COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI...

PRESENTAZIONE DEL

CORSO DI

COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI (1)

Docente: Dott. Ing. FRANCESCA MALTINTI

[email protected]

http://people.unica.it/maltinti/

A.A. 2013-2014

Costruzione di Strade, ferrovie ed aeroporti 1 Docente: dott. ing. Francesca Maltinti

Università degli Studi di Cagliari

Facoltà di Ingegneria

ORARIO DELLE LEZIONI:


Presentazione del corso

MERCOLEDI’ ORE 11-13 AULA Z

GIOVEDI’ ORE 11-13 AULA Z

VENERDI’ ORE 11-13 AULA Z



PROGRAMMA DEL CORSO

[http://people.unica.it/maltinti/]

1. I gradi di progettazione previsti dal Codice degli Appalti

2. Nozioni introduttive sulla Meccanica della locomozione.

3. L'andamento planimetrico delle strade ordinarie

4. L'andamento altimetrico delle strade ordinarie

5. La sede stradale



PROGRAMMA DEL CORSO

[http://people.unica.it/maltinti/]

2. Nozioni introduttive sulla Meccanica della locomozione.

1. I gradi di progettazione previsti dal Codice degli Appalti

Il progetto

preliminare

Il progetto

definitivo

Il progetto

esecutivo

VIASIA

Aderenza Frenatura



3. L'andamento planimetrico delle strade ordinarie

Curve circolari

Curve a raggio variabile

Rettifili



3. L'andamento altimetrico delle strade ordinarie

4. La sede stradale

Livellette

Raccordi verticali



Bibliografia

• Camillo DI GREGORIO, Meccanica della locomozione terrestre, marittimaed aerea., E.Denaro Editore - Palermo.

• Ernesto STAGNI, Meccanica della locomozione, Casa Editrice RiccardoPatron - Bologna.

• Ernesto STAGNI, Sicurezza e regolarità di marcia degli autoveicoli, CasaEditrice Riccardo Patron – Bologna

• Francesco ANNUNZIATA, Mauro CONI, Francesca MALTINTI, FrancescoPINNA, Silvia PORTAS, “La progettazione stradale integrata”, Zanichelli,maggio 2004.

• Paolo FERRARI - Franco GIANNINI “Ingegneria Stradale” - Vol. IGeometria e progetto di strade, ISEDI Petrini Editore - Torino, 1991.

• Giuseppe TESORIERE, Strade - Ferrovie - Aeroporti, Volume primo (Ilprogetto e le opere d'arte), UTET - Torino, 1990.



Bibliografia

• Michele AGOSTINACCHIO, Donato CIAMPA, Saverio OLITA, “La progettazione delle strade”, EPC libri, Roma 2002.

• Michele AGOSTINACCHIO, Donato CIAMPA, Saverio OLITA, “Strade Ferrovie Aeroporti”, EPC libri, Roma 2005.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

• DM 5/11/2001 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 4/01/2002

• DM 22/04/2004 “Modifica del decreto 5 novembre 2001, n. 6792, recante Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” pubblicato sulla Gazzetta ufficiale del 25/06/2004 n. 147.

� B.U. n° 31 (28/3/1973) -Norme sulle caratteristiche geometriche delle strade.

� B.U. n° 78 (28/7/1980) -Norme sulle caratteristiche geometriche delle strade extraurbane.



Il programma verrà sviluppato attraverso lezioni frontali.

Le slide che verranno presentate a lezione sono a disposizione nelsito internet: http://people.unica.it/maltinti/

Per l’esame devono essere redatte una serie di esercitazioni suargomenti specifici trattati a lezione che verranno descritte durantelo svolgimento del corso.

Le esercitazioni possono essere svolte da gruppi costituiti da nonpiù di due studenti.

