIETÀ DEI GIUNTI DI MALTA……………
PROPRIETÀ DEL PIETRAME…………………………………………………………
PROPRIETÀ DEL RINFIANCO E DEL RIEMPIMENTO…………………………………
PROVE PER LA CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI ……………………………………
6.4.1.1.
Prove non distruttive……………………………………………………………
6.4.1.2.
Prove distruttive………………………………………………………………….…
Prove per la caratterizzazione delle strutture………………………
6.4.2.1.
Prove statiche…………………………………………………………………….…
6.4.2.2.
Prove dinamiche…………………………………………………………
RILIEVO DELLA DISTRIBUZIONE DELLE DIVERSE (PER MATERIALI E/O TESSITURA) TIPOLOGIE DI MURATURA E MAPPATURA DEL LORO STATO DI DEGRADO
RICONOSCIMENTO DEI MATERIALI…………………………………………………
ORGANIZZAZIONE DELL’APPARECCHIO MURARIO……………………………
MAPPA DEL TESSUTO MURARIO……………………………………………………
ANALISI DEL DEGRADO E LIVELLI DI DEGRADO……………………………
MAPPATURA DELLO STATO DI DEGRADO DEI MATERIALI E DELLE MURATURE………
ESAME DELLE SITUAZIONI DI RISCHIO……………………………………………
SITUAZIONI DI RISCHIO
VALUTAZIONE SINTETICA DELLO STATO DI EQUILIBRIO DEL PONTE. CONSIDERAZIONI D' INSIEME E LOCALI……
METODI E CRITERI……
CONSIDERAZIONI DI INSIEME………………………………………………………
CONSIDERAZIONI LOCALI……
ANALISI DEL RISCHIO IDRAULICO DURANTE UNA PIENA E DETERMINAZIONE DELLE PRESCRIZIONI
DISAMINA DEI PROBLEMI GEOTECNICI (SE PRESENTI) INERENTI IL COMPORTAMENTO DELLE FONDAZIONI E DEFINIZIONE DELLE PRESCRIZIONI NECESSARIE
ANALISI STRUTTURALE GLOBALE…………………
LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORE DI CONFIDENZA
LIVELLI DI CONOSCENZA ………
FATTORI DI CONFIDENZA………
STATI LIMITE DI VERIFICA
MODELLAZIONE TRIDIMENSIONALE DEL PONTE……………………………………
MODELLAZIONE PIANA DEL PONTE………
ANALISI STRUTTURALE GLOBALE. MODELLI BIDIMENSIONALI
ANALISI STRUTTURALE ELASTICA LINEARE……………………………………….…
ANALISI STRUTTURALE ELASTICA NON LINEARE. MURATURA NON REAGENTE A TRAZIONE (NRT)………………………………….…
ANALISI STRUTTURALE ANELASTICA………
CALCOLO A ROTTURA (ANALISI LIMITE). …………………………………………
MASSICCIATA STRADALE………
RIEMPIMENTO E RINFIANCO………………………………………………………
MURI DI TESTA
ANALISI STRUTTURALE SVOLTA CON L' AUSILIO DI CODICI DI CALCOLO…………
PARAMETRI MECCANICI DI BASE DELLA MURATURA
RESISTENZA A COMPRESSIONE E A TAGLIO … ………
RESISTENZA A TRAZIONE PER ATTRITO ………
MODULI DI ELASTICITÀ SECANTI………………………………………………
CONDIZIONI DI CARICO E CONDIZIONI PARTICOLARI DI VERIFICA IN RELAZIONE AI DIVERSI STATI LIMITE CONSIDERATI
STATO LIMITE DI ESERCIZIO
STATO LIMITE ULTIMO
ANALISI STRUTTURALE ATTRAVERSO ORGANIZZAZIONE GERARCHICA DEI COMPONENTI
ECCENTRICITÀ DELLA CONDIZIONE DI CARICO RISPETTO ALL' ASSE LONGITUDINALE DELLE ARCATE
PONTI NON RETTILINEI
ESITO DELLA VALUTAZIONE E AZIONI CONSEGUENZIALI
ANALISI STRUTTURALE PER COMPONENTI………
ORGANIZZAZIONE GERARCHICA DEI PONTI AD ARCO IN MURATURA E TRASMISSIONE SEQUENZIALE DEI CARICHI
CORONAMENTO………………………………………………………………
VIA PORTATA
SOVRASTRUTTURA STRADALE
.…………………………………………
RIEMPIMENTO……………………………………………………………….……
RINFIANCO ……………………………………………………………………
MURI DI TESTA……………………………………………………………………
9.2.7.
ARCATA (O VOLTA………………………………………………………
9.2.8.
PIEDRITTI
…………………………………………………………… ……… …
9.2.9.
FONDAZIONE ……………………………………………………. ………………
ASSOLVIMENTO DELLE FUNZIONI STATICHE DEI COMPONENTI DEL PONTE
CORONAMENTO……………………………………………………
VIA PORTATA…………………………………………………………
…………………………………………… …… …
9.3.4.
RINFIANCO ……………………………………………………………….………
MURI DI TESTA…………………………………………………
………………… …
ARCATA……………………………………………………………………
PIEDRITTO ……………………………………
FONDAZIONE…………………………………
… …… …………………… ……… ……………………… …………
ORGANIZZAZIONE GERARCHICA DEI COMPONENTI DEL PONTE
CONDIZIONI DI CARICO E CONDIZIONI PARTICOLARI DI VERIFICA IN RELAZIONE AI DIVERSI STATI LIMITE CONSIDERATI. VERIFICHE IN RELAZIONE AGLI STATI LIMITE CONSIDERATI
ANALISI SOTTO IL CARICO PERMANENTE
VERIFICHE SOTTO IL CARICO PERMANENTE PIÙ I CARICHI ACCIDENTALI
SORVEGLIANZA E MANUTENZIONE…………………………………………………
SORVEGLIANZA PROGRAMMATA
GENERALITÀ SULLA SORVEGLIANZA PROGRAMMATA …
… …………………………
OPERAZIONI PRELIMINARI ALL' ATTO DELLA CONCLUSIONE DELLE OPERAZIONI DI
VERIFICA E/O DI CONSOLIDAMENTO …
OGGETTO DELLA SORVEGLIANZA PROGRAMMATA ………………………….…
STRUMENTI DELLA SORVEGLIANZA PROGRAMMATA ………………………
10.2.4.1.
Ispezione corrente
10.2.4.2.
Ispezione straordinaria…
10.2.4.3.
Ispezione qualitativa…
10.2.4.4.
Ispezione dettagliata…
10.2.4.5.
Ispezione dettagliata eccezionale…
SAGGI. PROVE IN SITO E IN LABORATORIO …………………………………
SORVEGLIANZA INTENSIFICATA…
ALTA SORVEGLIANZA…
RAPPORTO CON LA NORMATIVA VIGENTE E RELATIVI ASPETTI CRITICI
RIFERIMENTO ALLE NTC2008 (CAP. 8-COSTRUZIONI ESISTENTI)
E SPECIFICHE DELLA
CIRCOLARE APPLICATIVA 2 FEBBRAIO 2009, N.
DEFINIZIONE DI "COSTRUZIONE ESISTENTE"………………………….…
AUTOLIMITAZIONE DEL DETTATO NORMATIVO………………………….…
VERIFICA E VALUTAZIONE NEL CONTESTO NORMATIVO
SCENARI DI VERIFICA/VALUTAZIONE E STATI LIMITI. …………………….…
OBBLIGATORIETÀ DELLA VERIFICA E/O DELLA VALUTAZIONE DI SICUREZZA PER LE COSTRUZIONI ESISTENTI. …………………
……….…
REGOLAMENTAZIONE DEGLI INTERVENTI DI
BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE………………………………………………………………
1.1 SCOPO E LIMITAZIONI DELLE ISTRUZIONI
Le presenti Istruzioni (IS) si intendono riferite ai ponti esistenti con struttura portante
interamente in muratura. Nell' attuale quadro normativo tecnico, pertanto, dette strutture, in quanto "esistenti",
sono regolate dal Cap. 8 ("Costruzioni Esistenti") delle Norme Tecniche per le
Costruzioni (NTC) del 14/01/2008 integrato dal corrispondente Cap. C8 della Circolare Applicativa (CA) 02/02/2009, n. 617 (Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008).
Si precisa che le presenti Istruzioni non vogliono nè possono intendersi sostitutive
delle Norme Tecniche emanate dagli organismi istituzionali a tanto deputati. Esse pertanto intervengono esclusivamente per quanto attiene gli aspetti metodologici e tecnico-scientifici a supporto della Normativa Ufficiale e ad integrazione della stessa, laddove questa consenta deroghe o richieda la autonoma valutazione dell' operatore tecnico professionale. E pertanto restano valide e intatte tutte le prescrizioni e/o
indicazioni di carattere amministrativo riguardanti i casi di obbligatorietà di verifica o
di valutazione della sicurezza, di intensificazione della sorveglianza e di intervento
nelle sue articolazioni di adeguamento, miglioramento e riparazione, con tutte le conseguenze previste nelle Norme attuali ed a venire.
presenti IS si intendono quindi operative in tutti quei casi in cui si siano realizzate
premesse per poter o dover procedere all' attuazione di verifiche o valutazioni di
sicurezza e/o alla progettazione di interventi di consolidamento.
