VERIFICA GENERALE VIADOTTO XXV APRILE - PONTE GERBER - Ivrea
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VERIFICA GENERALE
VIADOTTO XXV APRILE – PONTE GERBER
CITTÀ DI IVREA
Prove nr. 1876/AA
Giugno 2018 – Aprile 2019
Committente: Città di Ivrea
Responsabile dei Lavori: geom. Giuseppe Testa
Collaudatore: ing. Giuseppe Manzone
Relatori: ing. Luca Bertamini
ing. Fabio Macario
Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Comune di Ivrea
RIF: AA/072/18 Bolzano, 28 ottobre 2019
INDICE
1 PREMESSA .................................................................................................................. 4
1.1 Descrizione della struttura ................................................................................... 5
2 ISPEZIONE VISIVA PRIMARIA .................................................................................... 5
2.1 Le anomalie riscontrate ....................................................................................... 5
2.2 Non Conformità e Azioni Preventive.................................................................. 18
2.3 Interventi di Ripristino ........................................................................................ 19
3 RILIEVO DELLA STRUTTURA CON TECNOLOGIA LASER SCANNER.................. 20
3.1 Funzionamento .................................................................................................. 20
3.2 Caratteristiche tecniche ..................................................................................... 20
3.3 Acquisizione ...................................................................................................... 21
3.4 Trattamento dei dati........................................................................................... 21
3.5 Rilievo diretto ..................................................................................................... 22
4 INDAGINI SPERIMENTALI ........................................................................................ 23
4.1 Rilievo pacometrico delle armature e scapitozzatura ........................................ 23
4.1.1 Risultati .................................................................................................. 24
4.2 Prove di Pull-Out ............................................................................................... 26
4.2.1 Risultati .................................................................................................. 27
4.3 Carotaggi ........................................................................................................... 30
4.3.1 Ubicazione delle prove........................................................................... 31
4.3.2 Risultati prove di laboratorio .................................................................. 31
4.4 Determinazione della profondità di carbonatazione del calcestruzzo................ 32
4.4.1 Risultati .................................................................................................. 33
5 CARATTERIZZAZIONE DINAMICA ........................................................................... 34
5.1 Strumentazione impiegata ................................................................................. 34
5.2 Posizione degli strumenti................................................................................... 34
5.3 Acquisizione dei dati .......................................................................................... 35
5.4 Analisi ed elaborazione dei dati ......................................................................... 35
5.5 Analisi mediante oscillogrammi ......................................................................... 36
5.6 Analisi con modello geometrico ......................................................................... 38
5.7 Risultati .............................................................................................................. 40
6 PROVA DI CARICO STATICA DI ANALISI ................................................................ 41
6.1 Strumentazione ................................................................................................. 41
6.2 Applicazione del carico ...................................................................................... 41
6.3 Descrizione della prova ..................................................................................... 42
6.4 Risultati .............................................................................................................. 43
6.5 Ispezione visiva post prova di carico ................................................................. 43
7 SIMULAZIONE NUMERICA ....................................................................................... 44
7.1 Il modello agli elementi finiti............................................................................... 45
7.2 Identificazione dinamica .................................................................................... 45
7.3 Analisi dello stato di deformazione dovuto alla prova di carico di analisi .......... 47
7.4 Analisi dello stato di sollecitazione dovuto ai carichi di normativa..................... 48
7.4.1 Azioni permanenti .................................................................................. 48
7.4.2 Azioni variabili da traffico ....................................................................... 48
7.4.3 Azione variabile del vento ...................................................................... 49
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 2 di 64
7.5 Combinazioni di carico ...................................................................................... 49
7.6 Risultati e verifiche ............................................................................................ 50
7.6.1 Materiali ................................................................................................. 50
7.6.2 Risultati modello FEM ............................................................................ 50
7.6.3 Verifiche con carichi di normativa .......................................................... 52
8 PROVA DI CARICO STATICA DI VERIFICA ............................................................. 55
8.1 La strumentazione ............................................................................................. 55
8.2 Applicazione del carico ...................................................................................... 55
8.3 Descrizione della prova ..................................................................................... 56
8.4 Risultati .............................................................................................................. 58
8.5 Ispezione visiva post prova di carico ................................................................. 60
9 CONSIDERAZIONI TECNICHE FINALI ..................................................................... 61
ALLEGATI
Certificati di Laboratorio
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 3 di 64
1 PREMESSA
La Società 4 EMME Service S.p.A. specializzata nell’esecuzione di prove sperimentali su
strutture in sito è stata incaricata dalla Città di Ivrea, con determinazione dirigenziale n.
944 del 29/11/2017 e n.496 del 29/05/2018 di eseguire una serie di indagini sul ponte in
oggetto per fornire al consulente incaricato, l’ing. Giuseppe Manzone, le informazioni
necessarie alla stesura dell’idoneità statica.
I riferimenti alle posizioni sia per le indagini che per l’ispezione sono quelli che nascono
posizionandosi con le spalle verso la rotatoria di Via dei Mulini: ci saranno quindi monte,
valle, destra e sinistra.
In particolare, sono state eseguite:
rilievo geometrico finalizzato alla costruzione del modello numerico;
ispezione visiva;
caratterizzazione dinamica;
indagini sul calcestruzzo;
prove di carico statiche di analisi e di verifica;
modellazione numerica calibrata e verifiche di normativa.
Ubicazione della struttura
Tutte le indagini e le elaborazioni sono state eseguite tra giugno 2018 e aprile 2019 dal
personale della 4 EMME Service S.p.A. nelle persone dell'ing. Maurizio Bruson, ing.
