Ing. Giulio Vittori Tecnico Specializzato 4 Emme Service Spa - Rimini, 7 maggio 2019
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Ing. Giulio Vittori
Tecnico Specializzato
4 Emme Service Spa
Rimini, 7 maggio 2019 giulio.vittori@4emme.it
IL PROCESSO DIAGNOSTICO
• Censimento e Ispezione Visiva
CONOSCENZA
• Valutazione dello stato di degrado
• Rilievo geometrico ai fini della
RILEVAZIONE modellazione numerica teorica
• Indagini sperimentali in sito e laboratorio
INDAGINI • Caratterizzazione dinamica
• Prova di carico ridotta
• Calibrazione del modello
ANALISI • Inserimento carichi normativa e eccezionali
• Verifica sollecitazioni e tensioni
• Prova di carico da normativa
IDONEITÀ • Idoneità statica
• Proposta di risanamento/rinforzo
Inquadramento geografico e caratteristiche generali
del ponte
travi, traversi e soletta in calcestruzzo
Impalcato:
armato
Ubicazione: via Grattacoppa
Ostacolo
fiume Lamone
oltrepassato:
Nr. campate: 5
Luce
18,5 m; 18,5 m; 18,5 m; 18,5 m; 18,5 m
campate:
CONOSCENZA
Larghezza
9m
impalcato:
Larghezza
8,8 m
carreggiata:
Nr. corsie: 2
Protezioni
parapetto in metallo
laterali:
Metodo Bridge: cos’è e come funziona
Legislazione sulla manutenzione dei ponti in Italia:
• Circolare n° 6736/61/AI del 19.07.1967 sul
Censimento
“Controllo delle condizioni di stabilità delle opere
d’arte stradali”
• Norma C.N.R. (Boll. Uff. n°165/93) “Istruzioni sulla
DR>5 Ispezione DR>25
pianificazione della manutenzione stradale ponti e
visiva
viadotti”
• Recupero
D. M. 17.01.2018 “Norme tecniche per le costruzioni”Indagini
tecnologico DR
ISPEZIONE IN CAMPO Attraverso le schede ispettive esecuzione
dell’ispezione con rilievo dei difetti
RESTITUZIONE DATI Riordino immagini, inserimento schede sul software
con calcolo degli indici DR e DA
VALUTAZIONE STATO DI Relazione dello stato difettologico dell’opera con
DEGRADO descrizione dei difetti
CONOSCENZA
PROPOSTA RIPRISTINO
Analisi delle NC, delle AC e AP ed elenco degli
TECNOLOGICO
interventi di ripristino da eseguire
Ispezione Visiva e valutazione numerica CONOSCENZA dello stato di degrado
Rilievo della struttura
DISEGNI FORNITI RILIEVO GEOMETRICO
DAL COMMITTENTE (LASER SCANNER 3D)
(verifica delle misure in campo )
RILEVAZIONE
CREAZIONE DEL MODELLO AGLI ELEMENTI FINITI
Pacometro
Profometer 5®
III campata da sinistra – traverso destro I Gerber da
PAC 37
sinistra tra III e IV trave da monte Norma di riferimento:
BS 1881-204:1988
Diametro Passo Copriferro
Armatura
INDAGINI
[mm] [cm] [mm]
(vedi
Longitudinale 24 32
disegno)
Trasversale 12 20 20
Ultrasuoni
ToF t2-t1 μs
US 32 – I campata da sinistra traverso centrale tra III e IV trave da monte
ToF Distanza Velocità
Tipologia Nr.