Il documento tratta dei seguenti argomenti:
- Descrizione tipologica di base delle strutture da ponte in muratura esistenti;
- Carichi e sovraccarichi da considerare nelle verifiche strutturali in applicazione delle NTC vigenti alla data di redazione del documento;
- Percorso di indagine storico-tecnologica per una identificazione preliminare
qualitativa della idoneità della struttura;
Guida alla ricostruzione progettuale del ponte e definizione del relativo livello
Guida alla ricostruzione materiale del ponte e definizione del relativo livello di
- Esame delle situazioni di rischio, con particolare riferimento allo intervento di competenze complementari alla Ingegneria Strutturale;
- Criteri e metodi di analisi e verifica strutturale globale;
- Criteri e metodi per l' analisi e la verifica strutturale dei componenti;
- Criteri e metodi di sorveglianza e manutenzione programmata.
1.2 Ambito di applicazione
Le presenti Istruzioni si applicano, per quanto in sintonia con le Norme vigenti, alla valutazione della sicurezza strutturale delle infrastrutture pontiere in muratura esistenti, anche a seguito di interventi di miglioramento strutturale, consolidamento e adeguamento statico.
Esse pertanto sono concepite esclusivamente per l' applicazione a fabbriche esistenti, eventualmente originariamente progettate e anche successivamente verificate e certificate in difformità dalla normativa vigente.
1.3 QUADRO NORMATIVO
Le presenti Istruzioni sono state redatte tenendo presente, oltre le vigenti NTC, il seguente quadro normativo:
(Elenco delle norme di riferimento, anche se superate dalle NTC)
L. 2 febbraio 1974, n. 64
Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche.
Circ. LL. PP. 2 novembre 1981, n. 895
L. 2-2-1974, n. 64 art. 30. Interpretazione della normativa transitoria in materia di edilizia antisismica.
Decreto Ministeriale 16-1-1996
Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi”, G.U. 5-2-1996, n. 29 Circolare 4 luglio 1996, N.156AA.GG./STC Istruzioni per l’applicazione delle ‘Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi’ di cui al decreto ministeriale 16 gennaio
1996”.
Circ.M.LL.PP. del 10/04/1997 n.65. Istruzioni per l'applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche di cui al decreto ministeriale 16.01.1996. Ordinanza Presidente Consiglio dei Ministri 20 Marzo 2003 N. 3274. (G.U. 8-5-2003, n. 105, suppl.) Ordinanza Presidente Consiglio dei Ministri 2 Ottobre 2003 N. 3316. (G.U. 10-10-2003, n. 236.) Ordinanza Presidente Consiglio dei Ministri 3 Maggio 2005 N. 3431. (G.U. 10-5-2005, n. 107, suppl.
n. 85.)
Edifici in muratura D.M.LL.PP. del 20/11/1987
Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro
consolidamento.
Circ. LL.PP. 4 gennaio 1989 n. 30787; Legge 2 febbraio 1974 n. 64 art. 1. Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento.
Indagini sui terreni e sulle rocce - Opere di sostegno delle terre e fondazioni D.M.LL.PP. 11 marzo 1988 Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilita' dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l' esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. Circ. LL.PP. 24 settembre 1988 n. 30483 Legge 2 febbraio 1974 art. 1--D.M. 11 marzo 1988. Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilita' dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione l' esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. Istruzioni per l' applicazione.
Ponti stradali
D. Min. LL.PP. 4 maggio 1990
Aggiornamento delle norme tecniche per la progettazione, la esecuzione e il collaudo dei ponti stradali.
Circ. LL.PP.--Pres.Cons.Sup.Serv. Tecnico Centr. 25 febbraio 1991, n. 34233. Legge 2-2-1974, n. 64-- Art.1 D.M. 4-5-1990--Istruzioni relative alla normativa tecnica dei ponti stradali Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni DM 14/1/2008 Circolare 2 febbraio 2009, n. 617
1.4 AZIONE SISMICA
Occorre premettere che la previsione della risposta sismica di un ponte in muratura presenta non poche difficoltà, ed allo stato non esistono modelli di comportamento certi, soprattutto nei confronti di azioni trasversali al ponte, per non parlare di ponti a tracciato curvo o addirittura sbieco. Il comportamento certamente non lineare della struttura, deriva principalmente dalla debole resistenza a trazione del materiale, che al limite è nulla, da fenomeni di schiacciamento, e dal possibile dislocamento del pietrame nel corso dello scuotimento sismico. La non-linearità del sistema strutturale rende vane, o comunque di dubbia efficacia, analisi basate sul principio di sovrapposizione, priva di senso le analisi modali e inficia la stessa rappresentazione della azione sismica attraverso gli spettri di risposta elastici, dai quali occorrerebbe risalire alla densità spettrale del moto origine, cioè quello del terreno, per poi rielaborarlo in relazione alle caratteristiche del sistema strutturale in esame. La fragilità nella rottura per trazione e la modesta duttilità a compressione fanno ritenere che l’ isteresi sia piuttosto ridotta nelle parti strettamente strutturali (muratura principale di arcate e pile); tuttavia la dissipazione energetica è sostenuta dalla deformazione dei rinfianchi, e ancora di più del riempimento, che essendo in genere costituiti di materiali resistenti per attrito interno, agiscono come veri e propri dissipatori e contribuiscono alla mitigazione degli effetti dinamici. Peraltro, rinfianchi e riempimento hanno l’ effetto di ridistribuire parzialmente il carico sulle arcate in funzione del loro assestamento nel corso dello scuotimento, introducendo ulteriori fattori di incertezza ma, nei fatti, contribuendo allo adattamento dello assetto statico del ponte ad eventuali mutamenti della sua configurazione conseguenti allo intervento del sisma. Si ritiene pertanto che il tema, con riferimento ai ponti murari, non sia allo stato maturo per la formulazione di Istruzioni in merito, segnalando la necessità di un consistente approfondimento, in particolare per quanto riguarda la definizione della intensità e della distribuzione della azione. Un dato di fatto, comunque, è che in generale i ponti murari mostrano di essere poco vulnerabili alla azione sismica, e danni consistenti non sono frequenti.
2 Nomenclatura e tipologia del ponte murario
2.1 NOMENCLATURA E COMPONENTI DEI PONTI AD ARCO IN MURATURA
2.1.1. Arcata (o Volta) Solido murario, poggiante sui piedritti, che sostiene la via portata del ponte.
La volta, in genere, era vincolata da incastri alle estremità (volta inarticolata), ma sul finire del XIX sec è stato realizzato qualche esempio di ponte in muratura a due o tre cerniere, con articolazioni realizzate in ghisa o lamiera chiodata (volta articolata).
Nella arcata si distinguono due parti:
a) Archi di testa o armille: gli archi che concludono a monte e a valle la
volta; essi partono dalle linee d’imposta
b) Corpo – E’ la porzione di volta compresa tra i due archi di testa (spesso
realizzata in materiale meno pregiato e con minore accuratezza esecutiva). Linea d’imposta: segna il limite tra piedritto e arcata. Concio di chiave, chiave o serraglia: il concio o cuneo a penetrazione posto alla sommità dell' arcata. Controchiavi: i due cunei laterali alla chiave. Testa: il settore di arco comprendente la chiave e le controchiavi Concio alle reni o giunto di rottura: l’ultimo elemento del settore d'arco che va dall'imposta fino al piano limite oltre il quale la muratura, in fase di costruzione, non si mantiene più grazie all’attrito, in genere ad un angolo di 50°÷60° con il piano verticale passante per il centro dell'arco. Profilo: Sezione longitudinale dell' arcata Linea d' asse longitudinale: E' la linea baricentrica del profilo Curva di intradosso – E’ la curva direttrice che genera la superficie inferiore della volta Curva di estradosso - E’ la curva direttrice che genera la superficie superiore della volta, ovvero la superficie limite tra la volta ed i timpani Raggio di curvatura – Nelle volte circolari a spessore variabile si distingue un raggio di intradosso e un raggio di estradosso. Frequente è l' uso di curve non circolari (ellittiche, policentriche, etc.) a raggio di curvatura variabile con continuità o meno. Freccia netta – E’ la massima distanza tra la curva di intradosso e la corda che la sottende Luce netta – E’ la misura della corda che sottende la curva di intradosso Ribassamento o rialzamento – E’ il rapporto tra freccia e luce ( =f/ ). Per direttrice circolare, =1/2, corrisponde all’arco a tutto sesto, e costituisce il limite tra archi rialzati ( >1/2) ed archi ribassati ( <1/2).
2.1.2. Piedritto Riferito ai ponti, il termine piedritto designa l' elemento di sostegno verticale della arcata, compreso tra il piano di imposta della volta e il piano superiore della fondazione (nei ponti fluviali, è fissato poco al di sopra del livello di massima magra). In relazione alla posizione e alla funzione è denominato:
a) Pila: Piedritto intermedio tra due arcate consecutive simmetriche. La sua principale funzione è quella di trasmettere alla fondazione le azioni trasmesse dalla volta. attraverso i conci d’imposta.
Se le volte adiacenti sono uguali, l’elemento strutturale sotto i soli carichi permanenti è
sollecitato prevalentemente da uno sforzo assiale, somma del peso proprio della pila e della risultante degli sforzi trasmessi dalle volte.
b) Spalla: E’ il piedritto estremo del ponte, realizzato in aderenza alle sponde.
Più che l’ubicazione il termine sottolinea il ruolo statico dell’elemento: equilibrare la spinta senza il contributo di una controspinta, a meno dell' eventuale terrapieno retrostante.
c) Pila-spalla – E’ un piedritto dimensionato per resistere all’azione trasmessa da due volte asimmetriche, o anche in assenza di una delle arcate.
A causa dell’asimmetria geometrica, la risultante delle azioni trasmesse dalle parti adiacenti è inclinata rispetto alla verticale e l’elemento strutturale è soggetto a pressione eccentrica e taglio.