Federico Corazzola, ing. Andrea Cimino, ing. Fabio Macario, geom. Andrea Berca;
l’organizzazione generale è stata gestita dall’ing. Roberto Bruson.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 4 di 64
1.1 Descrizione della struttura
Il ponte è composto da tre campate continue in c.a.p. su spalle e pile in c.a.. Le campate
laterali hanno una luce di 9,5 m e quella centrale ha una luce di 13,5 m, misurata dai due
appoggi sulle mensole a cavaliere tra le selle.
A seguire le caratteristiche principali della struttura.
Impalcato: travi in c.a.p.
Ubicazione: Città di Ivrea
Ostacolo oltrepassato: strada
Nr. campate: 3
Luce campate: 9,50 m; 20,00 m (asse pila); 9,50 m
Larghezza impalcato: 5,60 m
Larghezza carreggiata: 4,60 m
Nr. corsie: 1
Protezioni laterali: guardrail e reti metalliche
Intradosso Frontale
2 ISPEZIONE VISIVA PRIMARIA
L’ispezione visiva è stata condotta seguendo le specifiche e le schede del Manuale per la
Valutazione dello stato dei Ponti – Edizione CIAS.
2.1 Le anomalie riscontrate
Di seguito riportiamo le schede difettologiche e la relativa documentazione fotografica.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 5 di 64
Schede di valutazione Ponte Gerber
N° campate 3
Lunghezza [m] 39,0
Larghezza [m] 5,60
NG = 5 4
Non Conformità (NC) 3
Azioni Preventive (AP) 0
DR 15
DA 36
Completamento % 100
Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Spalle Materiale: Calcestruzzo N° elementi: 2
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 1.1) Macchie di umidità passiva 1 0,0 0,0
1 X 1.2) Macchie di umidità attiva 4 0,2 1,0
2 X 1.3) Cls dilavato/ammalorato 2 0,5 1,0
3 X 1.4) Vespai 2 0,2 0,5
4 X 1.5) Distacco del copriferro 2 0,2 1,0
5 X 1,6) Armatura ossidata 5 0,2 0,2
6 X 1.13) Lesioni a ragnatela modeste 1 0,2 1,0
X 1.14) Fessure orizzontali 2 0,0 0,0
X 1.15) Fessure verticali 2 0,0 0,0
X 1,16) Fessure diagonali 5 0,0 0,0
X 1.25) Riprese successive deteriorate 1 0,0 0,0
X 1.29) Danni da urto 4 0,0 0,0
X 1.30) Danni causati dagli app. d'appoggio 4 0,0 0,0
X 5,1) Fuori piombo 5 0,0 0,0
X 5,2) Scalzamento 5 0,0 0,0
X 5.3) Dilavamento del rilevato 1 0,0 0,0
X 5.4) Dissesto del rilevato 2 0,0 0,0
X 5.5) Difetti app. d'appoggio in neoprene 4 0,0 0,0
X 5.6) Difetti pendoli 4 0,0 0,0
X 5.7) Difetti carrelli 4 0,0 0,0
X 5.8) Difetti app. d'appoggio compositi 4 0,0 0,0
X Eventuali note 0 0,0 0,0
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 1 di 14 Data 13/03/2019
Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Foto 1: in zone limitate di entrambe le Foto 2: sul 50% della superficie di
spalle si osservano macchie di entrambe le spalle, in maniera
umidità. più accentuata sulla spalla di
monte e in varie zone sui
paraghiaia sono presenti tracce
di dilavamento.
Foto 3: in una zona verso sinistra sulla Foto 4: in una zona nella parte alta della
spalla di monte e in qualche spalla di monte, sulla facciata
zona sulle facciate laterali di laterale sinistra, il copriferro è
entrambe le spalle si rilevano dei distaccato.
vespai con inerti in vista.
Foto 5: nella zona della spalla di monte Foto 6: in alcune zone sulla facciata
in cui il copriferro è distaccato le sinistra della spalla di monte si
armature sono ossidate. rilevano lesioni a ragnatela
modeste.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 2 di 14 Data 13/03/2019
Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Pile Materiale: Calcestruzzo N° elementi: 2
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 1.1) Macchie di umidità passiva 1 0,0 0,0
7 X 1.2) Macchie di umidità attiva 4 0,2 1,0
X 1.3) Cls dilavato/ammalorato 2 0,0 0,0
X 1.4) Vespai 2 0,0 0,0
X 1.5) Distacco del copriferro 2 0,0 0,0
X 1,6) Armatura ossidata 5 0,0 0,0
X 1.13) Lesioni a ragnatela modeste 1 0,0 0,0
X 1.14) Fessure orizzontali 2 0,0 0,0
X 1.15) Fessure verticali 2 0,0 0,0
X 1,16) Fessure diagonali 5 0,0 0,0
X 1.20) Staffe scoperte/ossidate 3 0,0 0,0
X 1.21) Lesioni attacco pilastri 2 0,0 0,0
X 1,23) Armatura longitudinale deformata 5 0,0 0,0
X 1.25) Riprese successive deteriorate 1 0,0 0,0
X 1.29) Danni da urto 4 0,0 0,0
X 1.30) Danni causati dagli app. d'appoggio 4 0,0 0,0
X 5,1) Fuori piombo 5 0,0 0,0
X 5,2) Scalzamento 5 0,0 0,0
X 5.5) Difetti app. d'appoggio in neoprene 4 0,0 0,0
X 5.6) Difetti pendoli 4 0,0 0,0
X 5.7) Difetti carrelli 4 0,0 0,0
X 5.8) Danni app. d'appoggio compositi 4 0,0 0,0
8 X Eventuali note 0 0,0 0,0
Foto 7: in qualche zona di entrambe le Foto 8: sulla pila di valle, agli appoggi, il
pile si osservano macchie di neoprene risulta assente.
