PONTE OSERA DE EBRO

Prima facoltà d’ingegneria:

Corso di laurea in Ingegneria edile

Corso di disegno Prof. Ing. G. Moglia

Ing. M. Lo Turco A.A. 2005-2006

Gruppo: Chiapusso Chiara

Lana Claudio Mirabile Andrea Secchi Roberto

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rilievo

Chiapusso Chiara Lana Claudio Mirabile Andrea Secchi Roberto

rilievo

A.A. 2005-2006

Sommario: Capitolo1 La scelta dell’impaginazione

pag. 5 Capitolo 2 Osera de ebro un ponte per l’alta velocità

pag. 8 Capitolo 3 Come si fa il plastico

pag. 13 Capitolo 4 Come si fa il modello digitale

Pag. 20 Capitolo 5 Studio illuminamento plastico

Pag. 27 Capitolo 6 Confronto di rappresentazioni

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CAPITOLO 1CAPITOLO 1CAPITOLO 1 La scelta dell’impaginazioneLa scelta dell’impaginazioneLa scelta dell’impaginazione La scelta dell’impaginazione è avvenuta attraverso una lunga discussione tra i componenti del gruppo su quale di quelle pensate dai singoli componenti rispecchiasse maggiormente le caratteristiche determinate precedentemente. Queste caratteristiche dovevano essere la chiarezza e la semplicità, il gruppo non voleva, infatti, pagine troppo complicate da un punto di vista grafico volendo dare maggiore rilievo al contenuto, alle immagini del ponte alle fotografie del gruppo durante la realizzazione del plastico e ai lavori in autocad. Ogni pagina, oltre a ciò, doveva contenere determinate informazioni quali il titolo dell’opera (in alto a sinistra), il logo (in alto a destra), il titolo del capitolo (in basso a sinistra) e il numero sella pagina (in basso a destra). I modelli su cui si è concentrata l’attenzione del gruppo sono stati quattro:

Questo modello è stato scar-tato perché lo spazio dedi-cato al testo era troppo esi-guo e non rispettava l’idea di chiarezza e linearità che ci eravamo prefissati.

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Questo modello è stato scartato perché lo spazio dedicato al testo e alle foto era troppo esiguo .

Questo modello è stato scartato perché lo spazio dedicato al te-sto era troppo dispersivo e il let-tore rimaneva disorientato.

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Il modello scelto è stato il quarto perché oltre a rispecchiare le due caratteristiche precedentemente esposte è stato in grado di mettere in risalto le parti grafiche (foto di varie dimensioni) , senza, tuttavia, nulla togliere alla parte contenutistica. Per quanto riguarda la scelta del logo, questa è stata molto più rapida. Sempre tenendo presente le caratteristiche già prese in considerazione per la relazione e unendo l’argomento di tale lavoro si è arrivati all’elaborazione del logo, in cui è rappresentato in modo stilizzato il ponte Osera de Ebro e i nomi decomponesti del gruppo.

Capitolo 1

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INFORMAZIONI GENERALI: Data costruzione: 2000-2002 Costo: € 13 612 999.78 Localizzazione: Osera de Ebro, Aragona, Spagna Uso: ponte per l ’alta

velocità (A. V. E.) nella t r a t t a f e r r o v i a r i a Ma d r i d - B a r c e l l o n a -Francia

INFORMAZIONI TECNICHE: Struttura: t r a v e c a v a c o n

comportamento alla Vierendeel soggetta a p r e c o m p r e s s i o n e esterna

Materiale: cemento precompresso Dimensioni: Lunghezza campate: 42m-60m-120m- 60m- 42m Lunghezza totale: 546m Larghezza: 16,56m Altezza pilastri: massimo 15m

CAPITOLO 2CAPITOLO 2CAPITOLO 2 Osera de Ebro: un ponte per l’alta velocitàOsera de Ebro: un ponte per l’alta velocitàOsera de Ebro: un ponte per l’alta velocità