2.1.3. Alveo Linea che unisce i punti più depressi della corrente fluida del corso d'acqua scavalcato.
Può essere interpretata come proiezione del filone (filetto liquido del pelo libero in cui si ha la massima velocità, anche, detto thalweg).
L' alveo trasversale è identificato dai seguenti elementi:
Sezione bagnata: Sezione trasversale alla corrente d’acqua che scorre nell’alveo; è normale, in ogni punto, alla direzione della corrente.
Perimetro bagnato: Contorno della sezione bagnata a contatto con le pareti solide. Raggio idraulico: Rapporto tra l' area della sezione bagnata S ed il perimetro bagnato P, (R=S/P). Pelo libero: Traccia della superficie libera della corrente.
2.1.4. Opera di difesa idraulica Definisce il complesso delle opere progettate per regolarizzare il tratto
dell’alveo interessato dal ponte. Si distinguono in: opere nel letto ordinario
e opere nel letto di piena
2.1.5. Rostro Elemento, aggettante rispetto ai piani di testa del ponte, caratteristico dei piedritti in alveo. Retrobecco: il rostro a monte, sempre presente Avambecco: il rostro a valle, talvolta omesso.
2.1.6. Fondazioni Parte del complesso strutturale che trasferisce al terreno i carichi trasmessi dalla costruzione sovrastante.
Essa può essere diretta, se la base del manufatto raggiunge lo strato solido atto a sopportare il peso; indiretta, se non lo raggiunge.
2.1.7. Coronamento Costituisce la parte superiore dei muri di testa ed è composto da due parti:
a) Plinto: immediatamente al di sopra del muro di testa eventualmente aggettante rispetto allo stesso.
Svolge la duplice funzione di proteggere la parete dalle acque piovane e di fornire un appoggio stabile al parapetto superiore. E’, in genere, realizzato con lunghi elementi lapidei (2÷3m) ben ammorsati nella muratura interna.
Si noti che lo stesso termine nella terminologia più moderna si riferisce,
come noto, al sistema di ripartizione dello scarico delle pile sul terreno
di fondazione o su eventuali palificate.
b) Parapetto: spiccato al di sopra del plinto, è l’elemento di protezione;
In genere è elevato a filo o con piccolo aggetto rispetto al muro di testa ed ha altezza variabile tra 90 e 110cm.
2.1.8. Timpano Nella accezione più ampia, è il volume di manufatto compreso tra la
superficie di estradosso della volta ed il piano di posa del coronamento. Le sue parti principali sono:
a) Rinfianco: muratura, con funzione stabilizzante, compresa tra la superficie d’estradosso della volta, i muri di testa ed un piano tangente all’estradosso in prossimità della chiave.
Tale piano è generalmente inclinato in ragione del sesto e la sua pendenza dipende essenzialmente da due fattori: la stabilità dell’arcata e lo scolo delle acque meteoriche. Affinché risulti effettivamente collaborante alla statica del sistema è realizzato con apparecchio murario accurato e materiale di peso specifico non inferiore a quello della volta.
b) Cappa: strato di materiale impermeabile, disteso al di sopra del rinfianco e lungo la parete interna dei muri di testa, per proteggere la struttura dalle eventuali infiltrazioni d’acqua.
Il materiale, oltre che impermeabile, deve essere sufficientemente elastico per adeguarsi, senza fessurarsi, alle irregolarità ed ai movimenti della muratura.
c) Riempimento: volume compreso tra la cappa, i muri di testa e la via portata allo scopo di offrire a quest’ultima un piano di posa quanto più possibile orizzontale.
E’ in genere realizzato in materiale incoerente, drenante, incompressibile e leggero (si evitano i terreni, soprattutto se argillosi). Nei ponti ordinari lo strato di riempimento è 20÷50cm al di sopra della sommità dell’estradosso; nei ponti ferroviari è innalzato di circa 1m, per diffondere meglio il carico ed assorbire le vibrazioni.
d) Muri di testa: pareti di tamponamento del timpano.
Sono costruiti al di sopra degli archi di testa, per contenere il rinfianco ed il riempimento e le loro dimensioni sono ricavate attraverso una verifica al ribaltamento. In genere sono realizzati con materiale più leggero di piccola pezzatura (pietrame o mattoni) e, nelle opere di maggiore importanza, sono rivestiti da un paramento più curato.
Si distinguono due principali tipologie costruttive:
e) Timpani pieni: Tutte le parti che compongono il timpano si sviluppano con continuità nel volume del manufatto.
E’ la tipologia tradizionale, utilizzata fin dall’epoca romana.
f) Timpani alleggeriti: In questa tipologia, la muratura continua è alleggerita da un sistema di volte e/o setti che poggiano sull’estradosso.
Si riscontrano differenti tecniche di alleggerimento:
Alleggerimenti longitudinali, realizzati tramite volte a botte con generatrici parallele al piano di testa del ponte e impostate su setti murari spiccati dall’estradosso dell’arcata; Frenelli, muretti realizzati all'estradosso della arcata, con direzione parallela ai muri di testa, aventi il contorno inferiore che segue l'andamento curvilineo della volta e il contorno superiore coincidente con la via portata. Alleggerimenti trasversali, in cui le volte, a botte o anulari, avevano generatrici di intradosso parallele a quelle della volta principale; Alleggerimenti in entrambi i sensi (sistema cellulare), realizzati con un sistema di volte a botte trasversali e longitudinali e di volte a crociera, impostate su pilastri spiccati dall’estradosso della volta principale.
2.1.9. Via Portata E' lo strato al di sopra del riempimento (limitato lateralmente dalle facce posteriori del plinto) destinato al transito di mezzi e/o pedoni. Si compone della massicciata che è uno strato di materiale compatto e resistente, e della pavimentazione stradale.
La sua larghezza (distanza netta tra i due parapetti), varia in relazione alla tipologia del ponte, al volume di traffico e alla rappresentatività dell’opera. In letteratura, sono indicati i valori minimi usuali: 4m (2,5m per la carreggiata; 1,5m per due marciapiedi da 0,75m) per i ponti su strada comunale con senso di marcia alternato; 7m (5m per la carreggiata; 2m per due marciapiedi da 1m) per i ponti su strada provinciale a doppio senso di marcia; 8m (5,5÷6m per la carreggiata; 2,5÷2m per due marciapiedi) per i ponti su strada nazionale a doppio senso di marcia; 4,5m per ponti su strada ferrata a binario unico ed 8m per ponti su strada ferrata a doppio binario.
2.1.10. Accesso
termine accesso, nella sua accezione più ampia, comprende gli elementi
raccordo delle teste del ponte con il terreno.
Il progetto dell’accesso è legato a diversi fattori (tipo, importanza e numero di strade che vi convergono, altezza delle sponde del fiume, natura del sito) ed influenza la scelta dei muri di accompagnamento (ovvero del sistema murario prossimo alla spalla cui era affidato il duplice compito di contenere il terreno e di fungere da contrafforte per la spalla stessa), che, a seconda della loro disposizione, erano denominati muri di ritorno, muri d’ala, muri di risvolta.
2.1.11. Strombature Sistemi con funzione estetica e destinati a facilitare il deflusso delle acque, costituiti da un arco frontale posto in corrispondenza delle due estremità del ponte e al disopra del livello di piena.
Sezione di chiave
Carreggiata e via portata
Plinto e marciapiede
Muro di testa
Muratura Arcata
Intradosso Arcata
Pila/Spalla
Sezione di imposta
Riempimento e rinfianco
Figura 2.1 Sezioni trasversali tipo
s = spessore riempimento in chiave arcata
d = spessore massicciata stradale
= profondità riempimento su rinfianco
t = semilarghezza
rinfianco
L = Luce di estradosso
= altezza rinfianco su pila
b = larghezza pila
R e = Raggio di estradosso della Arcata
Figura 2.2 sezione longitudinale tipo
2.2 FUNZIONI DEI COMPONENTI
2.2.1. Arcata Ha la funzione statica di sostenere la parte aerea del ponte; su di essa insiste
il peso dei timpani, del rinfianco, della sovrastruttura della via portata e
naturalmente i carichi accidentali. Su essa si consideravano agenti i carichi
permanenti, costituiti dal peso proprio della volta e delle parti superiori (timpani, coronamento e via portata), ed i carichi accidentali, generalmente assimilati ad un carico uniformemente distribuito sul piano stradale (XIX- XX sec. 500Kg/m 2 per i ponti carrettieri; 1000÷2000Kg/m 2 per i ponti ferroviari).
2.2.2. Piedritto Ha la funzione di riportare in fondazione le azioni trasmesse dalle arcate. Su di esso gravano gli scarichi verticali delle arcate che ne sono sostenute, nonché le azioni orizzontali, longitudinali e trasversali, necessarie allo equilibrio delle arcate. Va considerato anche il caso in cui, per evento accidentale o per necessità manutentive, non si può contare sulla azione di reciproco contrasto delle spinte tra le due arcate adiacenti. Nei ponti fluviali, la sua realizzazione doveva rispondere a requisiti contrastanti:
avere una massa muraria adeguata ad assorbire il carico; non essere eccessivamente ingombrante nella parte sommersa, per non favorire fenomeni di rigurgito, soprattutto in caso di piena. Eventuali asimmetrie prodotte dai carichi accidentali erano ritenute ininfluenti ai fini del proporzionamento della pila; ugualmente ininfluente era la spinta prodotta dalla corrente sulle parti sommerse, in condizioni ordinarie di piena, in quanto questa si riduceva ad una forza orizzontale agente nel piano di maggiore rigidezza. Rilevante è invece considerare l' effetto erosivo del flusso idrico sulla base fondale del piedritto. In senso stretto, la spalla denota il massiccio, murario e/o naturale, in grado di assorbire il carico (peso proprio e sovraccarico), e la spinta dell’intera arcata (nel proporzionamento dell’elemento la spinta del terrapieno sulla faccia posteriore veniva trascurata perché a favore della stabilità); in senso lato, il termine indica l’organismo articolato comprendente la spalla in senso stretto ed il complesso dei muri di accompagnamento. In questa accezione al sistema è affidato anche il ruolo di resistere all’azione della corrente che investe le superfici frontali del massiccio ed erode il suolo di sponda. Nei ponti a molte arcate le pile-spalla venivano inserite ad intervalli di 2-3- 4 campate affinché il crollo di una volta non si propagasse con effetto domino, ma coinvolgesse soltanto le arcate comprese tra due successive pile-spalla.