Il Laboratorio di «Progettazione integrata di Strade, Ferrovie edAeroporti» è previsto nella Laurea Magistrale ed è quindi destinatoagli studenti che hanno già sostenuto Costruzione di Strade, Ferrovieed Aeroporti 1»



REQUISITI RICHIESTI

1. MECCANICA RAZIONALE

2. SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

3. TOPOGRAFIA

MODALITÀ D’ESAME

ESERCITAZIONI

COLLOQUIO ORALE



ESAMI• Le date degli appelli sono affisse all’Albo di Facoltà nonché sul sito:

http://people.unica.it/maltinti/

• È necessario iscriversi entro il secondo giorno precedente l’appello.

ORARIO DI RICEVIMENTO

Dott. ing. Francesca MaltintiPresso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale ed Architettura(Ex sez. Urbanistica)Prendere appuntamento tramite e-mail ([email protected])

CENNI STORICI



http://unchartedruins.blogspot.it/2012/08/the-hittites-mysterious-people-of.html

Una strada pavimentata nella “Città bassa”. Le strade in

Hattusas erano larghe e spaziose per consentire il transito

di carri e carrozze

Hattusas, l’attualeBogazkale (Turchia),era una stazione diposta dei mercantiprovenienti daAssur, capitaleAssira.

Essa fu edificata nel5000 a.C., dunque lesue straderappresentano lestrade più antichedel mondo

CENNI STORICI

Le strade costruite daiBabilonesi risalgono al 3000a.C.

Il re persiano Dario nel 500a.C. costruì in Mesopotamiala prima rete stradale



La civiltà egizia:

- Ha lasciato debolissime tracce di strade

- Materiale bituminoso per fissare strati superficiali dimattoni in strade urbane

La civiltà greca:

- non ha lasciato molte tracce di strade, infatti ha esportatola loro civiltà via mare.

- La Grecia iniziò ad avere solide strade solo dopo ladominazione romana del 146 a.C.

STRADE E CIVILTA’ DEL MEDITERRANEO



Etruschi e Cartaginesi

Vengono considerati grandi costruttori di strade:

• utilizzavano i tornanti per addolcire le pendenze;

• I piani viabili erano dotati di cunette e fossi laterali persmaltire le acque di pioggia;

• Realizzavano rilevati, trincee e carreggiate a mezza costa(di cui si attribuisce loro la paternità);

• Utilizzavano argini e terrapieni per difendere il corpostradale nelle zone paludose

STRADE E CIVILTA’ DEL MEDITERRANEO



La civiltà romana:



Ha sviluppato il concetto moderno di rete; infatti, la rete nacque perfacilitare il dominio dei territori e sequenzialmente sviluppò lo scambiodelle merci ed ebbe rilevanza culturale;

Sotto l’imperatoreDomiziano siannovera unaestensione viaria dicirca 80.000 kmsuccessivamenteraggiunse i 120.000km)

Le strade di una certaimportanza, come lavia Adriana, erano apedaggio secondo untariffario.

Nella penisola italiana la rete è principalmente costituita da radiali che partono da Roma e da trasversali (Emilia e Postumia)



• Strade prevalentemente dritte

• Pendenze elevate

• Larghezza da 2,40 m inrettifilo a 4,80 m in curva perconsentire l’incrocio deiveicoli difficoltoso dagovernare per le traiettorieirregolari degli animali da tiro

• Prime sovrastruttureorganizzate

• Strade molto usate consideratal’usura delle pietre superficiali

• Durabilità

• Concetto strutturale moderno





Struttura di una strada dell’antica Roma e confronto con l’attuale

Pavimentum

Statumen

Nucleus

Ruderatio

Le strade nell’età antica servirono per trasportare persone e merci

•Con le persone viaggiavano anche le idee, gli usi, i costumi, l’informazione, la cultura;

•Le merci hanno mobilitato l’economia e si è passati dal baratto alla monetizzazione;

•Con le merci si è movimentata anche l’arte.

STRADE

=

SVILUPPO SOCIO – ECONOMICO – CULTURALE

DI UN POPOLO



• La caduta dell’Impero Romanod’Occidente segna l’inizio di unlungo regresso della viabilità inEuropa.