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COSTRUTTORI: Ingegneri: M.A. Gill, A. Martinez Designer: F.J.M. Armisen Appaltatori: Gestione Ferroviaria Ditta costruzioni: Vias y constructioness D e s c r i z i o n e g e n e ra l e dell’opera Lungo il tratto ferroviario dell’alta velocità Saragoza-Lerida, in corrispondenza del fiume Ebro, è stato realizzato il ponte Osera de Ebro dalle originali caratteristiche. L’opera ha una lunghezza totale di 546m, suddivisa in una prima campata pari a 18m. sei campate di 24m, una da 42m, una da 60m, una da 120m, due da 60m e una da 42. L’impalcato è costituito da una trave a sezione scatolare, all’interno della quale è alloggiata la sede ferroviaria, le cui pareti laterali contengono delle cavità circolari e sono collegate superiormente tra loro con costole di irrigidimento trasversali. Dal punto di vista strutturale la grande trave, di altezza 9,15m, ha comportamento alla Vierendeel ( trave Vierendeel: trave reticolare costituita da due correnti collegate da montanti sollecitati a flessioni, senza diagonali; l’impiego di questa trave è limitato ai casi in cui è necessario avere dei campi rettangolari aperti, non tagliati da diagonali). La sezione trasversale ha forma trapezoidale: nella parte superiore l’ampiezza trasversale è di 15,56m, nella parte inferiore è di 12,90m. Le cavità circolari che caratterizzano i prospetti dell’opera hanno diametro pari a 3,80m ed interasse di 6m. Lo spessore delle pareti verticali varia lungo l’asse longitudinale del ponte da 0,50m a o,60m (spessore in corrispondenza degli appoggi).

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Le costolature superiori hanno un raggio di curvatura dell’intradosso di 30,50m e si innestano dalle pareti laterali on un raccordo curvilineo. . Queste travi hanno base di dimensione 0,60m ad eccezione di quelle ubicate in corrispondenza dei pilastri che hanno base di 1m. La soletta inferiore, vista in sezione trasversale, ha spessore che varia da 0,30m, in corrispondenza degli innesti con le pareti laterali, a 0,39m, in metà. All’intradosso, inoltre, emerge una serie di travi, disposte ortogonalmente all’asse longitudinale del ponte, che hanno l’intradosso curvilineo, l’interasse di 3m e la sezione trapezoidale di altezza variabile tra 0,50m e 0,60m. Le costolature di sommità sono disposte ad interasse pari a 6m ed ognuna di esse è disposta in corrispondenza della metà dell’interspizio tra due costolature intradossali. Il ponte è suddiviso in due zone: la prima, corrispondente al segmento d’accesso,ha una lunghezza di 162m mentre la seconda, che costituisce il ponte principale sul fiume, ha lunghezza di 384m. L’intera lunghezza della rampa d’accesso ha la stessa forma intradossale delle campate principali; in tale zona le travi hanno altezza pari a 2,20m e dimensione massima della base di 1,05m. Le modalità costruttive adottate prevedevano il varo, al progredire della costruzione a conci successivi, da entrambe le parti. Le dimensioni dei conci variano: 18m,15m,12m con un concio di chiusura in metà di lunghezza pari a 6m. La grande trave a sezione scatolare è dotata sia di precompressione longitudinale sia di precompressione assiale. Sono stati applicati cavi rettilinei in prossimità dell’intradosso e dell’estradosso, inseriti nei casseri e tesati dalla sezione di estremità di ogni concio realizzato; altri cavi, disposti nella parte

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superiore della sezione, sono stati tesi grazie a blocchi di ancoraggio in corrispondenza del giunto tra le pareti laterali e le travi sovrastanti. Nella parte inferiore della sezione sono stati introdotti dei cavi tesati mediante blocchi di ancoraggio disposti nelle travi trasversali sovrastanti. La precompressione trasversale è stata applicata attraverso l’uso di cavi inclinati disposti nelle pareti verticali, in numero crescente avvicinandosi agli appoggi. Questi cavi sono stati tesati a seguito del completamento delle fasi di varo delle due metà del ponte in quanto l’andamento inclinato dei cavi peggiora la deformabilità allo sforzo di taglio. Anche le travi trasversali disposte all’intradosso della sezione sono precompresse. Il ponte sostenuto da due spalle e da dodici pilastri di forma trapezoidale costituite, ognuna, da due parti simmetriche di forma particolare. I pilastri delle campate d’accesso hanno ampiezza massima di 2,3m e 10,5m di altezza. Le due parti che compongono queste pile distano tra loro 12m e sono portate da pali di diametro pari a 1,5m. I pilastri principali hanno geometria ricavata da un prisma a sezione curva: la loro altezza è di 12m, lo spessore massimo 4,19m e l’ampiezza, alla base è di 25m; l’interspizio tra le due unità che li compongono vale minimo 1m. I pilastri principali sono portati da pali di diametro 2m in numero pari, rispettivamente, e quattro unità per il pilastro n.7, a sei per i pilastri nn.8,11 e 12 e a 12 per i pilastri nn.9 e 10. I pali sono collegati da basamenti tronco-piramidali a base Ottagonale irregolare inscritta in un rettangolo di 15m per30m e altezza massima di 5m.Due apparecchi di appoggio in neoprene e teflon per ognuno dei pilastri