2.2.3. Alveo Le norme o consuetudini progettuali prevedevano che nessuna pila ricadesse in corrispondenza del profilo longitudinale per consentire la navigabilità nei periodi di magra e per evitare che i sostegni subissero le forti azioni dei flussi rapidi. Dal profilo longitudinale si ricavava, inoltre, la pendenza dell’alveo.
2.2.4. Opere di difesa idraulica Hanno la funzione di prevenire la erosione del terreno fondale ad opera del flusso idrico, nonché di fornire la necessaria resistenza ai piedritti investiti da correnti eccezionali.
2.2.5. Rostro La funzione principale del rostro a monte (il retrobecco) è ridurre il rigurgito prodotto dalla presenza della pila nel corso d’acqua (per questo
motivo, spesso non proseguiva per tutta l’altezza, ma si interrompeva alla quota delle massime piene); a questa funzione si aggiungevano quelle di mitigare l’impatto esercitato sul piedritto dai tronchi d’albero o da altri detriti trascinati dalla corrente e di incanalare il corso del fiume per una maggiore sicurezza durante la navigazione. La sua efficienza dipendeva essenzialmente dal profilo di pianta e dall’apparecchio murario: il primo era definito in base alle caratteristiche idrodinamiche ed alla capacità di resistenza all’urto; il secondo prevedeva una solida fodera realizzata in materiale più resistente (pietra tagliata in grossi blocchi), con superficie liscia e poche linee di giunto (per evitare che il sistema si scompaginasse per il dilavamento della calce e la conseguente alterazione delle malte). Non marginale è il ruolo statico del rostro: costituendo un unico organismo murario con la pila, ne aumentava la sezione resistente sia per assorbire il carico trasmesso dalle arcate che per opporsi all’azione ribaltante delle correnti di piena. Il rostro a valle (l' avambecco) aveva la funzione di regolarizzare i filetti fluidi riducendo la pressione dell' acqua sul piedritto.
2.2.6. Fondazioni Hanno la funzione di disperdere nella massa rocciosa gli scarichi e le spinte trasmesse dai piedritti.
2.2.7. Coronamento Svolge la duplice funzione, attraverso il plinto, di proteggere la parete dalle acque piovane e col parapetto di resistere all’urto della folla ed all’eventuale impatto delle vetture. Le norme progettuali richiedevano che l’azione complessiva trasmessa dal coronamento alla struttura sottostante fosse interna alla superficie d’appoggio sul muro di testa. Il parapetto è proporzionato per resistere all’urto della folla ed all’eventuale impatto delle vetture. E’ opportuno sottolineare che, soprattutto in caso di parapetti in pietra, il carico permanente trasmesso dal sistema agli archi di testa aveva effetto stabilizzante rispetto ai carichi mobili.
2.2.8. Timpano Ha la funzione di livellare la via portata e contemporaneamente di ripartire i carichi agenti sulla carreggiata in modo tale da distribuirli sulla arcata. In generale non ha funzione portante, anche se spesso si riscontra che conferisce alla struttura un margine di sicurezza non indifferente. Il rinfianco tuttavia ha la funzione di contenere il riempimento quando questo è costituito di materiale incoerente. Il sistema alleggerito è vantaggioso in ponti poco ribassati di grande luce, riduce o annulla le spinte sui muri di testa, il carico gravante sulla centina (in corso d’opera), ed il carico finale sulle parti portanti.
2.2.9. Via portata Ha la funzione di proteggere il ponte dalla erosione da parte degli agenti atmosferici e da parte dei carichi da traffico. Attraverso la massicciata inoltre ripartisce i carichi accidentali da traffico in modo da agevolarne la portanza da parte del rinfianco e riempimento.
2.2.10. Accesso Il progetto dell’accesso è legato a diversi fattori (tipo, importanza e numero di strade che vi convergono, altezza delle sponde del fiume, natura del sito) ed è influenzato dalla configurazione scelta dei muri di accompagnamento (ovvero del sistema murario prossimo alla spalla cui era affidato il duplice compito di contenere il terreno e di fungere da contrafforte per la spalla stessa), che, a seconda della loro disposizione, erano denominati muri di ritorno, muri d’ala, muri di risvolta.
(PONTE
"CURVO", "SGHEMBO")
"RETTO",
"INCLINATO",
"OBLIQUO",
Il ponte può venire classificato in base alle caratteristiche della sua articolazione in pianta e in verticale nelle seguenti tipologie:
Ponte retto - La generatrice delle arcate è parallela ai piedritti e la via portata si sviluppa in rettilineo nel piano orizzontale; Ponte inclinato - La generatrice delle arcate è parallela ai piedritti e la via portata si sviluppa in rettilineo ma è inclinata rispetto al piano orizzontale; Ponte obliquo - La generatrice delle arcate è ruotata di un angolo rispetto ai piedritti e la via portata si sviluppa in rettilineo, eventualmente inclinata rispetto al piano orizzontale; Ponte curvo - Le generatrici delle arcate non sono parallele tra loro e la via portata si sviluppa secondo una linea curva nel piano orizzontale; Ponte sghembo - La via portata si sviluppa secondo una linea curva sghemba;
In generale, negli ultimi due casi la curvatura, sia nel piano orizzontale che in quello verticale si realizza attraverso arcate multiple, ciascuna delle quali corrisponde ad una delle prime tre tipologie
3 Azioni, condizioni di carico e criteri di verifica per ponti stradali in muratura esistenti
Per sua natura, tutte le considerazioni esposte nel presente capitolo devono intendersi subordinate alle prescrizioni delle Norme Tecniche per le Costruzioni vigenti (NTC); ove ritenuto utile –anche a titolo illustrativo- è evidenziato il riferimento alle Norme Tecniche (NTC2008) vigenti al momento della redazione delle presenti Istruzioni (IS). L' intento è tuttavia di interpretare e adattare la filosofia di base delle NTC alla particolare tipologia strutturale qui considerata, che per le sue caratteristiche peculiari presenta non poche perplessità se sottoposta rigidamente al semplice dettato delle NTC. E pertanto, fermi restando i principi fondamentali, così come enunciati al par. 2.1 delle NTC2008, che devono presiedere alla valutazione della sicurezza e delle prestazioni di opere o di parti di esse, e quindi anche dei ponti esistenti in muratura, in alcuni casi si evidenzierà anche la opportunità di deroghe al dettaglio della prescrizione normativa, laddove ciò si risolva in un più chiaro e nitido percorso operativo che si accordi con gli strumenti e i metodi di analisi e modellazione idonei per i ponti e le arcate murarie.
Per facilità di lettura, si riporta di seguito il testo del menzionato par. 2.1 con la specifica dei principi di base assunti. Art. 2.1 NTC2008:
"La sicurezza e le prestazioni di un’opera o di una parte di essa devono essere valutate in relazione agli stati limite che si possono verificare durante la vita nominale. Stato limite è la condizione superata la quale l’opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata. In particolare, secondo quanto stabilito nei capitoli specifici, le opere e le varie tipologie strutturali devono possedere i seguenti requisiti:
- sicurezza nei confronti di stati limite ultimi (SLU): capacità di evitare crolli, perdite di equilibrio e dissesti gravi, totali o parziali, che possano compromettere l’incolumità delle persone ovvero comportare la perdita di beni, ovvero provocare gravi danni ambientali e sociali, ovvero mettere fuori servizio l’opera; - sicurezza nei confronti di stati limite di esercizio (SLE): capacità di garantire le prestazioni previste per le condizioni di esercizio; - robustezza nei confronti di azioni eccezionali: capacità di evitare danni sproporzionati rispetto all’entità delle cause innescanti quali incendio, esplosioni, urti. Il superamento di uno stato limite ultimo ha carattere irreversibile e si definisce collasso. Il superamento di uno stato limite di esercizio può avere carattere reversibile o irreversibile.
Per le opere esistenti è possibile fare riferimento a livelli di sicurezza diversi da quelli delle nuove opere ed è anche possibile considerare solo gli stati limite ultimi.
Maggiori dettagli sono dati al Cap.8."
3.2 AMBITO DI APPLICAZIONE. DEFINIZIONE DI "PONTE MURARIO ESISTENTE"
(Rif.: par. 8.1.NTC2008, par. C8.1.CA) Ai sensi della NTC2008, per "costruzione esistente" si intende quella che abbia, alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto di intervento, la struttura completamente realizzata (par. 8.1.NTC2008). La Circolare Applicativa 2 febbraio 2009, n. 617 (CA) al par. C.8.1 limiterebbe molto drasticamente la qualifica di "costruzione esistente" integrando tale definizione relativamente agli edifici in muratura con l’ accertamento della esistenza del certificato di collaudo, o almeno della collaudabilità della struttura, come discusso anche nel par. 11.1.1.IS. La condizione di collaudabilità richiamata dalla CA si ritiene possa essere assimilata alla “agibilità di fatto” della costruzione e quindi del ponte e pertanto il dispositivo normativo deve interpretarsi concludendo che per "ponte murario esistente" debba intendersi un ponte in esercizio da un periodo di tempo almeno pari alla sua Vita Nominale come definita al par. 2.4.1.NTC2008.