[μs] [cm] [m/s]
1-2 83,4 20 2398
1-3 150,8 40 2653
INDIRETTA
1-4 251,4 60 2387
IMG 5100 CSD®1-5
con sonde da308,8
50 kHz 80 2591
Velocità media [m/s] 2507
INDAGINI
Norma di
riferimento:
UNI EN 12504 –
4:2005
Prelievo campioni e rottura in laboratorio
Elemento Sezione Rc [MPa]
Tensione di Tensione di
Traverso C6 Allungamento
25,0
Denominazione snervamento rottura
[%]
[N/mm2] [N/mm ]2
F1 468,3 657,4 11,3
F2 427,5 609,6 16,0
F3 450,6 616,7 15,2
F 4Carbonatazione 505,6 710,9 11,9
Den. [mm]
dk max dk media
INDAGINI
C6 40 30
Norma di riferimento:
UNI EN 12504 – 1:2009 (prelievo carote)
UNI EN 12390 – 3:2009 (rottura a compressione)
UNI EN ISO 15630 – 1:2010 (rottura a trazione acciao armatura)Indagini Vickers
Denominazione Posizione Media HV Rtm [MPa]
27° modulo –
VK1 140 446
lato monte
VK2 23° modulo 164 522
21° modulo –
VK3 164 522
lato valle
INDAGINI
16° modulo –
VK4 163 518
lato valle
13° modulo –
VK5 170 542
lato valle
Norma di riferimento:
UNI EN ISO 15630 – 1:2010 (rottura a trazione acciao armatura)Indagini su muratura
Martinetto piatto
semplice/doppio
Am
v P km
At
INDAGINIIndagini su muratura
Shave Test
Am
P
At
INDAGINICaratterizzazione dinamica della struttura
Tromino®
Frequenza [Hz] Forma modale
analisi Enhanced Frequency
4,2 Domain Decomposition (EFDD)
Verticale flessionale
4,5 • fondoVerticale flessionale - ±3
scala accelerometri: modog
superiore±1,5 mm/s nella
• fondo scala geofoni:
bandaVerticale
0,1-300 torsionale
Hz per tutti- gli
modo
INDAGINI
7,4 assi
superiore
• gli accelerometri e i geofoni sono di tipo
MEMS®
• modulo radio per la sincronizzazione del
segnale tra unità diverseModello F.E.M.
Nr. E Ρ
ELEMENTO MATERIALE
ELEMENTI [MPa] [kN/m3]
Travi longitudinali campate esterne 360 beam 30.500
Travi longitudinali campate interne 840 beam 31.700
Travi longitudinali campata
130 beam 32.500
centrale
Traversi campata centrale e
180 beam 32.600
interne 25,00 Calcestruzzo
Traversi campate esterne 216 beam 28.600
Traversi sulle pile 144 beam 36.000
INDAGINI
Traversi selle Gerber 144 beam 31.600
Soletta 12.052 plate 35.000
Spalle 432 plate 28.000
Pile 120 beam 25.000
Pulvini 432 plate 29.000PROVA STATICA CON CARICHI RIDOTTI
Determinazione di una freccia teorica
da utilizzare nel modello numerico
Sensori Inclinometri
all’intradosso all’estradosso
INDAGINI
Schermo di
controllo per
acquisizioneCALIBRAZIONE DEL MODELLO
Variazione dei parametri di contorno
Condizioni di vincolo
Proprietà meccaniche dei materiali
Frequenze teoriche = Frequenze sperimentali
Frecce teoriche = Frecce sperimentali (prova carichi ridotti)
MODELLO NUMERICO AFFIDABILE
ANALISICalibrazione del modello
Frequenza
Frequenza
Modo sperimentale [Hz]
Descrizione Frequenza teorica [Hz]
teorica [Hz]
I Verticale flessionale 4,2
4,2 4,2
4,5 4,3
ANALISI
Frequenza
Modo Descrizione
teorica [Hz]
II Verticale flessionale asimmetrico 4,3INSERIMENTO CARICHI NORMATIVA ANALISI
Verifiche numeriche
Verifica di azione sismica agli appoggi
ANALISIVerifiche numeriche
TraviGerber
Selle campate esterne
Laterali
Combinazione
Combinazione MomentoTaglio [kN][kNm]
Flettente
F0
F0 – Fondamentale 671,1
2.029,8
Calcestruzzo Sezione ridotta Acciaio
E [N/mm2Calcestruzzo
] fck [N/mm2] Es [N/mm2] Acciaio
fyk [N/mm2]
Taglio430Resistente
E30.500
[N/mm2] fck 20
[N/mm 2] 200.000
E
Staffe a Taglio
s [N/mm 2] fyk [N/mm 2]
[kN]
30.500
B/H
20 200.000Armatura 430
Sezione
Copriferr
B/H
[cm] Inferiore Superiore