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costituiscono gli appoggi fissi. Le spalle sono costituite da muri, con andamento planimetrico curvo in corrispondenza delle pareti laterali, aventi 50m di sviluppo complessivo e 10m di altezza massima. Al muro frontale sono uniti due muri trasversali di lunghezza pari a 50m che alloggiano le aree destinate alla fabbricazione dei conci costituenti l’impalcato.

PROSPETTO PONTE (quote in cm)

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CAPITOLO 3CAPITOLO 3CAPITOLO 3 Come si fa il plastico?Come si fa il plastico?Come si fa il plastico? La scelta dei materiali e degli strumenti per lavorarli Materiali e strumenti usati: • Balsa (spessore variabile da 1,5 mm a 8 mm e di dimensione 500x300mm e 1000x100mm); • Colla vinilica; • Colla attak; • Cutter; • Carta vetro; • Legno come supporto per il taglio dei pezzi; • Pennello; • Squadre e righelli; • Scotch; • Matite. Per la realizzazione del plastico è stata adoperata la balsa, legno molto leggero, anche rispetto al sughero, che si ricava dalla pianta delle Bambacacee, tipica dell’America centrale e meridionale. Questo materiale, solitamente utilizzato per il modellismo, ci è sembrato più adatto rispetto al cartone e al cartoncino essendo, come i due materiali precedentemente citati, facile da lavorare e tagliare grazie all’uso del cutter ma, soprattutto, perché più resistente nonostante la facilità con cui è stato possibile piegarlo. La balsa, inoltre, si presta molto bene, grazie ai diversi spessori, alla realizzazione del plastico che, ridotto in scala 1:270 arriva ad avere spessori molto piccoli come nelle costolature inferiore e nella copertura superiore. Gli elementi che compongono il ponte sono stati disegnati su fogli di balsa, con spessori che vanno dal millimetro al centimetro, con l’aiuto di progetti

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precedentemente fatti con il supporto digitale, dopo aver riportato le misure del ponte in scala 1:270, e le squadrette. Dalla progettazione alla realizzazione del plastico La creazione del plastico è stata attuata attraverso diverse fasi: 1. Studio delle dispense e ricerca di

materiale aggiuntivo in internet; 2. Ricerca di una scala in cui realizzare il plastico; 3. Progettazione delle parti da riprodurre in 2D con autocad 4. Rappresentazione sui fogli degli elementi fatti in autocad; 5. Uso del cutter per creare i vari pezzi del ponte; 6. Assemblaggio del ponte del ponte con l’uso dell’attack; 7. Foto del ponte per lo studio dell’illuminazione dello stesso.

1. La realizzazione del plastico è iniziata dall’analisi approfondita delle dispense che il professore ha messo a disposizione degli studenti. Dopo un’accurata analisi e la spiegazione, da parte del geometra del gruppo, dei termini che gli altri non conoscevano si è passati all’elaborazione della scala per la realizzazione del plastico. 2. Sapendo che la base del nostro lavoro doveva essere un foglio A3 (297x420)mm abbiamo deciso di sviluppare il plastico, lungo la diagonale del foglio. Conoscendo le misure del foglio e applicando il teorema di Pitagora siamo arrivati a conoscere la misura della diagonale (514 mm circa). Volendo rappresentare solo prime due campate del ponte, a partire dalla spalla, la