umidità.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 3 di 14 Data 13/03/2019
Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Giunti Sulle pile Materiale: Di dilatazione N° elementi: 2
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 5.9) Dislivello giunto-pavimentazione 1 0,0 0,0
X 5.10) Massetti lesionati 2 0,0 0,0
X 5.11) Distacco tampone 1 0,0 0,0
9 X 5.12) Deformazione tampone 1 1,0 1,0
X 5.13) Ammaloramento profilati 2 0,0 0,0
10 X 5.14) Scossalina permeabile 2 1,0 1,0 X
X Eventuali note 0 0,0 0,0
Foto 9: su entrambi i giunti, Foto 10: su tutti i giunti la scossalina è
maggiormente su quello in verso assente.
la pila di valle, il tampone si
presenta deformato.
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Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Travi-Traversi Campate laterali e mensole Materiale: c.a. - c.a.p. N° elementi: 2
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 1.1) Macchie di umidità passiva 1 0,0 0,0
11 X 1.2) Macchie di umidità attiva 4 0,2 1,0
12 X 1.3) Cls dilavato/ammalorato 2 0,2 1,0
X 1.4) Vespai 2 0,0 0,0
X 1.5) Distacco del copriferro 2 0,0 0,0
X 1,6) Armatura ossidata 5 0,0 0,0
X 1.7) Lesioni capillari ancoraggi 1 0,0 0,0
X 1.8) Testate di ancoraggio non sigillate 2 0,0 0,0
X 1.9) Distacco tamponi testate 1 0,0 0,0
X 1.10) Lesioni su anima lungo cavi 2 0,0 0,0
X 1.11) Lesioni lungo suola del bulbo 2 0,0 0,0
X 1.12) Guaine in vista 2 0,0 0,0
X 1.13) Lesioni a ragnatela modeste 1 0,0 0,0
13, 14 X 1,16) Fessure diagonali 5 1,0 1,0 X
X 1,18) Fessure trasversali 5 0,0 0,0
X 1.19) Lesioni/distacco travi-traversi 3 0,0 0,0
X 1.20) Staffe scoperte/ossidate 3 0,0 0,0
X 1.25) Riprese successive deteriorate 1 0,0 0,0
X 1,26) Riduzione armatura di precompr 5 0,0 0,0
X 1.27) Umidità dall'interno 2 0,0 0,0
X 1.28) Arm. scoperta/ossidata testate 2 0,0 0,0
X 1.29) Danni da urto 4 0,0 0,0
X 1.30) Danni causati dagli app. d'appoggio 4 0,0 0,0
15 X Eventuali note 0 0,0 0,0
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 5 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Foto 11: in alcune zone su entrambe le Foto 12: sulle travi laterali in
mensole e su entrambe le corrispondenza delle selle
campate laterali sono presenti Gerber sono presenti tracce di
macchie di umidità. dilavamento.
Foto 13: sulle travi laterali in Foto 14: dettaglio di una delle 7 fessure
corrispondenza delle selle diagonali presenti sulle travi
Gerber sono presenti 7 fessure laterali in corrispondenza delle
diagonali di ampiezza maggiore selle Gerber.
di 2 mm. Sulla sella di valle a
sinistra è presente 1 sola fessura
diagonale, 2 su tutte le altre.
Foto 15: all'intradosso della trave sulla
campata laterale di monte si
rilevano delle lesioni longitudinali
capillari.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 6 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Travi-Traversi Trave portata su campata Materiale: c.a. - c.a.p. N° elementi: 1
centrale
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 1.1) Macchie di umidità passiva 1 0,0 0,0
16 X 1.2) Macchie di umidità attiva 4 0,5 1,0
17 X 1.3) Cls dilavato/ammalorato 2 0,2 1,0
X 1.4) Vespai 2 0,0 0,0
18 X 1.5) Distacco del copriferro 2 0,2 1,0
19 X 1,6) Armatura ossidata 5 0,2 1,0
X 1.7) Lesioni capillari ancoraggi 1 0,0 0,0
X 1.8) Testate di ancoraggio non sigillate 2 0,0 0,0
X 1.9) Distacco tamponi testate 1 0,0 0,0
X 1.10) Lesioni su anima lungo cavi 2 0,0 0,0
X 1.11) Lesioni lungo suola del bulbo 2 0,0 0,0
X 1.12) Guaine in vista 2 0,0 0,0
X 1.13) Lesioni a ragnatela modeste 1 0,0 0,0
20,21 X 1,16) Fessure diagonali 5 1,0 0,2 X
X 1,18) Fessure trasversali 5 0,0 0,0
X 1.19) Lesioni/distacco travi-traversi 3 0,0 0,0
X 1.20) Staffe scoperte/ossidate 3 0,0 0,0
X 1.25) Riprese successive deteriorate 1 0,0 0,0
X 1,26) Riduzione armatura di precompr 5 0,0 0,0
X 1.27) Umidità dall'interno 2 0,0 0,0
X 1.28) Arm. scoperta/ossidata testate 2 0,0 0,0
22 X 1.29) Danni da urto 4 1,0 0,2
X 1.30) Danni causati dagli app. d'appoggio 4 0,0 0,0
X Eventuali note 0 0,0 0,0
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 7 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Foto 16: su gran parte della superficie Foto 17: in zone sparse sulle facciate
intradossale del cassone della laterali della trave tampone
trave tampone centrale sono centrale sono presenti tracce di
presenti macchie di umidità. dilavamento.
