Www.stru.Polimi.it_home_malerba_bacheca_PONTI a.a. 2011-12-2 NORME CARICHI SUI PONTI-1

NORME SUI PONTI - D.M. 14.01.2008 Cap. 5P. Giorgio Malerba

Docente di Ponti

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTTURALE

CORSO DI PONTI

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Pier Giorgio MALERBA

Principali Documenti riguardanti le Normative passa te ed in vigore

Min. LL.PP. (1916), "Norme Tecniche riguardanti le opere metalliche che interessano le ferrovie pubbliche", D.M. 06.05.1916.

Min. LL.PP. (1933), Normale N.8 del 15.09.1933.

Min. LL.PP. (1945), Normale N. 6018 del 09.06.1945.

Direzione Generale ANAS. Circolare N. 820 del 15.03.1952.

Min. LL.PP. (1962), "Norme relative ai Carichi per il Calcolo dei Ponti Stradali", Circolare n. 384, del 14 Febbraio 1962.

Min. LL.PP. (1970), "Norme per la Progettazione dei Ponti Stradali in Acciaio ", Circolare n. 7091, del 4 Novembre 1970.

D.M. 02.08.1980, "Criteri Generali e Prescrizioni tecniche per la Progettazione, Esecuzione e Collaudo di Ponti Stradali".

Min. LL.PP. (1980), STC, Istruzioni relative alla Normativa Tecnica sui Ponti Stradali (D.M. 2.8.1980), Circ.n.220977, 11.11. 80.

D.M. 04.05.1990, "Aggiornamento delle Norme Tecniche per la Progettazione, la Esecuzione e il Collaudo dei Ponti Stradali".

Min. LL.PP. (1991), STC, Istruzioni relative alla Normativa Tecnica sui Ponti Stradali (D.M. 4.5.90), Circ.n.34233, del 25.02.1991.

D.M. 14.09.2005, Testo Unitario. Norme Tecniche per le costruzioni, S.O. n. 159, G.U. 23.09.2005.

D.M. 14.01.2008, Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni, G.U. 04 febbraio 2008.

Circolare 02.02.09, Circolare Esplicativa del D.M. 14.01.09

Autorità di Bacino del Fiume Po, (1999), "Criteri per la valutazione della compatibilità idraulica delle infrastrutture pubbliche e d'interesse pubblico all'interno delle fasce A e B", Delib. N.2/99, 11.05. 99, G.U. del 24 settembre 1999, n. 225.

PRINCIPALI NORME SUI PONTI

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D.M. 14.GENNAIO 2008NORME A CARATTERE PRESTAZIONALE

(SEAOC1, Struct. Eng, Ass. of California, Vision 2000, 1955).“Performed based engineering consists of those actions, including site selection, development of conceptual design, preliminary and final design, construction and maintenance of a structure over its life, to ensure that it is capable of predictable and reliable performances. The life of a structure include also its dismission and/or demolition. Each of the above actions can have significant impact on the ability of the structure to reach desired performances”.

European Standard Codes (Eurocodes), “A structure shall be designed and executed in such a way that it will, during its intended life, with appropriate degrees of reliability and in an economical way: (i) sustain all actions and influences likely to occur during execution and use, and (ii) remain fit for the use for which it is required”. (EN 1990, CEN 2002).

Le norme a carattere prestazionale sostituiscono le precedenti norme a carattere prescrittivo, più semplici, più facili da controllare, più consolidate, ma di ostacolo ad una visione ampia e più approfondita dei problemi, anche per ciò che riguarda le ricadute economiche e sociali.

D.M. 14.GENNAIO 2008 - Cap. 5 PONTI

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D.M. 14.GENNAIO 2008

5.0. PONTI5.1. PONTI STRADALI5.1.1. Oggetto 5.1.2. Prescrizioni Generali 5.1.3. Azioni sui ponti stradali5.1.4. Verifiche di sicurezza5.1.5. Strutture portanti5.1.6. Vincoli5.1.7 Opere accessorie.


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NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONINORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

NORME DI TIPO PRESTAZIONALE

Capitolo 5. PONTI STRADALI

1. Oggetto

2. Prescrizioni Generali

2.1. PremesseIn sede di progetto vanno definite le caratteristiche generali del ponte, ovvero la sua localizzazione, la destinazione e la

tipologia, le dimensioni principali, il tipo e le caratteristiche dei materiali strutturali impiegati ed il tipo delle azioni considerate ai fini del suo dimensionamento.

In sede di realizzazione si accerterà che le modalità tecnico esecutive adottate nell’esecuzione dell’opera siano rispondenti alle assunzioni ed alle prescrizioni di Progetto ed alle specifiche di Capitolato.