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cui lunghezza è 102 m di ponte sospeso più circa 18 m di giunzione ponte – linea ferroviaria. Eseguendo diverse prove siamo riusciti ad individuare la scala ideale del ponte: 1:270; infatti eseguendo il semplice calcolo (102+18)m/270=0,44 cm circa. Non si poteva infatti creare un modello di lunghezza pari alla diagonale della base perché altrimenti la larghezza del ponte in scala 1:270 non rientrava più nei confini del ponte. 3. Si è dunque passati al dimensionamento del ponte. Sono stati realizzati in un primo momento i disegni del ponte e delle colonne (pianta, prospetto, sezione) a partire dalle dispense ricevute, la cui esecuzione è spiegata nel capitolo successivo. Dopodiché si è variata la scala e si sono semplificate le forme. 4. Dopodiché si è passati alla stampa di tali elaborati in scala 1:10 creando delle vere e proprie mascherine da applicare mediante lo scotch ai fogli di balsa.

Prospetto quotato per il plastico (quote in mm)

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5. Dopo aver fatto ciò si è passati alla fase si taglio delle singole parti costituenti il

Pianta ponte per il plastico (quote in mm)

Proiezione ortogonale della colonna per il plastico (quote in mm)

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ponte (base del plastico pareti laterali, base, copertura superiore, costolature inferiori, colonne, spalle, materiale per riempire le spalle) mediante uso di cutter. Sono stati usati due tipi di cutter: un cutter con lama più spessa così da ritagliare le forme massime dei pezzi e uno con lama più sottile per eseguire i lavori di rifinitura e i tagli più piccoli (forature delle pareti laterali, della copertura). Per prima cosa è state realizzata la base, tagliando 4 fogli di spessore 8mm, 4mm, 3mm,2mm, ottenendo così 4 fogli delle dimensioni di un A3. sui fogli più sottili (ultimi 3) sono state intagliate le linee di livello, così da far vedere da quale parte il terreno degradasse fino al fiume Ebro. I 4 fogli sono poi stati incollati con della colla vinilica. Sono stati poi tagliati dei rettangoli dello spessore di 1,5mm per ricoprire le pareti laterali del ponte e renderle uniformi; il tutto è stato scartavetrato. Sono state poi ritagliate le pareti laterali a partire da fogli di balsa dello spessore di 2mm, per rispettare la scala. In un secondo momento nelle pareti laterali sono stati r i t a g l i a t i i f o r i c i r c o l a r i , successivamente scartavetrati.È stata poi ritagliata la base su un foglio di balsa dello spessore 3mm e la copertura superiore su un foglio di spessore 1,5 mm, spessore che permetteva una buona piegatura della copertura come da progetto. Sono state poi ricavate le costolature superiori asportando dei rettangoli di materiale di dimensioni pari a (1,8x3,2)cm. Il tutto è stato poi ovviamente scartavetrato. Sono state poi ricavate le costolature inferiori dai

La realizzazione della base del plastico.

I 4 strati della base vengono incollati.

La realizzazione della base: vengono incollate le costolature inferiori.

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pezzi di fogli rimanenti dello spessore di 2mm. Dopodiché dono state costruite le colonne. Prima sono state costruite le pareti laterali , montate e incollate con attak inclinate come da progetto, poi è stata costruita la terza parete laterale più bassa; infine un pezzo di balsa dello spessore di 1mm è stato usato per unire la terza parete laterale e e la base superiore, completando il pr isma e sezione curva e successivamente il tutto è stato scartavetrato. Sono state poi ritagliate le spalle spalle da fogli dello spessore di 5mm e dai pezzetti di balsa rimanenti sono stati intagliati i vari strati del terreno che dovevano riempire le spalle.

La realizzazione delle pareti laterali:

Vengono applicate le mascheri-ne ai fogli di balsa.

Vengono ritagliati i fori laterali.

Il tutto viene scartavetrato, mentre si prepara la seconda parete laterale.