3.3 VITA NOMINALE RESIDUA E CLASSI D’USO. CATEGORIE STRADALI
Si ritiene necessario definire la "Vita Nominale Residua" o "Vita Nominale" di un ponte murario esistente e le relative Classi d’ Uso a prescindere dalla presenza o meno di azioni sismiche.
Vita Nominale Residua o Vita Nominale (Rif.: par. 2.4.1.NTC2008) Per vita nominale residua di un ponte murario esistente, soggetto a manutenzione e sorveglianza ordinaria ed eventuali prescrizioni d'uso, si può intendere il periodo di tempo per il quale si deve ritenere valido il risultato delle verifiche statiche e/o delle opere di consolidamento, tenendo conto anche della possibile obsolescenza dei procedimenti di calcolo e dei
criteri di valutazione della sicurezza. Considerato anche il lungo periodo di vita utile già maturato, e il degrado e l' assetto statico ormai definitivamente stabilizzati, si ritiene ragionevole assumere valori congruamente dimensionati con riferimento alla vita nominale delle opere di nuova costruzione e/o a tecnologia moderna, purché tale vita nominale residua sia precisata nelle relazioni di verifica e di eventuale progetto di consolidamento. Indicativamente, si possono ragionevolmente assumere i seguenti valori:
a) A seguito di sola verifica: V NR < 15 anni
b) A seguito di verifica e consolidamento:
Ponti di dimensioni contenute o di importanza normale: V NR < 20 anni Ponti di grandi dimensioni o di importanza strategica: V NR < 30 anni
Classi d’ Uso (Rif.: par. 2.4.2.NTC2008) Con riferimento alle conseguenze di una interruzione di operatività o di un
eventuale collasso, i ponti esistenti in muratura sono assegnati alle seguenti classi d'uso (par. 2.4.2. NTC2008):
Classe II: Quando il ponte non ricada in Classe d’uso III o in Classe d’uso
Classe III: Ponti non ricadenti in Classe IV la cui interruzione provochi situazioni di emergenza.
Classe IV: Ponti di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico.
3.3.3 Categorie stradali (Rif. par. 5.1.3.3.4.NTC2008) I ponti murari esistenti si intendono suddivisi in categorie in conformità del par. 5.1.3.3.4.NTC2008.
3.4 CONTROLLO DELLA SICUREZZA DEI PONTI MURARI ESISTENTI (Rif.:
parr. 2.2.3, 2.3, 5.1.3.3 e 8.3 delle NTC2008, par. C8.3.CA2009)
Si assume che le strutture da ponte in muratura esistenti debbano essere controllate almeno in tutti i casi previsti dalle NTC (Rif. par. 8.3.NTC2008, 3° comma), secondo modalità atte a conseguire gli scopi previsti dalle NTC (Rif. par. 8.3.NTC2008, 5° comma).
Il controllo della sicurezza strutturale si attua attraverso le operazioni di verifica e/o di valutazione della sicurezza, facendo riferimento ai criteri del metodo semiprobabilistico agli stati limite di primo livello basati sull’impiego dei coefficienti parziali di sicurezza normati, e secondo le modalità di cui alle NTC (Rif. par. 2.3.NTC2008, commi 4° e 5°). Per i ponti esistenti in muratura, anche in deroga a quanto previsto dalle NTC (Rif. par. 5.1.4.8.NTC2008), è ammesso il metodo di verifica alle tensioni ammissibili, ove questo sia riconoscibile secondo le modalità specificate nei Capp. 8 e 9 delle presenti Istruzioni, con riferimento ad un modello costitutivo che preveda la fessurazione della muratura, controllando la ammissibilità dello stato tensionale in tutto il materiale costituente il ponte, coniugato con un controllo delle eventuali lesioni. Per ponti murari esistenti, si ritiene consentito eseguire la verifica del sistema portante longitudinale per strisce di larghezza pari alle corsie convenzionali, così come definite dalle NTC (Rif. par. 5.1.3.3.2.NTC2008), con riferimento alla condizione di carico specificata nel par. 5.1.3.3.5.NTC2008 per la corsia N.1 (v. anche tab. 5.1.II.NTC2008). Tale procedimento incorpora implicitamente il controllo strutturale del sistema portante trasversale.
3.4.1 Verifica Si intende per verifica la operazione intesa al controllo della piena operatività della struttura, e quindi va eseguita in base ai coefficienti di sicurezza normati, e secondo le modalità di cui alle NTC (par. 2.3.NTC2008, commi 4° e 5°). Nel caso in cui le verifiche di cui sopra diano esito negativo, è consentito limitarsi a sottoporre l’ opera a valutazione della sicurezza, secondo le specifiche del successivo paragrafo 3.4.2.IS.
3.4.2 Valutazione della sicurezza
(Rif.: par. 2.3.NTC2008)
Si intende per valutazione della sicurezza la operazione destinata ad identificare il livello di operatività, eventualmente ridotto, della struttura, e quindi ad una valutazione a-posteriori dei coefficienti di sicurezza
conseguibili e degli scenari operativi entro i quali la struttura conserva il grado di sicurezza consentito. A valle della valutazione ne potrà conseguire una limitazione d’ uso, o la necessità di procedere a riparazioni o ad aumentare o ripristinare la capacità
portante.
3.4.3 Nota Poiché le modalità operative della verifica e della valutazione sono sostanzialmente coincidenti, nel seguito si denoterà col termine verifica indifferentemente la valutazione o la verifica propriamente detta.
3.4.4 Approccio Nelle verifiche dei ponti murari esistenti nei confronti degli stati limite ultimi strutturali (STR-SLV) e geotecnici (GEO) è ragionevole adottare di norma l' "Approccio 2" come definito al par. 2.6.1 delle NTC2008, impiegando un’unica combinazione dei gruppi di coefficienti parziali definiti per le Azioni (A), per la resistenza dei materiali (M) e, eventualmente, per la resistenza globale (R). In tale approccio, per le azioni
F riportati nella colonna A1 della Tab.
impiegano
5.1.V.NTC2008.
I coefficienti parziali M per i parametri geotecnici e i coefficienti R che operano direttamente sulla resistenza globale di opere e sistemi geotecnici sono definiti dalle NTC relative alle opere di competenza geotecnica (Cap.
6.NTC2008).
Si dovrà verificare che sia: Ed Rd, dove Ed è il valore di progetto degli
effetti delle azioni ed Rd è la corrispondente resistenza di progetto.
3.5 STATI LIMITE (Rif.: par. 2.2.NTC2008)
Le verifiche andranno eseguite nei confronti dei seguenti Stati Limite:
3.5.1 Stati Limite Ultimi (SLU) (Rif.: par. 2.2.1.NTC2008)
Si considerano solo i punti a), c), d) ed e) del par. 2.2.1.NTC2008, ritenendo
ininfluenti per il caso in esame gli altri punti. I punti c) e d) delle NTC2008 sono integrati nel punto B).
A) perdita di equilibrio della struttura o di una sua parte; B) raggiungimento della massima capacità di resistenza di parti o dell' insieme della struttura; C) raggiungimento di meccanismi di collasso nei terreni; E pertanto per i ponti murari esistenti si considerano i seguenti Stati Limite Ultimi: (Rif.: par. 2.6.1. NTC2008) lo stato limite di equilibrio come corpo rigido: EQU; lo stato limite di resistenza della struttura compresi gli elementi di fondazione: STR; lo stato limite di resistenza del terreno: GEO. Lo stato limite EQU include lo stato limite di collasso per meccanismo
articolato. Nel caso dei ponti in muratura deve essere verificato attraverso l' equivalente Teorema Statico del Calcolo a Rottura, verificando la esistenza
di un sistema di sollecitazioni in equilibrio con la condizione di carico
verificata e compatibile con le proprietà resistenti del materiale murario. In questo senso la verifica allo stato limite EQU incorpora anche la verifica allo stato limite STR. Per quanto riguarda lo stato limite di resistenza del terreno (GEO) non si ritiene che siano da rilevare differenze significative tra le ordinarie tipologie strutturali e i ponti murari, per i quali pertanto non si ritiene di dover
evidenziare specificità significative.
3.5.2 Stati Limite di Esercizio (SLE) (Rif.: par. 2.2.2.NTC2008) Considerato il particolare comportamento del "materiale muratura", come unico Stato Limite di Esercizio si assume l' attingimento in una qualsiasi parte della struttura di una misura di intensità limite ammissibile dello stato tensionale, coniugato con la verifica della ammissibilità di spostamenti e fessurazioni. La verifica nei confronti di siffatto S.L. si assume prevenga tutte le situazioni di SLE. previste dalle NTC (v. par. 2.2.2.NTC2008), salvo la verifica di spostamenti e fessurazioni che possano compromettere l' utilizzo e/o la durata del ponte. Per il dettaglio della verifica nei confronti dello SLE, si rimanda ai Capp. 8 e 9 delle presenti Istruzioni. In presenza di azioni sismiche, gli Stati Limite Ultimi e di Esercizio sono quelli precisati nel § 3.2.1.NTC2008.
3.5.3 Stati Limite di riferimento per il controllo della sicurezza strutturale Pur se il par. 4.5.6.3.NTC2008 consente di omettere, per le strutture murarie, la verifica per lo Stato Limite di Esercizio, si ritiene che la struttura debba essere controllata (Rif. par. 2.2.3.NTC2008):
a) per gli Stati Limite Ultimi di Perdita di Equilibrio (EQU) e di Salvaguardia della Vita (SLV – v. comma 1 del par. 11.2.1.IS); b) per lo Stato Limite di Esercizio (SLE), assimilato allo Stato Limite di Danno (SLD – v. par. 7.1.NTC2008 e comma 8 del par. 11.2.1.IS).