2.2. Geometria della Sede StradalePer larghezza della sede stradale del ponte, si intende la distanza misurata ortogonalmente all’asse stradale tra i punti

più interni dei parapetti.

2.3. Altezza LiberaNel caso di un ponte che scavalchi una strada ordinaria, l’altezza libera al di sotto del ponte non dove essere in alcun

punto minore di 5 m, tenendo conto anche delle pendenze della strada sottostante.


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2.3. Altezza Libera


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(5.1.)2.4. Compatibilità Idraulica

Qualora il Progetto interessi un corso d’acqua naturale o artificiale dovrà essere corredato da una relazione idrologica e da una relazione idraulica riguardante le scelte progettuali, la costruzione, e l’esercizio del ponte.

Nelle Istruzioni al D.M.'90, Art. 2.4.1 è riportato: "Può ritenersi normalmente che il valore della portata massima e del relativo franco siano riferiti ad un tempo di ritorno non inferiore a 100 anni; …".

La quota idrometrica ed il franco dovranno essere posti in correlazione con la piena di progetto riferita ad un periodo di ritorno non inferiore a 200 anni.

Il periodo di ritorno di 200 anni è quello normalmente considerato dalle Autorità di Bacino per le verifiche di tipo idraulico.

E' inoltre di circa 200 anni la base storica per la quale si hanno dati certi in merito ai livelli di piena (Il "Magistrato Civile per i lavori generali che riguardano il grande sistema del Po" fu istituito da Eugenio Napoleone, viceré d'Italia nel 1806)


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5.1.3. AZIONI SUI PONTI STRADALI

Le azioni da considerare nella progettazione dei ponti stradali sono:− le azioni permanenti;− le distorsioni, ivi comprese quelle dovute a presollecitazioni di progetto

e quelle di origine termica;− le azioni variabili da traffico− le azioni variabili di vento e neve − le azioni eccezionali− le azioni sismicheLa viscosità va considerata associata a quelle azioni per le quali dà effetto.


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5.1.3.3. Azioni Variabili da Traffico3.2. Definizione delle corsie convenzionaliLe larghezze wl delle corsie convenzionali su di una carreggiata ed il massimo numero (intero) possibile di tali corsie sulla carreggiata stessa sono indicati nel prospetto seguente.

Larghezza di carreggiata “w”

Numero di corsie con-venzionali

Larghezza di una corsia convenzionale [m]

Larghezza della zona rimanente [m]

w < 5.40 m nl = 1 3.00 m (w-3.00) m

5.4 ≤ w < 6.0 m nl = 2 w/2 0

6.0 m ≤ w nl = Int(w/3) 3.00 m w - (3.00 x nl)

Numero e Larghezza delle corsie


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Schemi di Carico 6.a, b, c : In assenza di studi specifici ed in alternativa al modello di carico principale, generalmente cautelativo, per opere singole di luce maggiore a 300 m, ai fini della statica complessiva del ponte, si può far riferimento ai seguenti carichi qL,a, qL,b e qL,c

( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ]mkNLqmkNLqmkNLq cLbLaL /112,77/171,88/195,128 38.0,

38.0,

25.0, ===

p.e. L=3300m qLa =17,013 kN/m qLb = 4,083 kN/m qLc = 3,549 kN/m


§ 3.3.3 SCHEMI DI CARICO

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3.3.6. Strutture Secondarie di Impalcato

Diffusione dei carichi locali

I carichi concentrati da considerarsi ai fini delle verifiche locali ed associati agli Schemi di Carico 1, 2, 3 e 4 si assumono uniformemente distribuiti sulla superficie della rispettiva impronta. La diffusione attraverso la pavimentazione e lo spessore della soletta si considera avvenire secondo una diffusione a 45°, fino al piano medio della struttura della soletta sottostante.Nel caso di piastra ortotropa la diffusione va considerata fino al piano medio della piastra superiore.

Incremento Dinamico addizionale in presenza di disc ontinuità strutturali: q2 I carichi mobili includono gli effetti dinamici per pavimentazioni di media rugosità. In casi particolari, come ad esempio, in prossimità di interruzioni della continuità strutturale della soletta, può essere necessario considerare un coefficiente dinamico addizionale q2, da valutare in riferimento alla specifica situazione considerata. (ISO 8685, 1995).


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3.5. Azione longitudinale di frenamento o di acceler azione: q3

3.6 Azione centrifuga: Q4

3.7 Azioni di Neve, Vento: q 5

L’azione del vento può essere valutata come azione dinamica mediante una analisi dell’interazione vento-struttura.

