• cable stayed bridge
• ponte strallato

Il presente elaborato ha ad oggetto lo studio e la progettazione di un nuovo ponte sul fiume Arno, in località Figline Valdarno. La nuova struttura, assieme ad un potenziamento della rete viaria, risponde alle mutate esigenze del territorio circostante ed in particolare allo sviluppo commerciale dell’ area produttiva sita in località Matassino del comune di Figline Valdarno.
Per individuare la tipologia di ponte da realizzare la Provincia di Firenze ha pubblicato un bando di gara per la progettazione, definendo le caratteristiche prestazionali della nuova opera tra le quali :
− Luce della campata pari a circa 200 metri
− Limite di velocità 90 Km/h
− Numero di corsie per senso di marcia una
− Intervallo velocità di progetto 60 – 100 Km/h
− Larghezza della corsia di marcia 3,75 metri
− Larghezza della banchina 1,50 metri
− Pista ciclopedonale in entrambi i sensi di marcia

Dopo alcune valutazioni di carattere tecnico ed estetico si è deciso per la soluzione strallata in quanto :
− la soluzione ad arco pur essendo realizzabile e ben inseribile nel contesto dell’ area costituisce una soluzione ampiamente diffusa nelle zone limitrofe e, pertanto, non risulta essere un ulteriore aspetto di unicità e di valorizzazione del territorio
− la soluzione sospesa risulta essere antieconomica in quanto viene adottata per luci di almeno 400-500 metri inoltre, su luci più contenute l’ impatto visivo non è particolarmente soddisfacente
− il ponte strallato è molto competitivo su luce come quelle in oggetto inoltre, la disposizione degli stralli la geometria e la posizione delle antenne possono variare molto dando la possibilità al progettista di sperimentare soluzioni innovative e originali

Sono state prese in esame due soluzioni strallate:
− Soluzione 1 : ponte strallato simmetrico con quattro antenne a sezione cava in ca di uguale sezione e cavi di ormeggio a terra. Lunghezza campata principale pari a 200 metri.
Impalcato a cassone con piastra ortotropa e diaframmi posti a passo costante in corrispondenza degli appoggi e degli ancoraggi degli stralli.
− Soluzione 2 : ponte strallato autoancorato con antenna a sezione scatolare costante in ca. Lunghezza campata principale pari a 200 metri e campata di ormeggio di luce pari a sessanta metri.
Impalcato a cassone con piastra ortotropa e diaframmi posti a passo costante in corrispondenza degli appoggi e degli ancoraggi degli stralli.

Occorre preliminarmente precisare che, prima di individuare la soluzione definitiva si è passati attraverso la realizzazione di modelli semplificati fino a modelli sempre più complessi ed articolati, utilizzando il software di calcolo automatico agli elementi finiti SAP® . La soluzione ottimale è frutto di numerose iterazioni necessarie per ottimizzare il comportamento del ponte, in particolare per quanto riguarda la deformabilità dello stesso nelle condizioni di ponte scarico e nella condizione di ponte carico. Anche il passo , il diametro ed il pretiro nei cavi hanno richiesto un processo di ottimizzazione iterativo.
L’iter progettuale per entrambe le soluzioni è stato il seguente:
− modellazione dell’ impalcato del ponte come una semplice trave continua disposta su n appoggi rappresentati dalle spalle e dagli stralli. L’ impalcato del ponte è stato modellato come un unico elemento frame con momento di inerzia J ed area trasversale pari al momento di inerzia e all’ area trasversale dell’ impalcato. Lo scopo è stato quello di individuare una prima area degli stralli e le sollecitazioni flettenti nell’ impalcato.
− Realizzazione di un modello bidimensionale costituito da elementi frame per antenne, impalcato e stralli. Quest’ ultimi con opportune caratteristiche meccaniche.
− Realizzazione di modelli 3D con elementi frame per le antenne, cable per gli stralli e shell thin per l’ impalcato a piastra ortotropa. Su quest’ ultimi sono state eseguite valutazioni di carattere tecnico ed estetico che hanno portato alla scelta della soluzione 2, sviluppata negli elaborati grafici.

Terminato lo studio della sovrastruttura del ponte, si è passati alla progettazione delle opere di fondazione per le spalle, le antenne e la pila intermedia. I modelli tridemensionali sviluppati in questo caso sono costituiti da elementi solid e shell per i paraghiaia , i muri frontali e le piastre di fondazione, mentre i pali di fondazione sono stati modellati con elementi frame.

La verifica di tutti gli elementi strutturali descritti in precedenza è stata eseguita in accordo con la normativa nazionale NTC 2018 e con gli Eurocodici.