La realizzazione delle colonne

La realizzazione delle costolature superiori

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2. Si è passati al montaggio del ponte: usando la colla attak prima sono state incollate tutte le costolature sulla faccia di dimensioni maggiori delle base; poi sono state incollate le pareti laterali alla base; infine, dando la giusta curvatura, è stata incollata la copertura del ponte. Dopochè sono state incollate le 4 colonne al ponte. Nel mentre i 4 strati della base sono stati incollati tra loro usando colla vinilica spalmata mediante l’uso di un pennello. Dopo aver aspettato un paio d’ore in modo che la parti fossero ben incollate sono state poi fissati alle pareti laterali i rettangoli sopra descritti.Sono stati poi incollati i pezzi della spalla e i vari strati del terreno mediante l’uso di colla vinilica. Dopo aver ritagliato un parallelepipedo di dimensioni (2x10x0.9)cm per la seconda coppia colonne, infatti le curve di livello hanno provocato un dislivello pari a circa 9 mm tra la prima e la seconda coppia di colonne sono il ponte è stato incollato alla base, sempre mediante Vinavil. Mediante uso di Attak è stato poi attaccato lo specchio e la targhetta, realizzata incidendo un foglio di rame.

I pezzi finiti da incollare.

Si incollano i pezzi

Ultime rifiniture al ponte

Il ponte finito

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CAPITOLO 4CAPITOLO 4CAPITOLO 4 Come si fa il modello Come si fa il modello Come si fa il modello digitale?digitale?digitale? Il modello digitale è stato creato a partire d a l l a c r e a z i o n e d e l m o d e l l o tridimensionale del ponte. In ogni fase è stato necessario: 1. ruotare più di una volta gli assi

cartesiani di riferimento 2. Creare una serie di layer: 1.Layer ponte. 2.Layer piloni. 3.Layer base piloni. 4.Layer costolature inferiori. 5.Layer terreno 6.Layer fiume Tali layer sono stati tutti dotati di un colore caratteristico, come si può vedere sia nell’elaborato cartaceo che nell’elaborato multimediale. Ecco le diverse fasi costruttive: 1. inizialmente è stata disegnata la sezione trasversale del ponte (attraverso due polilinee una dell’intradosso e l’altra dell’estradosso) [disegno 1] 2. entrambi i disegni 2d sono stati estrusi di un altezza pari a 1800 unità (1unità=1cm) essendo, secondo noi, il modulo base di tutto il ponte uguale a 18 m. [disegno] 3. dopodiché si è proceduti alla sottrazione del volume minore dal volume maggiore, così da avere la sezione cava del ponte. [disegno 3]

Disegno 1

Disegno 2

Disegno 3

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4. dopodiché è stato realizzato un cilindro di raggio pari a 180 cm e spessore di almeno 100 cm.dopo essere stato ruotato di un angolo pari all’inclinazione del le pareti laterali è stato posizionato lungo l’asse della parete laterale ad un distanza pari a 118 cm dalla base del ponte. Dopodiché di è sottratto il volume del cilindro a quello del ponte. l’operazione è stata ripetuta per altre 7 volte e questo è stato il risultato: [disegno 4] 5. è stato poi creato un volume particolare da sottratte alla copertura del ponte per ottenere le costolature superiori. Tale volume è stato posizionato in modo tale che la retta passante per il punto medio dei due lati più corti sia parallelo all’asse di r o t a z i o n e d e i d u e c i l i n d r i sottostanti.ripetendo l’operazione per altre tre volte si ottiene questo: [disegno5] 6. tali volumi sono stati sottratti e si è dunque ottenuto il modulo base del ponte; duplicando n volte tale modulo si ottiene la totalità del ponte.

Disegno 4

Disegno 5

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7. Per realizzare l’inizio del ponte è stato necessario creare un volume particolare da sottrarre alla struttura del ponte; questo è stato posizionato lungo l’asse del ponte. [disegno 7] 8. Con la stessa logica è stata creata la seconda parte del ponte, cioè quella parte senza la copertura superiore. La realizzazione delle colonne: 9. Per realizzare le colonne è stato prima creato una polilinea 2D che riproducesse la forma della base delle colonne. Dopodiché tale polinenea è stata estrusa di un altezza h. [disegno 8]

Disegno 7

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Capitolo 4

Disegno 8

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10. E’ stato dunque creato un cilindro da sottrarre alla parete laterale verticale del solido. Mediante il comando “Trancia ” sono state poi modificate le due pareti laterali curve.