3.6 AZIONI SUI PONTI IN MURATURA ESISTENTI
Sono definite dalle NTC. Nel presente documento, i valori delle azioni e le loro combinazioni da considerare nel calcolo, sia per la valutazione della sicurezza sia per il progetto degli interventi, sono quelle definite dalle NTC2008 per le nuove costruzioni, salvo quanto di seguito precisato (v. par. 8.5.5.NTC2008).
2.5.1.NTC2008)
(Rif.:
3.6.1.1 In base al modo di esplicarsi (par. 2.5.1.1.NTC2008)
Per ponti murari esistenti ci si può limitare a considerare solo i punti a) e b) del par. 2.5.1.1.NTC2008:
a) dirette: forze concentrate, carichi distribuiti, fissi o mobili;
b) indirette: cedimenti fondali;
L' azione equivalente al degrado [punto c) del par. 2.5.1.1.NTC2008]
non viene contemplata, salvo quanto precisato al par. 3.7.4 delle presenti Istruzioni.
3.6.1.2 Secondo la risposta strutturale Tutte le azioni sui ponti murari esistenti vengono riportate alle classi statica e pseudo-statica, secondo le definizioni di cui al par.
2.5.1.2.NTC2008.
3.6.1.3 Secondo la variazione della loro intensità nel tempo
Si considerano le azioni considerate nel par. 2.5.1.3.NTC2008, specializzate come segue:
a) permanenti (G )
- peso proprio di tutti gli elementi strutturali; peso proprio del terreno, quando pertinente;
- forze indotte dal terreno (esclusi gli effetti di carichi variabili applicati al terreno);
- forze risultanti dalla pressione dell’acqua (quando si configurino costanti nel tempo) (G1);
- peso proprio di tutti gli elementi non strutturali ( G2 );
- spostamenti differenziali ove e per quanto rilevati in fase di rilevamento e ispezione;
b) variabili (Q ): di lunga e breve durata;
- di lunga durata: agiscono con un’intensità significativa, anche non continuativamente, per un tempo non trascurabile rispetto alla vita
nominale della struttura;
- di breve durata: azioni che agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita nominale della struttura;
c) eccezionali (A ):
- urti ed impatti;
d) sismiche ( E ): azioni derivanti dai terremoti.
3.7 AZIONI SUI PONTI STRADALI (Rif.: par. 5.1.3.NTC2008)
Le azioni da considerare nella valutazione e/o nella verifica dei ponti stradali esistenti in muratura sono:
– le azioni permanenti;
– le azioni variabili da traffico;
– le azioni eccezionali;
– le azioni sismiche:
– i cedimenti vincolari.
In pratica, si ritiene che il sistema strutturale tipico del ponte murario sia poco
esposto agli effetti delle distorsioni e, considerato il suo ingente peso, poco sensibile alle azioni variabili da vento e neve.
3.7.1 Azioni permanenti (rif.: par. 5.1.3.1.NTC2008) 1. Peso proprio degli elementi strutturali e non strutturali: g 1 2. Carichi permanenti portati: g 2 (pavimentazione stradale, marciapiedi, sicurvia, parapetti,attrezzature stradali, rinfianchi e simili). 3. Altre azioni permanenti: g 3 (spinta delle terre, spinte idrauliche, ecc.).
3.7.2 Deformazioni impresse Si considera solo il punto 3 del par. 5.1.3.2.NTC2008 3. Cedimenti vincolari ( 4 ): Dovranno considerarsi gli effetti di cedimenti vincolari quando, sulla base delle indagini e delle valutazioni geotecniche, questi risultino significativi per le strutture. I cedimenti vincolari potranno altresì considerarsi, anche se concretamente assenti, come azioni equivalenti, rappresentative di dissesti o sollecitazioni particolari nei confronti dei quali può essere esaustiva una verifica di robustezza della struttura rispetto a movimenti patologici del piano fondale.
3.7.3 Azioni Variabili da Traffico (Rif.: par. 5.1.3.3.NTC2008) I carichi variabili da traffico vanno desunti dalla Normativa Tecnica vigente. Al momento della redazione delle presenti Istruzioni si assumono definiti
dagli Schemi di Carico descritti nel par. 5.1.3.3.3.NTC2008, disposti su corsie convenzionali. La definizione di corsia convenzionale si desume dalle Norme Tecniche vigenti (allo stato e/o in mancanza, si assume la definizione al par. 5.1.3.3.2.NTC2008). Resta inteso che, salva l' adozione di criteri ritenuti più idonei, da giustificare con apposita motivazione in relazione alla metodologia di analisi e ai modelli di calcolo assunti, la condizione di carico più gravosa si intenderà selezionata sulla base del criterio dei cinematismi di collasso, così come illustrato al punto 3.8.2 delle presenti Istruzioni, indipendentemente dallo Stato Limite che si sta considerando.
3.7.4 Degrado (Rif.: par. 2.5.4 delle NTC2008) Se il ponte è in buone condizioni d'uso non si considerano azioni di degrado, in quanto trattandosi di opera esistente la vita nominale di verifica è trascurabile sotto questo profilo purché si adotti la normale manutenzione ordinaria. In caso di intervento di consolidamento dovranno essere attuate tutte le misure possibili come previsto al par. 2.5.4.NTC2008.
3.7.5 Altre azioni (Rif.: par. 5.1.3.4-11.NTC2008)
a) I carichi mobili includono gli effetti dinamici.
b) L' azione longitudinale di frenamento si desume dalla NTC.
c) L' azione centrifuga si desume dalla NTC.
d) L' azione della neve si assume trascurabile in considerazione dello elevato peso proprio del ponte murario.
e) Le azioni da vento sono in generale trascurabili per i ponti in muratura e
la relativa verifica può essere sostituita da una sintetica relazione che ne evidenzi la inefficacia. Restano salve situazioni di particolare esposizione e vulnerabilità da valutarsi specificamente da parte del Professionista. f) Le azioni sismiche, tenuto conto di quanto specificato al par. 2.7.NTC2008, si desumeranno in conformità del DM 1996 assumendo pari a 5 il grado di sismicità S, quale definito al § B. 4 del D.M. LL. PP. 16.01.1996, ed assumendo le modalità costruttive e di calcolo di cui al D.M. LL. PP. citato, nonché alla Circ. LL. PP. 10.04.97, n. 65/AA.GG. e relativi allegati. Per la determinazione degli effetti di tali azioni si farà di regola riferimento alle sole masse corrispondenti ai pesi propri ed ai sovraccarichi permanenti, considerando nullo il valore quasi permanente delle masse corrispondenti ai carichi da traffico (par. 5.1.3.8.NTC2008). Ove necessario, per esempio per ponti in zona urbana di intenso traffico, si dovrà considerare un valore non nullo di dette masse in accordo con il par. 3.2.4.NTC2008, visto anche il par. 7.8.NTC2008).
g) Per i ponti murari non si considerano le resistenze passive dei vincoli.
h) In relazione alle azioni sui parapetti e all' urto di veicoli in svio, ove difforme, l' altezza dei parapetti dovrà essere adeguata al dettato delle NTC. (v. par. 5.1.3.10.NTC2008). In generale i parapetti vanno verificati in base ad un’azione orizzontale di 1,5 kN/m applicata al corrimano, e se necessario adeguatamente consolidati.
i) Le azioni idrauliche sulle pile poste nell’alveo dei fiumi andranno considerate secondo le prescrizioni delle NTC, ove previste (v. parr. 5.1.3.11 e 5.2.2.1.2.NTC2008).
l) Per le altre azioni varie ed eventuali si cercherà per quanto possibile di ottemperare a quanto prescritto dalle NTC.
3.8 AZIONI NELLE VERIFICHE AGLI STATI LIMITE (Rif.: par. 2.6.NTC2008)
Le verifiche agli stati limite devono essere eseguite per tutte le più gravose condizioni di carico che possono agire sulla struttura, valutando gli effetti delle combinazioni secondo i modi e i coefficienti di combinazione definiti dalle NTC. La identificazione delle condizioni di carico più gravose si effettua con riferimento alla striscia di arcata considerata e allo stato limite di collasso per meccanismo longitudinale, secondo il criterio enunciato al par. 3.8.2 delle presenti Istruzioni.