Foto 18: all'intradosso del cassone della Foto 19: sulla trave tampone centrale,
trave tampone centrale, in laddove è presente il distacco del
corrispondenza dell'appoggio di copriferro, l'armatura è corrosa
monte il copriferro è distaccato. con sezione resistente ridotta.
Foto 20: sulla facciata destra della trave Foto 21: dettaglio della fessura diagonale
tampone centrale sono presenti presente all'appoggio Gerber di
4 fessure diagonali capillari, 3 valle sulla facciata destra della
sull'appoggio Gerber di monte e trave tampone centrale.
1 sull'appoggio Gerber di valle.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 8 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Foto 22: sullo spigolo sinistro della trave
tampone centrale, in mezzeria, si
osserva un lieve danno da urto.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 9 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Soletta Materiale: Calcestruzzo N° elementi: 3
N° Foto Visto Difetto G K1 K2 NC AP
X 1.1) Macchie di umidità passiva 1 0,0 0,0
23 X 1.2) Macchie di umidità attiva 4 0,2 1,0
24 X 1.3) Cls dilavato/ammalorato 2 0,2 1,0
X 1.4) Vespai 2 0,0 0,0
X 1.5) Distacco del copriferro 2 0,0 0,0
X 1,6) Armatura ossidata 5 0,0 0,0
X 1.13) Lesioni a ragnatela modeste 1 0,0 0,0
X 1,16) Fessure diagonali 5 0,0 0,0
X 1.17) Fessure longitudinali 2 0,0 0,0
X 1,18) Fessure trasversali 5 0,0 0,0
X 1.20) Staffe scoperte/ossidate 3 0,0 0,0
X 1.22) Lesioni attacco trave-soletta 2 0,0 0,0
X 1.25) Riprese successive deteriorate 1 0,0 0,0
X Eventuali note 0 0,0 0,0
Foto 23: all'intradosso delle solette, in Foto 24: su entrambe le facciate laterali
corrispondenza dei giunti e degli delle solette, sulle velette e
scarichi, si osservano macchie di all'intradosso in corrispondenza
umidità. dei giunti, sono presenti tracce di
dilavamento.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 10 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Stato della pavimentazione
N°Foto Descrizione difetto NC AP
25 5.15) Dislivello tra rilevato e impalcato X
5.16) Presenza dossi pavimentazione
26,27 5.17) Fessure/anomalie pavimentazione X
Parapetti
N°Foto Descrizione difetto NC AP
5.18) Parapetti assenti
5.19) Parapetti non a norma
5.20) Parapetti danneggiati
GuardRail
N°Foto Descrizione difetto NC AP
Guardrail assenti
5.21) Guardrail danneggiati
5.22) Guardrail corrosi
Cordoli
N°Foto Descrizione difetto NC AP
Cordoli assenti
5.23) Cordoli degradati
Convogliamento acque
N°Foto Descrizione difetto NC AP
5.24) Convogliamento acque assente
5.25) Pozzetti intasati
5.26) Scarichi corti
5.27) Scarichi ostruiti
5.28) Scarichi danneggiati
Marciapiedi
N°Foto Descrizione difetto NC AP
Marciapiedi assenti X
5.29) Difetti pavimentazione marciapiedi
Pali di illuminazione
N°Foto Descrizione difetto NC AP
Pali illuminazione assenti X
5.30) Pali illuminazione mal ancorati
5.32) Pali illuminazione arrugginiti
5.31) Pali illuminazione danneggiati
Sottoservizi
N°Foto Descrizione difetto NC AP
Sottoservizi assenti
5.33) Sottoservizi mal ancorati
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 11 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
Foto 25: in corrispondenza della spalla di Foto 26: su tutte le 3 campate, al centro
monte è presente un lieve della carreggiata sono presenti
dislivello tra rilevato ed impalcato fessure longitudinali.
e la crescita d vegetazione.
Foto 27: ai bordi laterali della piattaforma
stradale si osserva la crescita di
vegetazione.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 12 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
2.2 Non Conformità e Azioni Preventive
L'ispezione visiva del ponte ha evidenziato 4 difetti potenzialmente pericolosi con G=5, dei
quali solo 2 risultano essere realmente tali e rappresentano parte delle 3 Non Conformità
riscontrate.
Non si segnalano Azioni Preventive
Non Conformità
NC 1
Foto 10:
su tutti i giunti la scossalina è assente.
NC 2
Foto 13:
sulle travi laterali in corrispondenza delle selle Gerber
sono presenti 7 fessure diagonali di ampiezza maggiore
di 2 mm. Sulla sella di valle a sinistra è presente 1 sola
fessura diagonale, 2 su tutte le altre.
