WWW - Stru.polimi - It - Home - Malerba - Bacheca - PONTI A.A. 2011-12-2 NORME CARICHI SUI PONTI-1

 

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTTURALE

CORSO DI PONTI

14.01.20 1.2008 08 Cap. 5 NORME SUI PONTI - D.M. 14.0 P. Giorgio Malerba Docente di Ponti

 

PRINCIPALI NORME SUI PONTI

2

Principali Documenti riguardanti le Normative passate ed in vigore Min. LL.PP. (1916), (1916), "Norme Tecniche riguardanti le opere opere metalliche metalliche che interessano le ferrovie pubbliche", 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 Carichi per il Calcolo dei Ponti Stradali", Circolare Circolare n. 384, del 14 Febbraio 1962. Min. LL.PP. (1970), "Norme per la Progettazione Progettazione dei Ponti Stradali in Acciaio ", Circolare Circolare n. 7091, del 4 Novembre 1970. 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), 2.8.1980), Circ.n.220977, 11.11. 11.11. 80. D.M. 04.05.1990, "Aggiornamento "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, Circ.n.34233, del 25.02.1991. 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 Fiume Po, (1999), "Criteri per per la valutazione valutazione della compatibilità compatibilità idraulica delle delle infrastrutture infrastrutture pubbliche pubbliche e d'interesse pubblico all'interno all'interno delle fasce A e B", Delib. N.2/99, 11.05. 99, G.U. del 24 settembre settembre 1999, n. 225.

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

3

D.M. 14.GENNAIO 2008 NORME A CARATTERE PRESTAZIONALE (SEAOC1, Ass. of California, 2000, 1955).“  Performed Performed based engineering consists cons ists ofStruct. thoseEng, those actions, actions, including includ ing site siteVision selection, selecti on, develo de velopme pment nt of conceptu con ceptual al design design,, preliminary prelimina ry and final design, construction and maintenance of a structure over its life, to ensure that it is capable capable of predictable predictable and reliable reliable performances. performances. The life of a structure include include also its dismission and/or demolition. demolition. Each of of the above actions actions can have have significant impact 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 economica economical l way: (i) sustain sustai n all actio ns itand influences(EN influences likely likely to occur execution and use, use, and (ii) remain fit for the use foractions which is required”. 1990, CEN during 2002). execution Le nor norme me a cara caratt tter ere e pr pre est staz azio ion nal ale e so sost stit itu uis isco con no le pre prece ced den enti ti no norm rme e a cara caratt tter ere e pr pres escr crit itti tivo vo,, più semplici, pi più facili da controllare, pi più consolidate, ma ma di di ostacolo ad un una visione ampia e più pi ù app ppro rofo fon ndi dita ta de deii pr prob oble lem mi, an anch che e pe perr ci ciò ò ch che e ri rigu guar arda da le ri rica cadu dute te ec econ onom omic iche he e so soci cial ali. i.

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

D.M. 14.GENNAIO 2008

5.0. PONTI 5.1. PONTI STRADALI 5.1.1. Oggetto 5.1.2. Prescrizioni Generali 5.1.3. Azioni sui ponti stradali 5.1.4. Verifiche di sicurezza 5.1.5. Strutture portanti 5.1.6. Vincoli 5.1.7 Opere accessorie.

4

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.GE 14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII

5

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI NORME DI TIPO PRESTAZIONALE Capitolo 5. PONTI STRADALI 1. Oggetto 2. Prescrizioni Generali 2.1. Premesse In 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 di realizzazione realizzazione si accerterà accerterà che le modalità tecnico esecutive adottate nell’esecuzione nell’esecuzione dell’opera dell’opera siano rispondenti alle assunzioni ed alle prescrizioni di Progetto ed alle specifiche di Capitolato. 2.2. Geometria della Sede Stradale Per larghezza della sede stradale del ponte, si intende la distanza misurata ortogonalmente all’asse stradale tra i punti più inter interni ni dei parap parapetti. etti. 2.3. Altezza Libera Nel 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 delle pendenze della della strada sottostante. sottostante.

Pier Giorgio MALERBA  

14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII D.M. 14.GE

2.3. Altezza Libera

6

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.GE 14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII

7

(5.1.)2.4. (5.1.)2 .4. Compatibilità Compatibilità Idrau Idraulica lica Qualora il Progetto interessi un corso d’acqua d’acqua naturale o artificiale dovrà essere corredato da una relazione relazione idrologica e da una relazione idraulica idraulica riguardante le scelte progettuali, progettuali, la costruzione, e l’esercizio del ponte.