• Soltanto durante l’’età di CarloMagno’ si assiste ad una inversionedi tendenza: si ricordano alcunidecreti di Carlo Magno nei quali siobbliga la popolazione a mantenerein efficienza ponti e strade (793),prescrive i pedaggi indebiti (805),ecc.



http://www.venamimundo.com/GrandesPersonajes/Carlomagno.html

• Inoltre il pericolo delle incursioni deibarbari fanno si che venganoabbandonati i tracciati originari, nonpiù sicuri, a vantaggi di sentieri emulattiere che toccavano più città econsentivano ai viaggiatori di trovarerifugio.

• La geometria peggiora: le strade nonhanno una pavimentazione, lependenze sono eccessive (20-25%), lelarghezze di alcune strade maestre siriducono a 2 metri.



Durante l’Alto Medioevo con l’instaurarsi del sistema feudale il potere deivassalli di imporre dazi e pedaggi e limitare la libertà dei viaggi, si assiste ad undecadimento delle strade.



Il risveglio si verifica a partire dal XV secolo conil Rinascimento durante il quale i mercanti e lecorporazioni assumono un ruolo rilevante.

Le necessità dei traffici inducevano gli Stati adimpegnarsi sulle strade più frequentate.

La manutenzione delle strade diventa un obbligoistituzionale per i proprietari terrieri.

Successivamente le competenze di manutenzionepassano all’autorità statale segnando ilriconoscimento implicito dell’interesse pubblico

http://viverelatoscana.blogspot.it/2010/09/vinci-paese-del-maestro-del.html

Leonardo da Vinci teorizzò sui lavori stradali, in particolare sui movimenti diterra.

Compare l’accoppiamento cinematico fra ruota e rotaia: i vagoncini per iltrasporto di materiale vengono fatti muovere su binari rudimentali.

Alcune norme dettano la larghezza della strada (in Piemonte non inferiore e m5,9 e non superiore a m 8,3 compresi i marciapiedi)

Per le strade d’Italia il periodo che va da Rinascimento alla fine del 1700 non èprospero a causa della parcellizzazione del territorio in diversi Stati.

Occorre aspettare alla fine del 700 per trovare provvedimenti legislativi afavore delle strade, in particolare nella Lombardia soggetta all’Austria: MariaTeresa istituì speciali uffici tecnici diretti da ingegneri della viabilità.

Successivamente le strade vennero censite e classificate (provinciali o regie,comunali e private).



http://www.clickmilano.com/Napoleone.html

Occorre attendere Napoleone per assistere ad unanuova concezione della politica viaria: le stradesono lo strumento per:

• far penetrare l’amministrazione nei territori nonancora sottomessi,

• facilitare lo spostamento delle armate;

• avvantaggiare le industrie nazionali rompendo imonopoli di posizione connessi alla carenza deitrasporti.

Nel 1716 nasce in Francia il Corpo degli Ingegneri di Ponti e Strade. Siprospettano diverse teorie sui sistemi costruttivi della sovrastruttura:Tresaguet, Telford, Mac Adam.

Nel diciannovesimo secolo l’industrializzazione ha comportato unnotevole salto di qualità nell’economia:• Variazione del modo di trasporto a favore della ferrovia• Le strade tecnologicamente non fecero grandi progressi e anche la retestradale non si sviluppò molto



L’EVOLUZIONE DELLE STRADE IN ITALIA



• Nel 1861 ci si rese conto che lo sviluppo dellestrade era presupposto per l’unificazione

• La Nuova Italia ereditava dagli Stati preunitariuna rete viaria disomogenea ed arretrata

• Le strade nazionali e provinciali eranomacadamizzate munite di paracarri e raricartelli indicatori

• Le strade comunali per la maggior parteerano tenute a fondo naturale e spessovenivano trasformate dalla pioggia in pantani

• Il primo censimento fu iniziato nel 1863 econcluso nel 1871. Si rilevò un’estesa distrade di 90.221 km di cui 67.266 comunaliallocate per 9/10 nelle regioni settentrionali ecentrali

• La legge 20 Marzo 1865 classifica le strade edecentra alle Province le competenze

• Questa legislazione rimane praticamenteinvariata fino alla Prima Guerra Mondiale



Il primo automezzostradale mosso daenergia meccanica,sembra sia stato ilcarromatto di Cugnot.