NC 3
Foto 20:
sulla facciata destra della trave tampone centrale sono
presenti 4 fessure diagonali capillari, 3 sull'appoggio
Gerber di monte e 1 sull'appoggio Gerber di valle.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 13 di 14 Data 13/03/2019Data ispezione 18/06/2018 XXVAPR0001
2.3 Interventi di Ripristino
Di seguito vengono riportati i ripristini tecnologici consigliati divisi per materiale.
calcestruzzo armato
Pulizia del calcestruzzo e rimozione di quello ammalorato attraverso l’uso di una idrodemolitrice ad
acqua in pressione e successiva sabbiatura od idrosabbiatura delle superfici attraverso l’uso di
una idroscarificatrice ad acqua in pressione, fino ad eliminare le parti incoerenti o in fase di
distacco e per la miglior preparazione del supporto ai successivi trattamenti; nel caso in cui dopo
tale operazione affiorino barre d’armatura ossidate, si provvederà all’eliminazione dell’ossido.
Trattamento dell’armatura a vista, dopo la necessaria pulizia meccanica, mediante l’applicazione a
pennello di boiacca bicomponente passivante, anticorrosione, contenente inibitori di corrosione
Mucis® migratori, di contatto e di passivazione. Data a pennello in una o due mani per uno
spessore di 1÷2 mm e per un consumo di ca. 100 g/ml di barra d’acciaio. Il prodotto utilizzato
dovrà avere un’adesione minima di 1,8 N/mm² ed un pH dell’impasto pari a 12,6.
Riempimento strutturale delle fessure mediante boiacca antiritiro, anticorrosione dotata di altissima
resistenza meccanica quale MuCis BS 40 INIEZIONE o prodotto di pari o superiori caratteristiche.
Ricostruzione del copriferro prevedendo una delle alternative sotto indicate:
- con malta cementizia mono- o bicomponente, fibrorinforzata a ritiro compensato da
applicare a cazzuola od a spruzzo, con forte adesione al supporto (≥ 2 N/mm²), buona
traspirabilità al vapore acqueo, resistente alla penetrazione del CO2 e dei sali cloruri,
contenente sinergie multiple anticorrosione ed inibitori di corrosione migratori organici.
Resistenza meccanica a compressione da 38 a 55 MPa, resistenza meccanica a flessione
da 7 a 11 MPa e modulo elastico modulabile da 8000 a 24000 Mpa secondo le esigenze
progettuali. Così come MICROBETON® BS 37 monocomponente, MuCis® BS 38/39
bicomponente strutturale in classe R3 secondo EN 1504-3 e MuCis® BS 39 bicomponente
strutturale in classe R4 secondo EN 1504-3 o prodotto di pari o superiori caratteristiche;
- con malta o betoncino cementizio fibrorinforzato a ritiro compensato da colare in cassero o
in situazioni confinate, con forte adesione al supporto (≥ 2 N/mm²) ed al tondino d’acciaio
(pull out ≥ 20 N/mm²), con buona traspirabilità al vapore acqueo, resistente alla
penetrazione del CO2 e dei sali cloruri, contenente sinergie multiple anticorrosione ed
inibitori di corrosione migratori organici. Resistenza meccanica a compressione da 65 a 90
MPa, resistenza meccanica a flessione da 7,5 a 11 MPa, modulo elastico modulabile da
26000 a 34000 MPa secondo le esigenze progettuali così come MuCis® BS 91 ANCORA
A.R.C. o MuCis® BS 66 o prodotto di pari o superiori caratteristiche.
Protezione delle superfici ripristinate e non ripristinate con prodotti idrorepellenti e con finitura
satinata monocomponente a base di metacrilati in solvente per il trattamento estetico e protettivo
ad elevata durabilità, resistenti alla penetrazione degli aggressivi ambientali. Rispondente alla EN
1504-2.
Altri
Verifica dello stato degli appoggi e valutazione dell’eventuale intervento da eseguire.
Riparazione / Sostituzione dei giunti ammalorati, causa massetti lesionati, distacco del tampone,
ecc..
Sistemazione della scossalina, in modo da favorire il convogliamento e l’allontanamento delle
acque meteoriche.
Pulizia degli elementi strutturali dalla vegetazione presente con asportazione completa di radici ed
arbusti.
Bridge copyright 4 EMME Service S.P.A. Pagina 14 di 14 Data 13/03/20193 RILIEVO DELLA STRUTTURA CON TECNOLOGIA LASER SCANNER
Il rilievo della struttura è stato effettuato utilizzando un laser scanner 3D FARO LS880.
Scopo del rilievo laser scanner è quello di verificare le caratteristiche geometriche del
ponte in oggetto.
3.1 Funzionamento
Il laser scanner è un dispositivo ottico - meccanico capace di emettere un impulso
elettromagnetico e di ricevere il segnale riflesso, misurando l'intervallo di tempo trascorso
e quindi la distanza tra lo strumento ed il punto rilevato. Il raggio laser viene deflesso
mediante un meccanismo di specchi rotanti ed oscillanti che con il variare dell'angolo
azimutale e zenitale, illumina il terreno in punti contigui. Questo sistema opera misurando
migliaia di punti al secondo e formando delle "nuvole di punti". Per ogni misurazione
(x,y,z), il sistema fornisce l'intensità del segnale di ritorno descrivendo la superficie
dell'oggetto scansionato.
La precisione dello strumento cambia al variare della distanza e dell'angolo di incidenza
del raggio ed è data dalla combinazione di tutti gli errori insiti nel sistema. Tanto più
accurata deve essere la scansione, tanti più punti ravvicinati saranno posti a scansione.
Principio di funzionamento
3.2 Caratteristiche tecniche
È stato utilizzato il laser scanner FOCUS3D X
130 con le seguenti caratteristiche tecniche.