L’azione del vento si può valutare come sopra specificato nei casi in cui essa non possa destare fenomeni dinamici nelle strutture del ponte o quando l’orografia non possa dar luogo ad azioni anomale del vento.

Per i ponti particolarmente sensibili all’eccitazione dinamica del vento si deve procedere alla valutazione della risposta strutturale in galleria del vento e, se necessario, alla formulazione di un modello matematico dell’azione del vento dedotto da misure sperimentali.

Il carico neve si considera non concomitante con i carichi da traffico, salvo che per ponti coperti.

3.8. Azioni sismiche q 6

3.9. Resistenze passive dei vincoli: q7

3.10 Azioni sui parapetti. Urto di veicolo in svio : q8

3.11 Altre azioni variabili (azioni idrauliche, ur to di un veicolo, urto di ghiacci e natanti su pil e): q9

Azioni idrauliche. . . . scalzamento atteso in fase transitoria rapida.

Urto di un veicolo contro le strutture.

Urto di ghiacci e natanti su pile.


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3.12 Combinazioni di Carico

Le combinazioni di carico da considerare ai fini delle verifiche devono essere stabilite in modo da garantire la sicurezza in conformità a quanto prescritto al Capitolo 2.

Ai fini della determinazione dei valori caratteristici delle azioni dovute al traffico, si dovranno considerare, di regola, le combinazioni riportate in Tabella 5.1.IV.

Tabella 5.1.IV – Valori caratteristici delle azioni dovute al traffico

. . .

La Tabella 5.1.V fornisce i valori dei coefficienti parziali delle azioni da assumere nell’analisi per la determinazione degli effetti delle azioni nelle verifiche agli stati limite ultimi con il seguente significato dei simboli:

- EQU stato limite di equilibrio come corpo rigido

- STR stato limite di resistenza della struttura

- GEO stato limite di resistenza del terreno

− γG1 coefficiente parziale del peso proprio della struttura, del terreno e dell’acqua, quando pertinente

− γG2 coefficiente parziale dei pesi propri degli elementi non strutturali

− γQ coefficiente parziale delle azioni variabili da traffico

− γQi coefficiente parziale delle azioni variabili

Il coefficiente parziale della precompressione si assume pari a γP = 1.

Per le singole opere di luce maggiore a 300 m è possibile modificare i coefficienti indicati in tabella

previa autorizzazione del Servizio Tecnico Centrale del Ministero di Lavori Pubblici.


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RICHIAMO DAL CAPITOLO 2

2.5.3 COMBINAZIONI DELLE AZIONI

Ai fini delle verifiche degli stati limite si definiscono le seguenti combinazioni delle azioni.

- Combinazione fondamentale : Questa combinazione è generalmente impiegata per gli stati limite ultimi.

...30332022112211 +⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅+⋅+⋅ kQkQkQPGG QQQPGG ψγψγγγγγ

-Combinazione caratteristica (rara) , generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio irreversibili ed è da utilizzarsi nelle verifiche alle tensioni ammissibili di cui al § 2.7.

...303202121 +⋅+⋅++++ kkk QQQPGG ψψ

- Combinazione frequente

...32322211121 +⋅+⋅+⋅+++ kkk QQQPGG ψψψ

- Combinazione quasi permanente

-Combinazione sismica

-Combinazione eccezionale

...22212121 +⋅+⋅++++ kk QQPGGE ψψ

...32322212121 +⋅+⋅+⋅+++ kkk QQQPGG ψψψ

...2221212121 +⋅+⋅++++ kkd QQAPGG ψψψ


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4. VERIFICHE DI SICUREZZA

4.1. Verifiche agli Stati Limite Ultimi

4.2. Stati Limite di Esercizio (§ 4.1.2.2.5 Verifica al tensioni di esercizio)

4.3. Verifiche allo Stato Limite di Fatica

4.4. Verifiche allo stato limite di fessurazione

4.5. Verifiche allo stato limite di deformazione

4.6. Verifiche alle azioni sismiche

4.7. Verifiche in fase di costruzione

4.8. Verifiche alle tensioni ammissibili

Per i ponti stradali non è ammesso il metodo di verifica alle tensioni ammissibili (§ 2.7).


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5. STRUTTURE PORTANTI

5.1. Impalcato (Spessori Minimi, Strutture ad elementi prefabbricati)

5.2. Pile (Spessori Minimi, Schematizzazione e Calcolo)

6. VINCOLI

6.1. Protezione dei vincoliLe varie parti dei dispositivi di vincolo devono essere adeguatamente protette, al fine di garantirne il regolare funzionamento per il periodo di esercizio previsto.