3.8.1 Condizioni di carico mobile Per la determinazione delle condizioni di carico di verifica in relazione ai diversi stati limite si farà riferimento per quanto applicabile a quanto previsto alle Norme Tecniche vigenti. Al momento della redazione delle
presenti Istruzioni ci si attiene a quanto previsto nel Cap.5-Ponti delle NTC2008 (DM 14/1/2008), tenendo presente quanto specificato nelle presenti Istruzioni. Ogni corsia sarà considerata sottoposta ad una condizione di carico che risulti la più gravosa in relazione agli schemi di carico definiti dalle NTC (par. 5.1.3.3.3. NTC2008), e con riferimento alla corsia Numero 1 in Tab. 5.1.II e nei successivi commi del par. 5.1.3.3.5.NTC2008, o in analoghe prescrizioni delle NTC vigenti. Allo stato (NTC2008) gli schemi di carico da considerare sono pertanto il carico-tandem (schema di carico n.1) e il carico uniforme di cui alla terza colonna, riga 1, della Tab. 5.1.II.NTC2008. Ai fini del riporto sulla arcata della condizione di carico di verifica sulla corsia, si prevedono due eventualità:
a) Il riempimento e il rinfianco si considerano inerti e cooperano solo alla diffusione del carico mobile agente sulla carreggiata, che viene riportato sulla arcata. In tal caso la condizione di carico riportata alla arcata coinciderà con il carico uniforme, menzionato nella terza colonna, riga 1, della Tab. 5.1.II.NTC2008, più il carico tandem di cui allo schema 1 delle NTC2008 o analoga prescrizione di future NTC. Per tenere conto dello effetto di diffusione esercitato dal riempimento e/o dal rinfianco, il carico tandem si riporterà sulla arcata come un segmento
carico uniformemente distribuito sulla intera lunghezza del suo insieme
impronta (almeno ml. 1,60 più lo spessore della massicciata, secondo
Fig. 5.1.2.NTC2008 e primo comma par. 5.1.3.3.6.NTC2008). b) In alternativa: il riempimento/rinfianco si intende pre-sollecitato dalla azione dei carichi permanenti, collabora alla portanza dei carichi mobili
agenti sulla carreggiata, entro i limiti di compatibilità delle sollecitazioni indotte dai carichi mobili con le sue proprietà resistenti, in coesistenza con
lo stato di sollecitazione preesistente per effetto dei carichi permanenti. In
tal caso, la condizione di carico di partenza sarà considerata quella relativa
alla carreggiata, e la arcata si considererà come una superficie di vincolo a sostegno del riempimento/rinfianco, ad integrazione della sua resistenza. La condizione di carico di verifica della arcata coinciderà pertanto con la reazione da essa esplicata rispetto al riempimento.
In entrambi i casi occorre premettere la verifica che la massicciata stradale nel suo complesso sia in grado di ripartire il carico, applicato alla impronta del pneumatico, sul riempimento in misura tale da risultare compatibile con le proprietà resistenti del riempimento o del rinfianco medesimi (par. 3.10.4 delle presenti Istruzioni).
3.8.2 Individuazione delle posizioni dei carichi per le verifiche La distribuzione longitudinale dei carichi sulla carreggiata che produce le condizioni più svantaggiose nei confronti della verifica del ponte viene identificata convenzionalmente in base ai possibili cinematismi di collasso del sistema strutturale, così come definiti nei Capp. 8 e 9 delle presenti Istruzioni. Le condizioni di carico sono identificate dalla segmentazione del carico uniforme e dalla posizione del carico-tandem entrambi riportati alle arcate (v. par. 3.8.1.IS). Si scelgono le condizioni di carico più svantaggiose nei confronti del collasso delle singole arcate e delle singole pile. La misura della pericolosità delle diverse condizioni di carico è inversamente proporzionale al moltiplicatore dei carichi mobili che produce il collasso in base al cinematismo considerato. Pertanto si considereranno le condizioni di carico corrispondenti ai valori minimi di tali coefficienti.
3.9 COMBINAZIONI DELLE AZIONI
Le azioni elementari danno luogo alle condizioni di carico di verifica secondo le regole enunciate e i coefficienti di combinazione riportati dalle NTC (Rif.: par.
2.5.3.NTC2008).
Per i ponti in muratura esistenti si ritiene ragionevole fare riferimento esclusivamente alle seguenti regole di combinazione, riferite al par.
2.5.3.NTC2008
(Eq.
G1 G1 + G2 G2 + P P + Q1 Qk1 + Q2 02 Qk2 + Q3 03 Qk3 + … (2.5.1)
b) Per lo Stato Limite di Esercizio: La Combinazione Caratteristica (Eq.
2.5.2.NTC2008)
G1 + G2 + P + Qk1 + 02 Qk2 + 03 Qk3+ … (2.5.2)
c) Per gli Stati Limite Ultimi e di Esercizio: La Combinazione Sismica (Eq.
2.5.5.NTC2008)
E + G1 + G2 + P + 21 Qk1 + 22 Qk2 + … (2.5.5)
Resta inteso che nelle combinazioni vengono omessi i carichi Qkj che danno un contributo favorevole ai fini delle verifiche e, se del caso, i carichi G2. I valori dei coefficienti parziali di sicurezza e dei coefficienti di combinazione sono dati dalle NTC. Con riferimento alle NTC2008, i valori dei coefficienti parziali di sicurezza Gi e Qj da assumere per i ponti sono dati in Tab. 5.1.V.NTC2008. I coefficienti di combinazione si desumono dalla Tab.
5.1.VI.NTC2008.
Si precisa che le azioni variabili da introdurre nelle regole di combinazione sono quelle specificate ai punti b), c), d), e) del par. 3.7.5.IS, se appropriate.
3.9.1 Combinazioni di Carico Le combinazioni di carico da considerare e i relativi coefficienti di combinazione sono prescritti dalle NTC. Ai fini della determinazione dei valori caratteristici delle azioni dovute al traffico, si considerano le combinazioni riportate dalle NTC. Con riferimento alle NTC2008, si considerano le combinazioni riportate in Tab. 5.1.IV del par. 5.1.3.12.NTC2008. La Tab. 5.1.V.NTC2008 fornisce i valori dei coefficienti parziali delle azioni da assumere nell’analisi per la determinazione degli effetti delle azioni nelle verifiche agli stati limite ultimi (colonna A1, v. comma 6 del par. 2.6.1.NTC2008.
I valori dei coefficienti 0j, 1j e 2j per le diverse categorie di azioni sono riportati nella Tab. 5.1.VI.NTC2008.
3.9.2 Stati Limite Ultimi (Rif:. par. 2.6.1.NTC2008) La Tab. 2.6.I, e le successive Tabb. 5.1.V e 5.2.V delle NTC2008, forniscono i valori dei coefficienti parziali delle azioni da assumere per la determinazione degli effetti delle azioni nelle verifiche agli stati limite ultimi, salvo quanto diversamente previsto nei capitoli successivi delle presenti Istruzioni. Per le verifiche nei confronti dello stato limite ultimo di equilibrio come sistema articolato (EQU) si utilizzano i coefficienti parziali relativi alle azioni riportati nella colonna EQU delle Tabelle sopra citate.
3.9.3 Stato Limite di Esercizio Per ponti esistenti in muratura, per lo Stato Limite di Esercizio già definito al par. 3.5.2.IS si dovrà verificare che E d < C d e E f < C f , in cui:
E d è un parametro che esprime la intensità dello stato tensionale massimo
indotto nella muratura per la combinazione di carico caratteristica (Eq.
2.5.2.NTC2008);
C d è un parametro che esprime la massima intensità ammissibile dello stato
tensionale nella muratura;
E f è un parametro che esprime la ampiezza massima dello stato di
fessurazione nella muratura;
C f è un parametro che esprime la massima ampiezza ammissibile della
fessurazione nella muratura. Occorre inoltre verificare che le deformazioni della struttura non arrechino disturbo al transito dei carichi mobili alle velocità di progetto della strada.
3.10 ALTRE VERIFICHE
Per i ponti esistenti in muratura non si considera lo stato limite di fatica.
Le verifiche allo stato limite di fessurazione (par. 5.1.4.4.NTC2008) si intendono assorbite nello SLE.
Le verifiche allo stato limite di deformazione (par. 5.1.4.5.NTC2008) si intendono assorbite nello SLE.
Verifica della massicciata stradale La massicciata stradale dovrà essere verificata in relazione alla sua capacità di ridistribuire i carichi concentrati applicati alla carreggiata sul
materiale di riempimento, per una larghezza "b" pari alla larghezza della corsia e su di una lunghezza " " tale che la reazione di appoggio "r" (v. esempio in Fig. 3.1) risulti compatibile con le proprietà resistenti del materiale di riempimento.
Verifica massicciata. Schema di carico 1 - Tandem
Q 1k
r = reazione riempimento
Figura 3.1 Ripartizione dei carichi da parte della massicciata
Se il riempimento è costituito di materiale granulare, la verifica della sua capacità portante andrà eseguita in base alla normativa che regola la resistenza delle terre (Rif.: Cap. 6.NTC2008).
Treno di carico Schema 1
di spinta
Figura 3.2 Effetto di contenimento dei muri di testa
3.10.2 Verifica dei muri di testa E' necessario verificare la tenuta dei muri di testa che assolvono anche la
funzione di contenimento del riempimento nel caso in cui questo sia costituito da materiale granulare. I muri di testa devono pertanto poter sostenere le spinte orizzontali ad essi trasmesse dal riempimento sotto l' azione dei carichi permanenti e delle azioni variabili da traffico (v. illustrazione in Fig. 3.2). Ai fini della verifica dello strato di riempimento e dei relativi muri di testa si devono prendere in considerazione i carichi già definiti in precedenza, nelle posizioni di volta in volta più gravose per l’elemento considerato. In alternativa si considera, se più gravoso, il carico associato allo Schema 2 (par. 5.1.3.3.3.NTC2008), disposto nel modo più sfavorevole e supposto viaggiante in direzione longitudinale.
3.10.3 Strutture secondarie Per la verifica delle strutture secondarie ci si atterrà a quanto prescritto dalle NTC, se e in quanto applicabili.