Distanza: 0,6 m - 130 m
Velocità di misura: 122.000 punti/secondo
Campo visivo verticale: 300°
Campo visivo orizzontale: 360°
Risoluzione verticale: 0.009°
Risoluzione orizzontale: 0.009°
Macchina fotografica integrata con
risoluzione fino a 70 megapixel a colori
Inclinometro, bussola, altimetro e gps
integrati.
Tutte le acquisizioni sono state memorizzate su scheda SD interna allo scanner.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 20 di 643.3 Acquisizione
L’acquisizione prevede il posizionamento
dello strumento sul treppiede telescopico la
cui base è disposta orizzontalmente
mediante un controllo con bolla sferica.
Il risultato dell’acquisizione è costituito da
una o più nuvole di punti ad altissima
densità che descrivono con estremo
dettaglio quanto compare nel campo di vista
dello strumento.
I dati acquisiti permettono la determinazione
di tutte le caratteristiche geometriche della
struttura.
Stazione d'acquisizione
3.4 Trattamento dei dati
Nelle seguenti immagini si riportano esempi di visualizzazione dei dati provenienti dal
laser scanner.
Ortofoto – sezione orizzontale
Ortofoto – prospetto
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 21 di 643.5 Rilievo diretto
Sulle campate VI e XV è stato eseguito un rilevo delle dimensioni delle travi mediante
cordella metrica e misure di spessore tramite fori come riportato nei disegno seguenti e
nella tabella.
appoggio su spalla appoggio sella Gerber
MISURA SPESSORE SOLETTA / CASSONE [cm]
soletta
laterale
Intradosso
fuoriuscita di acqua dalle travi
Posizione Soletta Laterale Intradosso Asfalto
L/2 campata laterale 30 cm 19 cm 10 cm 10 cm
L/2 campata centrale 30 cm 18 cm 10 cm 10 cm
Appoggio Gerber Pieno
Pila monte ˃ 42 cm
Si segnala che durante il rilevo degli spessori dell’intradosso della campata
centrale è uscita una notevole quantità di acqua dal foro di ispezione.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 22 di 644 INDAGINI SPERIMENTALI
4.1 Rilievo pacometrico delle armature e scapitozzatura
Lo scopo della prova è quello di determinare la posizione delle armature, lo spessore del
copriferro e, con buona approssimazione, il diametro dei ferri facendo scorrere lungo la
superficie mediante una sonda emettitrice di campo magnetico collegata ad un’unità di
elaborazione digitale ed acustica.
Questo tipo di rilevazione è particolarmente utile per l’esecuzione delle altre prove come il
carotaggio ed il Pull-out, che necessitano di evitare le armature.
PROCEDURA
Posizionare la sonda con l’asse longitudinale nella direzione presunta delle barre.
Muovere la sonda nella direzione presunta delle sbarre è verificare se è quella effettiva.
La sonda infatti emette un segnale di diversa intensità a seconda che il tondino rilevato
corra parallelamente alla sonda o perpendicolarmente.
Accertato di muoversi nella corretta direzione, tracciare, man mano che si scansiona la
superficie, la mappa dei ferri di armatura rilevati tramite un gesso colorato.
Usare le manopole dello strumento per settarlo correttamente e ripassare dove segnato
col gessetto per determinare la profondità del copriferro.
Muovere nuovamente le manopole e passare nuovamente lo strumento nei punti
contrassegnati dal gessetto al fine di rilevare in più punti il diametro dei ferri d’armatura
Trascrivere le misure rilevate in diversi punti e calcolare i valori medi del diametro delle
armature rilevate, il loro passo e la profondità del copriferro.
NOTE RIFERIMENTI
Utilizzare il lato NERO della sonda per BS 1881-204
coperture di calcestruzzo dai 30 mm ai Bibliografia: (7), (41)
90 mm, mentre per coperture inferiori ai
30 mm bisogna girare la sonda
mettendo il lato BIANCO a contatto con
l’armatura e sottraendo i 30 mm di
spessore della sonda dalla profondità
segnata sul display.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 23 di 644.1.1 Risultati
Per ogni zona d’indagine è stata eseguita la scapitozzatura e relativo ripristino per una
maggior precisione del rilievo.
Campata centrale – Testata trave in corrispondenza della sella
Armatura Note
Presenza di boiacca a protezione della
9 trefoli a 7 fili Ø16 mm
testata
Pilastro Pila
Copriferro
Armatura
[mm]
Verticale 1Ø26 mm / 30 cm 58
Orizzontale 1Ø8 mm / 20 cm 40
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 24 di 64Sella gerber
Copriferro
Armatura
[mm]
Verticale 1Ø12 mm / 20 cm 28
Orizzontale 1Ø12 mm / 20 cm 15
Il numero di ferri e l’andamento dei cavi di precompressione sono stati deteminati con
georadar. Per il dettaglio dei risultati si rimanda alla relazione di Techgea presente neli
allegati.
Stralcio relazione di indagine con Georadar
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 25 di 644.2 Prove di Pull-Out
Questa tecnica di indagine è utilizzata per determinare le proprietà meccaniche del
calcestruzzo in opera. Consiste nell’inserire nel calcestruzzo un tassello d’acciaio di
forma standard e di estrarlo mediante idonea attrezzatura. Il valore della forza di
estrazione, confrontato con una curva di correlazione sperimentale, permette di
valutare la resistenza del calcestruzzo.
PROCEDURA NOTE
Individuare la presenza di ferri di Vanno eseguite almeno tre prove per
armatura con Pacometro e segnare la zona di ottenendo un valore medio di
loro presenza con un gesso. riferimento.
