Bachelorarbeit Federico Malisia

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Candidato
Federico Malisia
Docente
Giorgio Galfetti, Ing. civ. dipl. EPFL
Esperto
Giovanni Stoffel, Ing. civ. dipl. ETHZ
Disciplina
Edilizia - strutture di acciaio
Jahr
2013
Un sinuoso ponte a traliccio sul fiume Breggia
Ponte agro-forestale San Giovanni di Tur / Valle di Muggio
Il nuovo ponte agro-forestale di San Giovanni di Tur-Muggio va a rimpiazzare un manufatto che ha subito serie ripercussioni di carattere idraulico-territoriale e che presentava uno stato di degrado avanzato, tale da metterne in pericolo la sicurezza strutturale. Il nuovo attraversamento, realizzato in curva, è stato progettato per valorizzare ulteriormente un’area protetta a livello cantonale, trattando temi legati all’idraulica-territoriale, al dimensionamento della struttura e delle spalle di fondazione, e alla gestione del cantiere.

Il primo tema trattato durante la progettazione è relativo al fiume Breggia e alla sua portata in fase di regime alluvionale. Ciò è stato studiato per determinare il grado di pericolo del manufatto esistente e per stabilire la quota minima del nuovo ponte.
Il fiume Breggia è in grado di aumentare vertiginosamente la sua portata in caso di evento estremo, e il metodo di Bagnold (Takahashi) per il calcolo delle colate detritiche ha permesso di evidenziare l’incremento di portata del fiume in regime alluvionale, dunque con trascinamento di materiale solido, rispetto alla portata di piena. L’incremento risulta nella situazione specifica di un fattore 1.5.

Il nuovo manufatto
Il ponte a struttura mista è lungo 34 m e largo 3.70 m (corsia singola) e si sviluppa in curva con raggio in asse della carreggiata di 50 m. La struttura principale è composta da un traliccio tridimensionale in acciaio, costituito da profili tubolari, che presenta tre piani di controventatura. Dei profili HEA rastremati sono saldati ai correnti superiori del traliccio, a formare delle ali, che sostengono dei profili composti a piastre posizionati alle due estremità del ponte. Questi profili composti, oltre al ruolo strutturale, rappresentano un cassero a perdere per la realizzazione della piattabanda, che è formata da lastre prefabbricate in calcestruzzo precompresso a fili aderenti, da un getto integrativo in calcestruzzo armato e dalla pavimentazione in materiale bituminoso. La connessione tra struttura metallica e piattabanda è garantita dalla presenza di connettori a pioli.
Il traliccio staticamente è una trave incastrata alle due spalle ed è sollecitato contemporaneamente a flessione e a torsione, tale torsione deriva dalla curvatura della struttura. Le sollecitazioni orizzontali e di termica differenziale sono riprese agevolmente grazie al comportamento ad arco del ponte, che è in grado di dilatarsi e contrarsi senza particolari ripercussioni strutturali.

Spalle di fondazione
Le fondazioni sono formate da blocchi di calcestruzzo (ca. 50 m3) realizzati a forma di piramide tronca. L’aspetto fondamentale delle fondazioni è l’ancoraggio dei correnti superiori del traliccio metallico, infatti i correnti superiori sono sollecitati fortemente a trazione e il dettaglio costruttivo deve quindi essere studiato appropriatamente. L’ancoraggio dei tubolari è garantito dalla presenza di connettori saldati radialmente sul profilo che trasmettono le forze al calcestruzzo. L’incastro della struttura alle spalle di fondazione giustifica inoltre il rilevante blocco di fondazione.

Un cantiere difficoltoso
La fase di realizzazione della struttura è un aspetto cruciale della progettazione, tanto più quando l’accesso al cantiere risulta difficoltoso come nella fattispecie, infatti la strada di accesso da Muggio per raggiungere il manufatto risulta tortuosa, tanto da non permettere la percorribilità di automezzi di grosse dimensioni. Per tanto la struttura metallica deve essere divisa in parti, trasportate tramite elicottero e assemblate in cantiere, con l’ausilio di una minigru e di centine in acciaio provviste di martinetti idraulici per il posizionamento corretto della struttura.
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