11. Dopodiché è stato creato il basamento della coppia di colonne, ottenuta specchiando la colonna appena realizzata. Il basamento è stato disegnato a partire da un ottagono non regolare, cui è stata data un’altezza di estrusione nota dai progetti. Utilizzando sempre il comando trancia sono state modificate le superfici laterali del basamento

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12. Unendo il basamento e le due colonne si ottiene la PILA COMPLETA [disegno 9] 13. Per completare il modello tridimensionale sono stati creati con la stessa logica costruttiva i muri spalla e il terreno.ù I primi sono stati modellati a partire da una corona circolare, estrusa e tranciata in modo da dare la forma voluta. Il terreno è stato creato disegnandone prima nello spazio 2D la sagoma discendente, poi ruotando gli assi cartesiani di riferimento di 90° lungo l’asse x, tale polilinea è stata estrusa di un altezza h generica. Per completare render sono stati creati dei solidi da simboleggiare il terreno sotto il raccordo ponte -linea ferroviaria. Tali solidi sono poi stati uniti (mediante il comando “Unisci”), così da rendere uniforme il terreno. Muri spalla e terreno: [disegno 10] Terrapieno e fiume: [disegno 11]

Disegno 9

Disegno 10

Disegno 11


Unendo tutti gli oggetti tridimensionali creati è stato creatoli modello digitale di tutto il ponte, qui riportato solo in parte:

A partire dal modello tridimensionale sono stati creati i prospetti e le sezioni del manufatto che sono state in un secondo momento quotati (tutti in cm), impaginate e stampate. Sono stati creati: 1. prospetto frontale del ponte in scala

1:1000. 2. Prospetto frontale e pianta di parte del

ponte in scala 1:500. 3. Prospetto frontale e pianta dei due moduli

del ponte in scala 1:200. 4. 3 sezioni trasversali di impalcato in scala

1:200 5. 3 sezioni trasversali di impalcato con le

armature in scala 1:100. 6. 3 prospetti di una pila. Tutti i disegni sono stati successivamente dotati di assi rotazione, di simmetria, linee di

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Taglio, quote, campiture e didascalie con la creazione di 6 layer omonimi da aggiungere a quelli precedentemente elencati. Sono stati inoltre creati degli specifici stili di quota, utilizzando il carattere denominato “verdana” e modificando, con linee di quota nere e di riferimento grige, con un carattere di dimensioni variabili in base alla scala scelta per la stampa. La scala per la stampa è stata scelta sulla base delle finestre create nello spazio carta e in modo da centrare il massimo numero di disegni possibili in un foglio A4, modulo per la piegatura secondo normativa UNI. È stato poi progettato il cartiglio (su un layer a parte) a partire dalle sue dimensioni (210x297)mm = foglio A4. Nel cartiglio è stato specificato: 1. il committente: Politecnico di Torino—

Corso di disegno – professor Moglia. 2. I progettisti: Chiapusso, Lana, Mirabile,

Secchi. 3. Il Titolo: Ponte Osera de Ebro 4. Gli stili di stampa, ossia i colori usati. Sono state poi aggiunte delle immagine (su un layer precedentemente creato). Ogni finestra e il foglio totali sono stati poi riquadrati.Ecco il risultato finale dell’elaborato cad:


CAPITOLO 5CAPITOLO 5CAPITOLO 5 Studio illuminamento plasticoStudio illuminamento plasticoStudio illuminamento plastico

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Vista dall’alto del plastico durante il solstizio d’estate (sole allo zenit)

Vista frontale del plastico durante il solstizio d’estate (sole allo zenit)

Vista laterale del plastico durante il solstizio d’estate (sole allo zenit)


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Capitolo 5

Vista prospettica del plastico durante il solstizio d’estate (sole allo zenit)

Vista frontale del plastico durante il solstizio d’inverno

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Vista dall’alto del plastico durante il solstizio d’inverno


CAPITOLO 6CAPITOLO 6CAPITOLO 6 Confronto di rappresentazioniConfronto di rappresentazioniConfronto di rappresentazioni

Foto del ponte dal vero Foto del plastico

Foto del modello digitale Disegno del ponte

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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

• Rivista “L’industria Italiana del Cemento” 800, Anno LXXIV, Luglio/Agosto 2004. • www.libero.it • www.viamichelin.com • http://fr.structurae.de

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