Il motore di questomezzo, realizzato contelaio in legno, era avapore ovvero unagrossa caldaia sistemataanteriormente chemuoveva due cilindriverticali.

L’AVVENTO DELL’AUTOMOBILE

Cugnot aveva studiato il modo per far muovere ilveicolo, ma tralasciò il sistema frenante. Al primocollaudo, nel 1769 esso viaggiò per 20 minuti allavelocità di quasi 4 km/h ma finì contro un muro…



Successivamente dal 1820al 1840, diversi ingegneri(fra i quali Gurney,Hancock e Macarone)progettarono veicoli ingrado di portare a termineviaggi abbastanza lunghi.

L’AVVENTO DELL’AUTOMOBILE

http://www.indire.it/cgi-bin/diafindcgi4?dbnpath=/isis3/dati/dia/immag&query=D-JFVG3HR0&formato=Completo&unico=1&file_header=/archivi/dia/header.php

Il traffico motorizzato crea sulle strade nuovi problemi: i pneumaticisollecitano in maniera diversa rispetto alle ruote trainate dei carri le massicciatee producono molta polvere generando fastidio e problemi igienici.

Si dovette riprogettare e rinforzare le massicciate e provvedere a ricercarenuove sovrastrutture più idonee.



Durante il Primo Congresso Internazionaledella Strada del 1908 questo disegno satiricoproponeva di risolvere il problema della polvereattraverso una lunga proboscide sopraelevataposta al di sopra del livello raggiungibile dallapolvere.

Il medico igienista Guglielmetti del Principatodi Monaco, nel 1901, rilevò l’efficacia dichiazze di catrame cadute casualmente sulmacadam, e iniziò una strenua campagna distampa.

Nel 1902 le catramature vennero inizialmentesperimentate a Nizza e a Ginevra.

Il velo di catrame non solo impediva laformazione di polvere e fango ma rendevaimpermeabile il piano viabile aumentandone ladurata, diminuendone l’usura, riducendo leresistenze al rotolamento e migliorando ilcoefficiente di aderenza.

G. Da Rios «Settemila anni di strade» Edicem, 2010

L’EVOLUZIONE DELLE STRADE IN ITALIA



9%

6%

7%

Nel 1928 nasce l’Azienda AutonomaStatale della Strada (A.A.S.S.) chegestisce le strade statali e ne cura lamanutenzione. Tra gli anni 20 e 30 nascono

le autostrade:

1925 Milano – Laghi 84 km

1927 Milano – Bergamo 50 km

1930 Napoli – Pompei 23 km

1931 Brescia – Bergamo 48 km

1932 Milano – Torino 127 km

1932 Firenze – Mare 81 km

1933 Padova - Mestre 25 km



Nel 1944 viene soppressa l’Azienda Autonoma Statale della Strada (A.A.S.S.), e nel 1946 nasce l’Azienda Nazionale Autonoma per le Strade (A.N.A.S.)

Dopo la seconda guerra mondiale, il patrimonio stradale italiano è il seguente:

Come si evince dal confronto con Paesi Europei “simili”, l’Italia presenta una scarsa dotazione di strade.





Totale 63185 74208 137668 152293 161801 164225

118% 17%

La situazione attuale:



15,4%



Gli obiettivi principali della moderna progettazione stradale:

Il problema della sicurezza stradale

SICUREZZA COMFORT



Il problema della sicurezza su strada è di assoluta priorità a livellomondiale per l’elevato numero di morti e invalidità (permanenti etemporanee) dovuto agli incidenti su strada.