Nelle Istruzioni al D.M.'90, Art.un 2.4.1 è riportato: ritene rsi normalmente normalmen che il valore della portata massima e del relativo franco siano riferiti ad tempo di ritorno"Può non ritenersi inferiore a 100 anni;te …". 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 normalmente considerato considerato dalle Autorità di Bacino per le verifiche 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 generali che riguardano riguardano il grande grande sistema del Po" fu istituito da Eugenio Napoleone Napoleone,, viceré d'Italia nel 1806)

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.GE 14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII

8

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 sismiche La viscosi viscosità tà va conside considerata rata associ associata ata a quelle quelle azioni azioni per per le quali quali dà effe effetto. tto. − −

Pier Giorgio MALERBA  

9

D.M. 14.GE 14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII

5.1.3.3. Azioni Variabili da Traffico 3.2. Definizione delle corsie convenzionali Le 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.

Numero e Larghezza delle corsie  Larghezza di carreggiata “w”

Numero di corsie convenzionali

Larghezza di una corsia convenzionale conve nzionale [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 n l )

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

10

§ 3.3 3.3.3 .3 SCHE SCHEMI MI DI DI CARICO CARICO

Schemi di Carico 6.a, b, c : In assenza di studi specifici ed in alternativa alternativa al modello di carico carico principale, generalmente generalmente cautelativo, per opere opere singole singole di luce maggiore 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 0.25

q L, a = 128,95(1  L )

p.e. L=3300m

0.38

  [kN  / m ]

q L , b  = 88,71(1  L )

  [kN  / m]

0.38

q L ,c  = 77,12(1  L )

  [kN  / m]

qLa =17,013 kN/m qLb = 4,083 kN/m qLc = 3,549 kN/m

Pier Giorgio MALERBA  

14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII D.M. 14.GE

11

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

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

12

3.5. Azione Azione longitudinale longitudinale di frenam frenamento ento o di acce acceleraz lerazione: ione: q3 3.6 Azione centrifuga: Q4 3.7 Azioni di Neve, Vento: q5 L’azione del vento può essere valutata v alutata come azione dinamica mediante una analisi dell’interazione vento-struttura. L’azione del vento vento si può valutare come sopra specificato specificato nei casi in cui essa non possa destare fenomeni 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 concomitante con i carichi da traffico, salvo che per ponti coperti.

3.8. Azioni sismiche q6 3.9. Resistenze passive dei vincoli: q7 3.10 Azioni sui parapetti. Urto di veicolo in svio: q8 3.11 Altre azioni azioni variabili (azioni idrauliche, urto di un veicolo, urto di ghiacci e natanti su pile): q9 Azioni idrauliche . . . . scalzamento atteso in fase transitoria rapida. rapida. Urto di un veicolo contro le strutture . Urto di ghiacci e natanti su pile .

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.GE 14.GENNA NNAIO IO 2008 - Cap. 5 PONT PONTII

13

3.12 Combinazioni di Carico Le combinazioni di carico carico da considerare ai ai fini delle verifiche devono essere stabilite in modo da garantire la sicurezza in conformità a quanto quanto prescritto prescritto al Capitolo 2. Ai fini della determinazione determinazione dei valori caratteristici caratteristici delle azioni azioni dovute al traffico, traffico, si dovranno considerare, di di regola, le combinazioni riportate in Tabella 5.1.IV. Tabella 5.1.IV – Valori caratteristici delle azioni azioni dovute al traffico  traffico  ... La Tabella valori deilimite coefficienti parziali delle azioni da assumere nell’analisi per la determinazione degli effetti delle azioni5.1.V nelle fornisce verifiche iagli stati 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

− γ G1

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

− γ G2

coefficiente parziale dei pesi propri degli elementi non strutturali

− γ Q

coefficiente parziale delle azioni variabili da traffico

− γ Qi

coefficiente parziale delle azioni variabili

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

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

Pierdel Giorgio MALERBA previa autorizzazione Servizio Tecnico Centrale del Ministero di Lavori Pubblici.  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

14

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 combinazione è generalmen generalmente te impiegata per gli gli stati limite ultimi. G1

⋅ G1 +

G2

⋅ G2 +

P

⋅P+

Q 1

⋅Q   k 1  +

Q2

⋅

02

⋅ Qk 2 + γ  Q 3 ⋅

03

⋅ Qk 3 + ...

