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Arch. Fiore GiuseppeArch. Stefanini FrancescoIng, Zagari GiuseppeIng. Sofia SalvatoreIng. Gugliotta Giuseppe

Relazione tecnico – illustrativa

Il nuovo ponte pedonale della Navetta è costituito da due interventi diversi: uno riguardante la

realizzazione della passerella ciclo-pedonale vera e propria a campata unica e parzialmente coperta;

l’altro, invece, riguardante un intervento di land-art, ipotizzato per alludere ed evocare la memoria

del sedime del ponte pre-esistente e composto da due cavi d’acciaio tesi, illuminati anche di notte

mediante un faro posizionato su una delle due sponde, che s’incrociano in prossimità del centro del

torrente, a rappresentare un “nodo”, un “intreccio”. Tale proposta vuole rappresentare

concettualmente una “corda spezzata” dalla violenza della disastrosa piena del Baganza, ma che la

tenacia e la volontà dei cittadini di Parma riesce a “riallacciare”, permettendo al quartiere

Montanara di tornare collegato al resto della città.

Particolarmente problematica, a causa della notevole altezza del nuovo impalcato (che rispetta le

indicazioni del fondo alveo 2014) si è rilevata la questione del raccordo con il tracciato delle piste

ciclabili. Pertanto, pur sviluppando una proposta considerata meno invasiva che prevede un

raccordo attraverso l’utilizzo di ascensori (necessari anche al superamento delle barriere

architettoniche), abbiamo ritenuto utile presentare anche la soluzione con la connessione mediante

rampe (con pendenza pari all’8%) e lasciare ai cittadini l’ultima parola sulla scelta più idonea.

Il ponte, inoltre, vuole rispondere alla necessità di diventare un simbolo per Parma. Il linguaggio

architettonico adottato, in contrapposizione a modelli neo-storicistici, guarda piuttosto alle

esperienze delle avanguardie storiche del ‘900 ma con accorgimenti tecnologici, materici e

cromatici suggeriti dalle recenti ricerche dell’architettura contemporanea.

Si è cercato, nei limiti concessi dal budget economico, di utilizzare materiali naturali o, comunque,

riciclabili.

Il materiale strutturale del ponte è l’acciaio.

La pavimentazione dell’impalcato potrà essere realizzata o in telai di griglia metallica rigida (tipo

grigliato Keller), oppure rivestita in doghe di legno trattato per esterni. Questa seconda scelta

introdurrebbe un materiale più naturale e cromaticamente caldo e fornirebbe una superficie più

confortevole su cui camminare. Purtuttavia i costi sarebbero maggiori e quindi si rimanda, per la

scelta, ad un computo metrico estimativo più preciso.

Sia il grigliato metallico che le doghe di legno favoriscono il diretto scorrimento dell’acqua

piovana, senza dover ricorrere a canali di raccolta, pozzetti e discendenti. Stesso discorso vale per

l’involucro di lamiera, con struttura portante in ferro, che ricopre parte della passerella.

Il ponte è concepito sia per pedoni che per ciclisti, ma non è prevista una separazione degli spazi tra

le due tipologie di fruitori.

Le tipologie del parapetto variano: gran parte dei parapetti presenti all’interno della zona coperta,

quindi meno visibili all’esterno, sono realizzati in ferro con barre orizzontali in cavi d’acciaio (o, in

alternativa, anch’essi in ferro). I restanti parapetti saranno in vetro (con fascia inferiore portante in

acciaio) e in pannelli di alluminio con struttura interna in ferro.

La scelta delle bucature di forma triangolare – generate da un ipotetico intreccio - lungo la

superficie dell’involucro in lamiera, è stata fatta per attenuare l’effetto “galleria” della sezione

conica, per generare zone di penombra durante le ore più calde del giorno e, al contrario, per