Le 10 maggior cause di malattia o di disabilità (da ^ Murray CJL, Lopez AD, eds)

1990 proiezione al 2020

Disabilità o Malattia Disabilità o Malattia

1 Infezioni del tratto respiratorio inferiore 1 Cardiopatia ischemica

2 Malattie dissenteriche 2 Depressione maggiore unipolare

3 Condizioni perinatali 3 Ferite da incidenti stradali

4 Depressione unipolare maggiore 4 Malattie cerebrovascolari

5 Cardiopatia ischemica 5 Malattia polmonare ostruttiva cronica

6 Malattia cerebrovascolare 6 Infezioni del tratto respiratorio inferiore

7 Tubercolosi 7 Tubercolosi

8 Morbillo 8 Guerra

9 Ferite da incidenti stradali 9 Malattie dissenteriche

10 Anomalie congenite 10 HIV - AIDS

Le automobili hanno ucciso più persone dalla loro invenzione che tutte le guerre combattute nello stesso periodo includendo Prima e Seconda Guerra Mondiale



Le conseguenze degli incidenti stradali producono elevati costisociali e umani a cui si aggiungono anche elevati costi materiali:

In Italia…Nel 2007 si sono verificatimediamente in Italia ogni giorno652 incidenti con 16 morti e 912feriti.

Rapporto Automobile 2008' Censis-Aci.



Vittime per tipologia di infrastruttura

Vittime per tipologia di mezzo

*Fonte CARE 2009 – Dati EU24

In Europa…

I ciclisti e pedoni registrano ancora tassi di mortalità elevati e negli ultimi 10 anni queste due categorie hanno registrato la minore riduzione nel numero delle vittime rispetto alle altre tipologie di mezzo.



*Fonte CARE or National Publications

Serie storica morti di incidente in Europa 2000-2010

-42%-12%



*Fonte CARE 2009 – Dati EU24

Obiettivi dell’UE:



Parametri che influenzano la sicurezza stradale

1. Fattori legati al traffico

2. Fattori legati alla strada

3. Fattori legati agli utenti

4. Fattori legati ai veicoli

5. Fattori legati all’ambiente



Fattori legati al traffico

Densità

http://www.provincia.rm.it/Trasportiemobilita/

www.elettroaffari.it

www.arpat.toscana.it

Flussi

Velocità



Fattori legati alla strada

Caratteristiche geometriche e progettuali

it.wikipedia.org

Caratteristiche superficiali

Tipo di strada

spazioinwind.libero.it


Fattori legati agli utenti

Stress

www.kataweb.itEsperienza

Altre condizioni psico-fisiche…

www.androidiani.com

Stanchezza

Docente: dott. ing. Francesca Maltinti


Fattori legati ai veicoli

StabilitàManovrabilità

Frenatura quizperlapatente.blogspot.com

www.radiortm.it www.motori.it

Docente: dott. ing. Francesca Maltinti


Fattori legati all’ambiente

Microclima e illuminazione, paesaggio

Illuminazionewww.torange-it.com

cielobuio.org

it.wikipedia.org

•Previsioni di aumento del traffico:

passeggeri dal 13 al 28%

merci dal 12 al 24%

• Su strada:

oltre il 90% del trasporto passeggeri

oltre l’80% del trasporto merci

• La strada deve:

assorbire maggiori quote di traffico

migliorare la sicurezza della circolazione



In futuro….

Assorbire maggiori quote di traffico

1. Riqualificazione delpatrimonio stradaleesistente;

2. Infrastrutture dinuova realizzazioneper interconnettere einfittire la reteesistente.

1. Uomo;

2. Veicolo;

3. Strada.

4. Ambiente



Migliorare la sicurezza della circolazione

LA STRADA:

Nasce da un processo progettuale iterativo che deriva dallasintesi e dal compromesso di:

ESIGENZE FUNZIONALI E DI SICUREZZA

ESIGENZE AMBIENTALI

ESIGENZE ECONOMICHE



COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI...

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