Taglio Resistente
Sezione o Staffe a Taglio
diametro passo
[cm]
B/H As [kN]A’s
Sezione Nr. bracci nr. / nr.V/Rsd
VRcd
[cm] [mm] [cm]
[cm] diametro [cm 2]
passo [cm2]
ANALISI
Nr. bracci VRsd VRcd
7
[mm] [cm]
Selle 3,0 40,56
Selle 40/110 2 10 25 565,6 749,6
laterali 40/110 4
28
10 25
Mezzeria
laterali
40/110 3 882,6 882,6
28 18,47
3
V
MRdRd = 565,6
=V2.059 kN
kNm >< V
MEd = 671,1
6,0 kN
= 2.029,8 kNm verifica
18,47 NON soddisfatta
verifica soddisfatta
= 882,6 kN >
EdV Ed = 671,1 kN verifica soddisfatta
Rdu 28Verifiche numeriche
Selle Gerber Laterali – Taglio per carichi di II categoria
Campata centrale – Massimo Momento
VRdu = 565,6 kN < VEd = 651,0 kN verifica NON soddisfatta
Selle Gerber Laterali – Taglio per 2 camion a 4 assi affiancati
Freccia [mm]
Condizione di carico Msd [kNm]
L/2 bordo impalcato
Condizione di carico Tsd [kN]
ANALISI
NTC 2008
Camion 1÷2 1.216 470 -
Camion 1÷10 850 -
VRdu = 565,6
Camion 1÷8 kN > VEd = 470,0 kN
849 verifica soddisfatta
-
Camion 1÷4 848 2,01Prova di carico statica di verifica
ABBASSAMENTO IMPALCATO [mm]
Condizione
CAMPATA Mezzeria bordo Mezzeria bordo
di carico
Acquisitore GS03 valle monte
Centrale Trasduttore1,96
LVDT 1,65
Inclinometro
Prova di Verifica
4 camion a 4 assi Teorica-modello 2,01 2,01
IDONEITÀTenendo conto dei risultati sperimentali e dei calcoli teorici specifici, visto che:
i valori delle frecce, la ripetibilità e l’esigua deformazione residua sotto il carico di prova
pari a 800 kN sulle campate esterne e 1.600 kN sulle restanti campate;
dopo la prova di carico è stata eseguita un’ispezione visiva che non ha evidenziato
differenze nelle anomalie di carattere strutturale rispetto all’ispezione visiva
precedente;
per la combinazione fondamentale agli Stati Limite Ultimi per i carichi di I categoria
previsti dalle NTC 2008, le verifiche condotte sulle travi più sollecitate hanno dato esito
positivo;
il valore di taglio sollecitante ricavato dal modello in corrispondenza delle selle Gerber,
per effetto di un carico di 520 kN corrispondente a 2 camion a 4 assi affiancati con gli
assi posteriori, è inferiore al taglio resistente ultimo della sezione;
CERTIFICA LA TRANSITABILITÀ
ai mezzi con un carico complessivo massimo di 400 kN
La presente dichiarazione va intesa scadente a 3 anni dalla data odierna, purché sia
eseguita con frequenza trimestrale, o dopo eventi eccezionali, l’Ispezione visiva
successiva secondo il Metodo della Valutazione Numerica da parte di personale
specializzato, al fine di accertare eventuali evoluzioni dello stato di degrado, che allo stato
attuale è misurato con un Indice di Difettosità Relativa pari a Dr = 47.
Oltre agli interventi tecnologici necessari per proteggere materiali e strutture dai fenomeni
di degrado, tenuto conto della situazione strutturale delle selle Gerber, si ritiene
necessario prevedere, in particolare sotto il profilo della sicurezza, un intervento
strutturale che consenta un adeguamento alle norme in vigore: tale intervento, se ben
IDONEITÀ
indirizzato potrà essere sfruttato anche per attuare gli adeguamenti sismici necessari
senza eccessivo incremento dei costi totali.
Ad avvenuta esecuzione dei lavori dovrà essere data comunicazione al sottoscritto che
dopo l’esecuzione di una prova di carico con esiti positivi potrà estendere a dieci anni la
presente certificazione.
Bolzano, 1 marzo 2016 dott. ing. XXXXXXXXXXXXPuoi anche leggere