proteggere dagli agenti atmosferici piovosi; ma serve anche a caratterizzare il ponte anche durante le ore notturne che, illuminandosi dall’interno, diventa una sorta di lampada sospesa sul torrente Baganza. L’illuminazione del ponte asseconda le più recenti indicazioni per evitare l’inquinamento illuminotecnico degli spazi aperti e proietta principalmente le fonti luminose dirette verso il basso. L’aspetto dell’illuminazione notturna è risolto nella seguente maniera: - fonti luminose in linea (tubi al neon o led) che andranno ad illuminare l’intera passerella; - fonti luminose puntuali (segna-passo/fari led ad incasso) posizionate lungo gli assi delle balaustre; - fonti luminose lineari (tubi a led) posizionate ai lati del ponte. - faro-proiettore posizionato su pilastro in acciaio inclinato e orientato verso i ruderi del vecchio ponte. Gli aspetti intervenuti nella definizione delle tipologie strutturali, della geometria delle sezioni e dei materiali impiegati sono stati valutati in modo da conciliare le esigenze architettoniche del progetto con quelle funzionali e statiche. Particolare attenzione è stata dedicata allo studio di soluzioni idonee per conferire alle strutture buona stabilità e resistenza, elevata durabilità, controllo delle vibrazioni e confort di esercizio per gli utenti, facilità di ispezione e manutenzione, facilità di messa in opera e sostenibilità economica; caratteristiche di notevole importanza in relazione alla tipologia strutturale oggetto di studio e alle condizioni ambientali in cui l'opera è inserita.

Le esigenze di cui sopra unitamente alle specifiche di progetto hanno portato alla definizione dello schema strutturale del ponte e della geometria dei diversi elementi strutturali. Per il ponte ciclo-pedonale è stata ideato e messo a punto uno schema strutturale costituito da un traliccio tridimensionale in acciaio a campata unica con vincoli di semplice appoggio in corrispondenza delle spalle.

In particolare, la struttura del traliccio è formata sistema di archi incrociati che controventano il sistema resistente formato da quattro correnti, due superiori e due inferiori. Il sistema di archi è ottenuto per calandratura di profili tubolari a sezione circolare cava.

Sui correnti inferiori è disposto l'impalcato del ponte realizzato con un graticcio di travi metalliche e da un tavolato in legno teak. Le viste schematiche del traliccio e dell'impalcato sono mostrate in Figura 1.

Una volta definito lo schema generale di funzionamento della struttura, la scelta delle sezioni è stata dettata principalmente da considerazioni legate alla tecnologia dei collegamenti oltre che al contenimento dei costi della struttura.

Al fine di garantire la durabilità dell'opera, per gli elementi in acciaio sarà applicata una adeguata verniciatura protettiva mentre per l'impalcato sarà utilizzato un legno di tipo teak che consentirà di minimizzare gli effetti legati all'umidità ambientale.

Dal punto di vista realizzativo, il ponte sarà suddiviso in tre parti uguali e messo in opera varando due tratti dalle estremità e completando lo schema con il sollevamento e il collocamento del terzo tratto per mezzo di una gru. Le operazioni di varo saranno agevolate dal sostegno provvisionale delle strutture con adeguate opere adatta allo scopo.

Il ponte è stato analizzato con un modello tridimensionale ad elementi finiti di tipo 3d

beam a due nodi con 6 variabili cinematiche per ogni nodo. Il traliccio è vincolato alle estremità mediante quattro punti di appoggio per ogni lato, configurati in modo da consentire le deformazioni dovute alle escursioni termiche.

Sul modello è stata condotta un'analisi statica che ha consentito di valutare gli stati di tensione e di deformazione all'interno degli elementi strutturali, prodotti dai carichi gravitazionali e da vento.

Il comportamento dinamico del ponte è stato valutato con un'analisi modale che ha consentito una stima delle frequenze di vibrazione del sistema e delle relative deformate modali. Le

verifica della stabilità locale e globale della struttura è stata effettuata in base ai risultati di un'analisi di buckling. In questa fase, l'analisi sismica è stata tralasciata in quanto meno gravosa rispetto ad altre tipologie di azioni in relazione al tipo di struttura in progetto.

Per gli stati limite ultimi sono state eseguite verifiche di resistenza considerando una combinazione dei carichi rara ed una combinazione in presenza dell’azione sismica in direzione verticale. In condizioni di esercizio sono state condotte verifiche nei confronti della deformabilità e delle vibrazioni considerando una combinazione dei carichi quasi permanente.

Le strutture sono state verificate per stati limite ultimi e stati limite di esercizio. Per gli stati limite ultimi sono state eseguite verifiche di resistenza e di instabilità considerando una combinazione dei carichi rara. In condizioni di esercizio sono state condotte verifiche nei confronti della deformabilità e delle vibrazioni considerando una combinazione dei carichi quasi permanente. I coefficienti delle combinazioni sono stati definiti in base alle indicazioni contenute nelle NTC2008.