Liberare le zone scelte dall’intonaco o I tasselli vanno inseriti ad una distanza
quant'altro non faccia parte integrante di circa 20 cm uno dall’altro.
del materiale in esame. Lo spessore minimo del calcestruzzo
Effettuare il foro con l'apposita punta deve essere almeno di 10 cm.
svasata in aree senza ferri per un La distanza minima dai bordi è di 10
raggio di 5 cm. cm.
Pulire il foro con getto di aria. Conservare lo scontrino stampato per
Inserire il tassello standard, h = 40 allegarlo nel rapporto finale.
mm.
Ribattere il tassello con il martello e RIFERIMENTI
l’opportuno adattatore per farlo aderire UNI EN 12504-3:2005
perfettamente alle pareti del foro. Linee Guida Calcestruzzo Strutturale
Avvitare il cilindro filettato del CSLP 2008
martinetto sino a contrasto.
Attivare l’apparecchiatura di estrazione La calibrazione dell’apparecchiatura Pull-
che produce una forza di tiro con out è stata effettuata in data 3 febbraio
incremento a velocità costante. 2015 e documentata con il rapporto di
Stampare i risultati e riportare i valori taratura n. 1157/15.
nella scheda di acquisizione di campo.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 26 di 644.2.1 Risultati
Sono state eseguite 5 indagini pull-out distribuite sui vari elementi strutturali del Ponte
Gerber.
PO1 - Pila monte
Estrazione Forza di estrazione Rc
n° kN MPa
1 49,76 55,0
2 48,66 54,0
3 43,50 49,2
Media 47,31 52,8
Estrazioni sulla pila di monte
PO2 - Trave campata centrale portata
Estrazione Forza di estrazione Rc
n° kN MPa
1 51,32 56,5
2 49,13 54,4
3 48,35 53,7
Media 49,60 54,9
Estrazioni sulla trave centrale
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 27 di 64PO3 - Trave campata laterale di valle
Estrazione Forza di estrazione Rc
n° kN MPa
1 51,95 57,1
2 47,57 53,0
3 51,01 56,2
Media 50,18 55,4
Estrazioni sulla trave tra spalla e pila di valle
PO4 - Pila valle
Estrazione Forza di estrazione Rc
n° kN MPa
1 48,03 53,4
2 46,78 52,3
3 46,95 52,4
Media 47,25 52,7
Estrazioni sulla pila PC2
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 28 di 64PO5 - Trave campata laterale di monte
Estrazione Forza di estrazione Rc
n° kN MPa
1 48,19 53,6
2 50,85 56,0
3 33,95 40,4
Media 44,33 50,0
Estrazioni sulla trave tra spalla e PC1
Nella tabella successiva la sintesi dei valori rilevati.
Rc media Rc media per elemento
Elemento Sezione
[MPa] [MPa]
PO 1 52,8
Pile 52,7
PO 4 52,7
PO 2 54,9
Travi PO 3 55,4 53,4
PO 5 50,0
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 29 di 644.3 Carotaggi Lo scopo di questa indagine è di fornire al laboratorio il provino da sottoporre a prova di compressione per determinare resistenza del calcestruzzo e verificare, ed eventualmente correggere, i risultati ottenuti con metodi non distruttivi. Dalla prova sulla carota si potrà ricavare il modulo elastico e lo spessore della carbonatazione. PROCEDURA Il punto di carotaggio deve essere verificato con il pacometro per evitare di tagliare armature fondamentali, cavi elettrici o telefonici. Nel caso venga riscontrata la presenza di un elemento estraneo al calcestruzzo, e non individuato precedentemente, la prova va interrotta. La strumentazione utilizzata è un carotatore di diametro 100 mm e uno di 30 mm per il microcarotaggio. Scegliere l'utensile necessario per il carotaggio con un diametro pari ad almeno tre volte il diametro massimo dell'inerte. È importante che la lama della carota sia perfettamente affilata per evitare pericolose vibrazioni. La carotatrice va fissata con accuratezza e perfettamente ortogonale alla superficie di lavoro. Va sempre previsto il tubo per l'acqua di raffreddamento e l’aspiratore del fango di taglio. Una volta terminato il prelievo fotografare la carota su un piano di colore neutro insieme ad un foglio di carta ove sia indicata la posizione di estrazione ed un doppio decimetro affiancato alla carota. NOTE RIFERIMENTI Da tenere presente che la forma del Norma UNI EN 12504-1 cilindro è regolata da UNI 12390-1 e che le correlazioni con la resistenza del cls (Rck) sono da riferirsi generalmente ad un Rck cubico di lato 15 cm x 15 cm. Tale correlazione è paragonabile con un cilindro di diametro 15 cm ed altezza 30 cm. Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 30 di 64
4.3.1 Ubicazione delle prove
Sono stati prelevati 2 campioni cilindrici, a seguire la posizione dettagliata dell'estrazione
dei campioni cilindrici con la relativa immagine.
Elemento
Provino Posizione Immagine
strutturale
C1 Pila monte H= 1,2 m dalla base
Trave campata
C2 3,3 m da sella monte
centrale
4.3.2 Risultati prove di laboratorio
Le carote sono state tagliate e rettificate presso il Laboratorio Prove Materiali 4 EMME
Service S.p.A. con prova di schiacciamento condotta in base alla normativa UNI EN
12390-3. Nella tabella successiva sono evidenziati in sintesi i risultati della prova di
resistenza a compressione eseguita in laboratorio: i risultati in dettaglio sono riportati nel
rispettivo certificato negli allegati.