6.2. Controllo , manutenzione e sostituzioneI vincoli del ponte devono essere accessibili al fine di consentirne il controllo, la manutenzione e l’eventuale sostituzione senza eccessiva difficoltà.

6.3. Vincoli in zona sismicaPer i ponti in zona sismica, i vincoli devono essere progettati in modo che, tenendo conto degli eventuali urti conseguenti al comportamento dinamico, risultino idonei: -a trasmettere le forze conseguenti alle azioni sismiche -ad evitare sconnessioni tra gli elementi componenti il dispositivo di vincolo -ad evitare la fuoriuscita dei vincoli dalle loro sedi.


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7. OPERE ACCESSORIE

7.1 ImpermeabilizzazioneLe opere di impermeabilizzazione devono essere tali da evitare che infiltrazioni d’acqua possano arrecare danno alle strutture portanti.

7.2 PavimentazioniLa pavimentazione stradale deve essere tale da sottrarre all’usura ed alla diretta azione del traffico l’estradosso del ponte e gli strati di impermeabilizzazione che proteggono le strutture portanti.

7.3 GiuntiIn corrispondenza delle interruzioni strutturali si devono adottare dispositivi di giunto atti ad assicurare la continuità del piano viabile. Le caratteristiche dei giunti e le modalità del loro collegamento alla struttura devono essere tali da ridurre il più possibile le sovrasollecitazioni di natura dinamica dovute ad irregolaritàlocali e da assicurare la migliore qualità dei transiti. In corrispondenza dei giunti si deve impedire la percolazione delle acque meteoriche o di lavaggio attraverso i giunti stessi. Nel caso di giunti che consentano il passaggio delle acque, queste devono confluire in appositi dispositivi di raccolta, collocati immediatamente sotto il giunto, e devono essere convogliate a scaricarsi senza possibilità di ristagni o dilavamenti che interessino le strutture.

7.4 Smaltimento dei liquidi provenienti dall’impalc ato ( + Istruzioni CNR 1988)Lo smaltimento dei liquidi provenienti dall’impalcato deve effettuarsi in modo da non arrecare danni o pregiudizio all’opera stessa, alla sicurezza del traffico e ad eventuali opere ed esercizi sottostanti il ponte. A tale scopo il progetto del ponte deve essere corredato dallo schema delle opere di convogliamento e di scarico. Per opere di particolare importanza, o per la natura dell’opera stessa o per la natura dell’ambiente circostante, si deve prevedere la realizzazione di un apposito impianto di depurazione e/o di decantazione.


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7. OPERE ACCESSORIE(continua)

7.5 Dispositivi per l’ispezionabilità e la manutenzi one delle opere

In sede di progettazione e di esecuzione devono ess ere previste opere di camminamento (piattaforme, s cale, passi d’uomo, ecc.) commisurate all’importanza del ponte e tali da consentire l’accesso alle parti più importanti sia ai fini ispettivi, sia ai fini manutentivi. Le zone nell’intorno di parti destinate alla sostituz ione periodica, quali ad esempio gli appoggi, devono essere correda te di punti forza, chiaramente individuabili e tali da consentire le operazioni di sollevamento e di vinc olamento provvisorio.

7.6 Vani per condotti e cavidotti

La struttura del ponte dovrà comunque prevedere la p ossibilità di passaggio di cavi e di una condotta di acquedotto; le dimensioni dei vani dovranno essere rapportate alle prevedibili esigenze da valutare co n riferimento a quanto presente in prossimità del pont e.

Nel caso in siano da prevedere significativi effett i di interazione tra veicoli, si dovrà far riferimen to a studi specifici o a metodologie consolidate.

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21D.M. 14.GENNAIO 2008 - Cap. 5 PONTI

§ 2.5.4 DEGRADO

La struttura deve essere progettata così che il degrado nel corso della sua vita, purché si adotti la normale manutenzione ordinaria, non pregiudichi le sue prestazioni in termini di resistenza, stabilitàe funzionalità, portandole al di sotto del livello richiesto dalle presenti norme.

Le misure di protezione contro l’eccessivo degrado devono essere stabilite con riferimento alle previste condizioni ambientali, senza richiedere sproporzionati interventi di manutenzione straordinaria.

La protezione contro l’eccessivo degrado va ottenuta attraverso una opportuna scelta dei dettagli, dei materiali e delle dimensioni strutturali, con l’eventuale applicazione di sostanze o ricoprimenti protettivi, nonché con l’adozione di altre misure di protezione attiva o passiva.

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