Le verifiche di resistenza sono state condotte in termini di tensioni trascurando, a favore di sicurezza, le possibili escursioni in campo plastico del materiale. La resistenza di calcolo del materiale (fyd = 333 MPa) è stata ottenuta da quella caratteristica (fyk = 350 MPa) divisa per il coefficiente parziale del materiale (gm = 1.05). Le sollecitazioni di calcolo sono state definite puntualmente in base alle tensioni ideali calcolate secondo il criterio di resistenza di Von Mises.

Le verifiche di resistenza sono state condotte in termini di tensioni trascurando, a favore di sicurezza, le possibili escursioni in campo plastico del materiale. La resistenza di calcolo del materiale (fyd = 333 MPa) è stata ottenuta da quella caratteristica (fyk = 350 MPa) divisa per il coefficiente parziale del materiale (gm = 1.05). Le sollecitazioni di calcolo sono state definite puntualmente in base alle tensioni ideali calcolate secondo il criterio di resistenza di Von Mises. L'instabilità è stata valutata controllando i moltiplicatori associati ai diversi modi di buckling.alla funzionalità ed alla destinazione d’uso delle opere. Il controllo delle vibrazioni è stato effettuato sulle frequenze e sulle deformate modali della struttura in modo da assicurare il massimo comfort di esercizio per l’utenza.

La massima tensione ideale alla Von Mises in condizioni di SLU (Figura 2) risulta

dell'ordine dei 300 MPa e quindi compatibile con la resistenza di calcolo del materiale. I massimi spostamenti verticali in condizioni di esercizio (Figura 3) producono una

freccia massima che risulta dell'ordine di 1/300 della luce del ponte, valore che determina una condizione di deformabilità che si ritiene compatibile con le indicazioni delle NTC2008.

Il primo modo di vibrare del ponte in direzione verticale (Figura 4) ha una frequenza dell'ordine di 1.4 Hz, che si ritiene accettabile, anche se non ottimale, per il controllo delle vibrazioni indotte dai passanti e per il confort degli utenti in condizioni di esercizio. Le stesse considerazioni risultano valide per le vibrazioni laterali per cui la prima frequenza del sistema (Figura 4) risulta dell'ordine di 0.7 Hz. L'analisi di buckling restituisce un primo modo di tipo globale laterale cui è associato un moltiplicatore di circa 7 che soddisfa ampiamente la verifica nei confronti dell'instabilità.

Si sottolinea che le soluzioni strutturali proposte sono sucettibili di miglioramento ed ottimizzazione in termini di prestazioni e di economia dei materiali in fase di progettazione esecutiva dell’opera.

Inviluppo delle tensioni SLU (Von Mises)

Configurazione deformata per carichi di esercizio (SLE)

Modo di vibrazione verticale (f=1.4 Hz)

Modo di vibrazione laterale (f=0.7 Hz)

SVMmax = 300 MPa

Figura 4. Modi di vibrare

Stima dei costi

Nel seguente prospetto si riporta una stima di massima dei costi relativi alla parte

strutturale dell’opera (a cui dovranno sommarsi i costi per le restanti opere di finitura e completamento):

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CONCEPT

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1. IL BASAMENTO

2. LA STRUTTURA PORTANTE

3. LA PASSERELLA ED I RACCORDI

4. I MATERIALI E IL VERDE

5. IL GUSCIO

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STRADA NAVETTA

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UPN 200

UPN 200

IPE 200Longitudinale

Laterale

Laterale

IPE 200Traverso

IPE 200Traverso

Controventi

Controventi

1,00 2,00 4,00 8,00

5,00 10,00

1,00 2,00 4,00 8,00

5,00 10,00

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3,80

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3,80

0,26

4,12

5,23 ($'

Correnti superiori

Correnti inferiori

Elemento diagonale compresso

Elemento diagonale teso

ImpalcatoD1

D2

5,00

30°

15°

45°

Proiezione longitudinale

Elemento diagonale

Asse dell'elemento diagonale compresso

Asse dell'elemento diagonale teso

UPN 200

IPE 200Controvento

IPE 200Traverso

Longitudinale

Lamina Teak

Tavolato

Appoggio5,00

Correnti superiori

Correnti inferiori

Elemento diagonale compresso

Elemento diagonale teso Elemento diagonale teso

Elemento diagonale compresso

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