"Il tunnel, il ponte e la storia" - “Progettazione preliminare di due ponti a Firenze sul fiume Arno – S.S. 67 “Tosco-Romagnola” località Vallina”
Conformemente a quanto richiesto nel bando, il progetto prevede la realizzazione di un by-pass dell’attuale percorso della strada provinciale 34 che ad Ovest della frazione di Vallina si diparta dalla località Rosano attraversando il fiume Arno con un primo ponte di lunghezza di circa 150 m raggiungendo l’ansa di Grignano per poi riattraversare il fiume con un ponte di lunghezza di circa 130 m riconnettendosi alla strada esistente tra l’area industriale ed il centro residenziale della località il Roseto.
L’intervento complessivo della variante è dell’ordine di 1200 m circa di lunghezza.
Fulcro dell’intervento sono le due opere di attraversamento dell’Arno rappresentanti il tema centrale del progetto e ampliamente descritte nel seguito della presente.
Dato il rilevante valore paesistico dell’area interessata dalla variante, speciale attenzione è stata inoltre dedicata all’inserimento ambientale dell’intero by-pass.
ELABORAZIONE DEL PONTE E DELLO SCHEMA STRUTTURALE
Nella concezione delle opere strutturali di attraversamento si presenta generalmente il problema del loro inserimento nell’ambiente senza che questo ne venga turbato o compromesso, ovvero il problema dell’impatto ambientale.
Necessita pertanto prospettare soluzioni progettuali il cui aspetto formale non solo non mortifichi l’ambiente, ma addirittura lo arricchisca.
Si è partiti da un’idea progettuale di un’opera di attraversamento che non preveda pile di sostegno nel fiume in modo da scavalcarne con un'unica luce l'intero alveo. Al fine di massimizzare la snellezza e la leggerezza della struttura si sono preferite soluzioni in acciaio (altezza massima struttura impalcato pari solo a 1.25 m) in grado di offrire rendimenti elevati di sfruttamento del materiale attraverso soluzioni strutturali innovative come ad esempio il sistema di sospensione attraverso funi verticali e diagonali illustrato meglio nel seguito.
Per minimizzare l’impatto ambientale si è adottata una soluzione che conciliasse la massima trasparenza dell’opera con un felice ed armonico disegno prospettico.
Si è così prevista l’ubicazione dell’intero sistema di sospensione nel piano verticale contenente l’asse del ponte, adottando nel contempo un impalcato ad alta rigidità torsionale con una soluzione a cassone a profilo chiuso.
Altro fattore tenuto in considerazione è stato quello di minimizzare l’altezza del sistema di sospensione in modo da non creare contrasti di forme con il paesaggio circostante prettamente pianeggiante con sfondi collinari con pendenze particolarmente morbide.
Si è così giunti ad una soluzione ad arco ribassato che rispetto a soluzioni sospese o strallate non necessita di antenne e sistemi di sospensione che nella maggioranza dei casi necessitano di altezze che risulterebbero fuori scala con il contesto territoriale.
La sovrastruttura in pianta, nel senso di sviluppo del ponte stesso, al fine di conservare un profilo snello e leggero, è stata progettata similmente ad un doppio arco, per mezzo del quale, le proprie sollecitazioni orizzontali trasversali (ad es. vento o sisma) vengono assorbite principalmente con sforzi di sola compressione.
Nella zona centrale l’arco è costituito da un unico tubo che si sdoppia verso le imposte, favorendo una ripartizione più morbida delle sollecitazioni che si scaricano sulle spalle di fondazione.
Elemento architettonico di sicuro rilievo strutturale sono anche le chiusure degli ulteriori due archi (in tutto sono quindi rilevabili appunto 4 archi) verso le estremità del ponte, che conferiscono maggiore rigidezza trasversale alla sovrastruttura e forniscono ciascuno un punto di ancoraggio per la sospensione di funi.
SOSPENSIONE DELL’IMPALCATO ATTRAVERSO FUNI VERTICALI E DIAGONALI
Sono previste 4 coppie di funi verticali più altrettante coppie di funi disposte in diagonale tutte giacenti sul piano verticale contenente l’asse dell’impalcato.
La funzione di sospensione è attuata principalmente dalle funi verticali, mentre quelle diagonali, se non sottoposte ad uno stato coattivo di pretensione, presentano sollecitazioni di quasi un ordine di grandezza inferiore alle precedenti.
In realtà la funzione delle funi diagonali, con una calibrata pretensione, risulta di grandissima importanza strutturale in quanto consente notevoli vantaggi di seguito elencati, di cui il primo riveste sicuramente un ruolo fondamentale:
1. Avvicina la linea delle pressioni alla direttrice dell’arco, soprattutto nella mezzeria dello stesso (dove la sezione resistente è a tubo singolo anziché doppio), riducendo sensibilmente i momenti flettenti senza per questo ampliare in modo sensibile il carico assiale, rendendo pertanto più efficiente il comportamento ad arco dell’arco stesso;
2. Riduce di circa il 20% le frecce dell’impalcato dovute ai carichi mobili
3. Conferisce un leggero stato di compressione all’impalcato, soprattutto nella zona centrale, che sicuramente implica benefici alle giunzioni trasversali saldate e al loro comportamento a fatica.
Nella figura 9 sono illustrati i due diagrammi dei momenti flettenti in entrambi i casi con l’applicazione di tutti i carichi verticali previsti (pesi propri, permanenti e carichi mobili) distinguendo il primo senza pretensione delle funi dal secondo dove vi è l’applicazione di una pretensione di 200.000 daN (100.000 per ogni fune). Oltre all’evidente beneficio nel diagramma dei momenti flettenti la freccia relativa dell’impalcato nella sua interezza rispetto ai carichi mobili si riduce da 1/1300 a quasi 1/1600 della luce (150 m). |