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

G1 + G2 + P + Qk   1 +ψ     02 ⋅ Q  k 2 +ψ  03 ⋅ Qk 3 + ... - Combinazione frequente

G1 + G2 + P + ψ  11 ⋅ Qk 1 +  ψ  22 ⋅ Q  k 2 + ψ  23 ⋅ Qk 3 + ... - Combinazione

quasi permanente

G1 + G2 + P + ψ  21 ⋅  Qk 1 +  ψ  22 ⋅ Q  k 2 +ψ  23 ⋅ Qk 3 + ... -Combinazione sismica

 E + G + G + P  +ψ    ⋅ Q +ψ     ⋅Q 1

2

21

k 1

22

+ ...

k 2

-Combinazione eccezionale

G1 + G2 + P + Ad ψ     21 + ψ  21 ⋅ Qk 1 + ψ  22 ⋅ Qk 2 + ...

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

4. VERIFICHE DI SICUREZZA 4.1. Verifiche agli Stati Limite Ultimi Verifica al tensioni di esercizio) esercizio) 4.2. Stati Limite di Esercizio (§ 4.1.2.2.5 Verifica

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

15

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

16

5. STRUTTURE PORTANTI p refabbricati) 5.1. Impalcato (Spessori Minimi, Strutture ad elementi prefabbricati)

5.2. Pile (Spessori Minimi, Schematizzazione e Calcolo)

6. VINCOLI 6.1. Protezione dei vincoli Le 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 sostituzione I 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 sismica Per i ponti inalzona sismica, i vincoli devono essere progettati in modo che, tenendo conto degli eventuali urti conseguenti 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.

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

17

7. OPERE ACCESSORIE 7.1 Impermeabilizzazione Le opere di impermeabilizzazione devono essere tali da evitare che infiltrazioni d’acqua possano arrecare danno alle strutture portanti.

7.2 Pavimentazioni La 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 Giunti

In corrispondenza delle interruzioni strutturali si devono adottare dispositivi di giunto atti ad assicurare la continuit contin uità à del piano piano viabi viabile. le. Le caratterist caratteristiche iche dei giunti giunti e le modalità modalità del loro collegame collegamento nto alla struttura struttura devono essere essere tali da ridurre ridurre il più possibile le sovrasollecitazioni sovrasollecitazioni di natura dinamica dovute ad irregolarità irregolarità locali e da assicurare assicurare la migliore qualità qualità dei transiti. In corrispondenza dei giunti si deve impedire la percolazione delle acque meteoriche o di lavaggio attraverso a ttraverso 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 possibilità di ristagni o dilavamenti che interessino interessino le strutture. strutture.

7.4 Smaltimento dei liquidi provenienti dall’impalcato ( + 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 deve essere corredato corredato dallo schema schema delle opere opere di convogliamento convogliamento e di scarico.. Per opere di particolare importanza, o per la natura dell’opera stessa o per la natura dell’ambiente scarico circostante, si deve prevedere la realizzazione di un apposito impianto di depurazione e/o di decantazione. decantazione.

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

18

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

19

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

20

7. OPERE ACCESSORIE (continua)

7.5 Dispositivi Dispositivi per l’ispezionabilità l’ispezionabilità e la manutenzione manutenzione delle opere opere In sede di progettazione e di esecuzione devono essere previste opere di di camminamento (piattaforme, scale, passi d’uomo, ecc.) commisurate all’importanza del ponte e tali da consentire l’accesso l’accesso alle parti più importanti sia ai fini ispettivi, sia ai fini manutentivi. Le zone nell’intorno di parti destinate alla sostituzione periodica, quali ad esempio gli appoggi, devono essere corredate di punti forza, chiaramente individuabili e tali da consentire le operazioni di sollevamento e di vincolamento provvisorio.

7.6 Vani per condotti e cavidotti La struttura struttura del ponte dovrà dovrà comunque preved prevedere ere la possibilità possibilità di passaggio passaggio di cavi e di una condotta condotta di acquedotto; le dimensioni dei vani dovranno essere rapportate alle prevedibili esigenze da valutare valut are con riferimento riferi mento a quanto presente presente in prossimità prossimità del ponte. Nel caso in siano siano da prevedere significativi effetti di interazione tra veicoli, si dovrà far riferimento a studi specifici o a metodologie consolidate.

Pier Giorgio MALERBA  

D.M. 14.G 14.GENNA ENNAIO IO 2008 - Cap. 5 PON PONTI TI

21

§ 2.5 2.5.4 .4 DE DEGR GRAD ADO O La struttur struttura a deve essere essere progett progettata ata così così che il degrado degrado nel corso della della sua vita, vita, purché purché si adotti adotti la normale manutenzione ordinaria, non pregiudichi le sue prestazioni in termini di resistenza, stabilità e 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 nonché con l’adozione di altre altre misure di protezione protezione attiva o passiva.