3.11 VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILI (Rif.: par. 2.7.NTC2008)
Relativamente ai metodi di calcolo, in base alla NTC2008 sarebbe d'obbligo il Metodo agli Stati Limite di cui al par. 2.6 delle medesime NTC. Rilevato che per verifica alle Tensioni Ammissibili (T.A.) si intende un metodo che si basa sul controllo delle diseguaglianze tra tensioni effettive nella struttura e tensioni limite del materiale (ovvero sul confronto tra un parametro equivalente di misura dello stato tensionale e un suo valore limite), atteso quanto fatto osservare al par. 3.4 delle presenti Istruzioni, si rileva che in tal senso nelle verifiche murarie non si riscontra sostanziale distinzione tra metodo agli S.L. e verifica alle T.A. A seguito di quanto sopra, considerato anche quanto prescritto al primo comma del par. 4.5.6.3.NTC2008 e al primo comma del par. 8.3.NTC2008, per i ponti murari esistenti la verifica alle tensioni ammissibili congloberà lo Stato Limite di Esercizio di Danno (SLD) con quello allo Stato Limite Ultimo che a norma del par. C8.3.CA si identificherà con lo Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV), a condizione che i valori delle azioni e delle resistenze siano stabiliti in conformità di coefficienti e combinazioni di carico definiti come nel par. 2.6 delle NTC2008, e siano rispettate le norme tecniche
di cui al D.M. LL. PP. 20.11.87 per le strutture in muratura e al D.M. LL. PP.
11.03.88 per le opere e i sistemi geotecnici, nonché le NTC2008 medesime
per le costruzioni murarie in quanto applicabili ai ponti.
3.12 VERIFICHE ALLE AZIONI SISMICHE
In generale appare ragionevole (e le NTC al cap. 8 in tal senso si esprimono)
valutare la sicurezza anche sotto sisma con riferimento al solo SLV (stato limite di Salvaguardia della Vita). Va considerato che in generale il collasso di una struttura muraria voltata è determinato, più che dal superamento di limiti di sforzo, dalla variazione della sua geometria che in generale si coniuga con una più o meno consistente disgregazione del tessuto murario, delineandosi così una strategia di
protezione sismica del ponte allineata con i concetti del “Displacement-based Design”. In pratica, occorre accertare che le variazioni di configurazione del ponte durante lo scuotimento sismico restino confinate in un dominio
prefissato, identificando una condizione sufficiente per la sopravvivenza sismica di una struttura muraria da ponte nella sua capacità, da un lato, di opporre una barriera alla sua deformazione e dall’ altro di tollerare senza pregiudizio statico spostamenti differenziali delle sue fondazioni. Una condizione a sua volta sufficiente per la verifica di cui sopra è che in corrispondenza di forze sismiche equivalenti, combinate con cedimenti in fondazione e alle imposte opportunamente valutati, la analisi statico- cinematica del ponte, adeguatamente articolata, evidenzi risultati rispettosi di prefissati limiti tensionali e deformativi. Sul lato della analisi cinematica, potrà farsi utilmente riferimento alle indicazioni del par. C8A.4.2 (Analisi Cinematica Non Lineare) dell' appendice C8A alla Circolare Applicativa. Considerato che la analisi strutturale del ponte viene diffusamente trattata nei Capp. 8 e 9 delle presenti LG, il problema si riconduce alla identificazione delle azioni di verifica, e cioè dei carichi rappresentativi della azione sismica e dei relativi spostamenti, assoluti e differenziali, delle parti vincolate. Il tutto con riferimento a parametri di scuotimento che, almeno a livello macrosismico, concordino con quanto prescritto in merito dalle NTC. Considerato quanto sopra, in estensione del par. 2.7.NTC2008 nelle more si possono adottare le prescrizioni di cui al D.M. LL. PP. 16.01.1996, tenendo conto altresì della Circ. LL. PP. 10.04.97, n. 65/AA.GG. e relativi allegati, in congiunzione con i metodi di verifica di cui ai Capp. 8 e 9 delle presenti IS.
3.13 OPERE ACCESSORIE
Le opere di impermeabilizzazione e di pavimentazione, i giunti e tutte le opere accessorie, devono essere controllati ed eventualmente ripristinati con materiali di qualità e con cura esecutiva tali da garantire la massima durata e tali da ridurre interventi di manutenzione e rifacimenti. Sia in caso di verifica che di progetto di intervento di consolidamento, dovrà essere allegata una specifica relazione tecnica che illustri lo stato delle opere accessorie e gli eventuali provvedimenti da assumere. Ove possibile si predisporranno opere per agevolare la ispezionabilità e la manutenzione del ponte. Vanno in generale verificate tutte le prescrizioni di cui al punto 5.1.7 delle NTC, e ove possibile occorre prevedere l' adeguamento, anche tenuto conto di quanto riportato al cap. 12 delle presenti IS.
3.14 VERIFICHE DELLE FONDAZIONI E DELLE OPERE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
Non si ritiene che esista una specificità relativa all' oggetto delle presenti Istruzioni, per cui si rimanda integralmente a quanto previsto dalle NTC.
4 Indagine Storico-Tecnologica
4.1. TECNICA DI COSTRUZIONE DEL PONTE
Va identificata la tecnologia costruttiva del ponte attraverso una dettagliata
Relazione che dovrà comprendere la descrizione della tessitura muraria di tutti gli elementi costitutivi del ponte. Saranno considerate le seguenti caratteristiche:
a. Arcate:
Numero di filari, tipo di collegamento tra i filari in altezza e nella direzione trasversale. Possibilmente tipo di centinatura utilizzata per la costruzione. Se trattasi di ponte obliquo deve essere valutata la idoneità del tessuto murario in
rapporto allo angolo tra l' asse viario della arcata e lo orientamento delle pile.
b. Pile:
Tipo di pila (massiccia, cava, alleggerita) e articolazione muraria dello insieme. Tessitura del paramento esterno e organizzazione della muratura dello eventuale riempimento.
c. Collegamento della arcata con le pile e le spalle:
Va accuratamente rilevato e descritto. E' di particolare importanza nei ponti multiarcata specialmente quando le arcate di destra e di sinistra sono impostate a quota diversa;
d. Timpani:
Va accuratamente considerato il collegamento dei timpani con le arcate e con le pile.
e. Riempimento e rinfianco:
Tipo di materiale di cui è costituito e modalità di posa in opera.
f. Spalle:
Tipo di spalla e organizzazione muraria di cui è costituita. Va specificato se è destinata a sopportare spinte orizzontali e se a tale funzione collaborano eventuali terrapieni retrostanti.
g. Fondazioni:
Tipologia di fondazione (superficiale o profonda), la esistenza di palificate e, nel caso, il tipo e materiale di cui la palificata è composta. Presenza di strutture di ripartizione (plinti) dello scarico di pile e spalle sul terreno o sulle palificate. Accertare eventualmente se le pile scaricano direttamente sul terreno o sulla palificata (nei ponti più antichi) senza intermediazione di plinti. Eventuale descrizione dei plinti di fondazione.
4.2. CRITERI DI PROGETTO ORIGINARI
Dovrà essere ricostruita per quanto possibile la storia del ponte e in particolare:
a) Leggi e Regolamenti in base ai quali l' opera è stata originariamente progettata e costruita;
b) Il grado di conformità alle suddette leggi e regolamenti;
c) Va indagato se vi è traccia dei carichi cui il ponte era proporzionato
d) Gli eventuali dissesti patiti o in corso, con particolare riferimento a quelli più recenti, relativi alla utilizzazione per carichi e sovraccarichi attuali;
e) Gli interventi di ripristino e consolidamento;
f) I danni subiti in occasione di eventi sismici.
g) Saranno a tale scopo anche raccolte informazioni presso gli Enti responsabili della tenuta del ponte. Il tutto tenuta presente la normativa vigente sui ponti.
4.3. VERIFICA DI CONFORMITÀ ALLA "REGOLA D' ARTE"
Un significativo contributo ad un giudizio qualitativo globale sulla efficienza di una infrastruttura muraria può trarsi dalla verifica della correttezza del dimensionamento degli elementi che la compongono. Possono a tale scopo confrontarsi le proporzioni di ognuna delle monadi strutturali in cui può supporsi decomposto la costruzione pontiera con quelle che è possibile rintracciare in una base di conoscenza basata sulla sapienza e la esperienza degli operatori più accreditati tra coloro che hanno materialmente realizzato tali opere. La regola d' arte degli antichi costruttori rappresenta infatti un insostituibile patrimonio culturale, la cui efficacia è comprovata dalla stabilità e dalla resistenza che la gran parte dei manufatti più importanti, e sicuramente quelli di carattere monumentale, hanno dimostrato al trascorrere del tempo.
4.3.1. Valutazione di conformità Considerata la dimensione "x" della membratura considerata, in cui si osserva il valore "x*", si valuta la efficienza di tale dimensione mediante un valore indice detto indice di difformità che si identifica nella variabile "z" standardizzata
x è il valore medio consigliato dalla regola d' arte, da valutarsi attraverso la formula:
in cui n è il numero di valori consigliati calcolati attraverso le relazioni di riferimento di cui ai punti 4.3.2 e successivi. x è la variabilità media del valore di riferimento, posta pari a x = V x * x con V x = 0.15.
4.3.2. Fattore di difformità La conformità della generica monade strutturale viene classificata in base al parametro "z" e al grado di conformità alla regola d' arte dei caratteri qualitativi dell' opera, assunto con adeguate motivazioni dal professionista, e in funzione di essa si valuta il relativo fattore di difformità c da applicare nelle verifiche:
0< z 0.2
0.2 <z 0.5
0. 5< z 0.90
0.90 < z
Il fattore di difformità viene dispiegato come moltiplicatore del fattore di
confidenza (v. par. 8.1.2.IS), e può essere soggetto a riduzione nei casi
previsti al par. 4.4.IS.
Figura 4.1 Riferimento per dimensionamento secondo regola d'arte
4.3.3. Formule di riferimento per lo spessore delle arcate. Detti, con riferimento alla singola arcata:
s lo spessore in chiave;
f la freccia; la luce libera;

References: art. 30
 art. 1
 art. 1
 Art.1
 Art. 2
 § 3