Provino Elemento h/d fc [MPa]
C1 Pila monte 69,6
1/1
C2 Trave campata centrale 87,4
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 31 di 644.4 Determinazione della profondità di carbonatazione del calcestruzzo
La prova ha lo scopo di determinare la profondità di carbonatazione dello strato
superficiale del calcestruzzo. Il calcestruzzo possiede un valore di pH di circa 12,5, cosa
che gli conferisce un carattere fortemente alcalino. Questa forte alcalinità costituisce una
protezione naturale dell’armatura contro la corrosione. Il calcestruzzo carbonatato è
fortemente permeabile e riduce la capacità protettiva; fornisce inoltre una durezza
superiore che tende ad ingannare i metodi di determinazione della resistenza a
compressione misurati con sclerometro.
PROCEDURA
Utilizzare una carota eseguendo la prova immediatamente dopo l’estrazione ad evitare
che si formi un film carbonatato superficiale.
Pulire accuratamente con uno straccio asciutto la superficie cilindrica.
Spalmare o nebulizzare la fenoftalina sulla superficie, con soluzione all’1% di alcool
etilico, utilizzando un pennello o un nebulizzatore.
Misurare lo spessore di carbonatazione che risulta non reagente e di colore inalterato,
facendo la media di almeno 4 punti. La parte reagente, non carbonatata, assumerà una
colorazione rosso violetto.
Nel caso di un andamento molto irregolare della linea di carbonatazione dovrà essere
riportato il valore medio e massimo.
NOTE
Nel caso la carota rimanga all’aria un In mancanza di carota la norma
tempo superiore ai 30 minuti, prima di consente l’uso di frammenti, prelevati
procedere alla misura è necessario per distacco forzato, tagliati a secco
procedere carteggiando profondamente secondo un piano normale alla superficie
la superficie cilindrica per asportare il esposta.
film di carbonatazione creatosi a La registrazione della misura va
contatto con l’aria o, preferibilmente, corredata di una foto dove sarà
procedere a tagliare la carota a secco evidenziato l’adesivo con la scritta di
secondo un piano normale alla provenienza della carota.
superficie esposta.
RIFERIMENTI
UNI EN 14630
LG Valutazione cls in opera 2017
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 32 di 64Misurazione fronte di carbonatazione secondo UNI EN 14630
4.4.1 Risultati
A seguire vengono riportati i valori di carbonatazione rilevati sulle carote estratte: in
grassetto i massimi rilevati per ogni elemento strutturale.
Carbonatazione Immagine
Provino Elemento strutturale
dk media [mm]
C1 Pila monte 15
C2 Trave campata centrale 15
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 33 di 645 CARATTERIZZAZIONE DINAMICA
Lo scopo dell'indagine dinamica è quello di individuare sperimentalmente le frequenze
libere di vibrazione e le forme modali del ponte. I parametri dinamici, essendo legati a tutti
gli elementi geometrici e meccanici della struttura, rappresentano un valido strumento di
controllo nel tempo dell’eventuale variazione delle condizioni generali, oltre che un
supporto fondamentale per la calibrazione dei modelli numerici.
5.1 Strumentazione impiegata
La misura delle frequenze proprie della
struttura è stata eseguita utilizzando 4
tromografi digitali Microsismic 6S costituiti
da una terna accelerometrica e una terna
geofonica.
Sensibilità velocimetri: ±1,5 ÷ ±45,6 mm/s.
Fondo scala accelerometri: ±3 g nella banda
0.5 Hz-1600 Hz per gli assi X e Y e 0.5 Hz-
550 Hz per l’asse Z.
La densità di potenza spettrale del rumore è
280 μg/√Hz rms per gli assi X e Y e 350
μg/√Hz rms per l’asse Z.
La tipologia è MEMS®. Microsismic
Le apparecchiature sono collegate tra loro via radio per consentire la sincronizzazione del
segnale.
L’eccitazione della struttura è stata di tipo naturale prodotta dal microtremore di fondo.
5.2 Posizione degli strumenti
I 4 Microsismic sono stati posizionati sulla struttura in 4 differenti configurazioni come
riportato nello schema seguente.
Microsismic sulla struttura
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 34 di 64Posizione delle terne di sensori nelle varie configurazioni
5.3 Acquisizione dei dati
Il campionamento dei dati è stato di 512 Hz.
Nella tabella seguente sono associate a ciascuna configurazione eseguita la
denominazione dei file di acquisizione e la durata dell’acquisizione.
Durata
Configurazione File Campionamento
acquisizione
A F1 – F2
B F3 – F4
512 Hz 4 min
C F5 – F6
D F7 – F8
5.4 Analisi ed elaborazione dei dati
Per rilevare le frequenze proprie e le forme modali della struttura i dati acquisiti in campo
sono stati analizzati mediante due modalità di elaborazione.
La prima prevede l’analisi delle frequenze direttamente nel dominio dei tempi,
consentendo, attraverso opportuni filtri passa basso, di ottenere un segnale pulito
all’interno del campo di frequenze ricercato e di conseguenza misurare il “periodo” con
una precisione di ± 0,001 secondi. Dalle stesse elaborazioni dei segnali si producono gli
spettri delle frequenze di vibrazione ottenendo una precisione pari a ± 0,01 Hz.
In seconda analisi si procede alla realizzazione di un modello geometrico dinamico che
elaborando tutti i segnali ricavati in punti diversi della struttura, determina il
comportamento modale individuandone le forme corrispondenti alle frequenze libere
rilevate.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 35 di 645.5 Analisi mediante oscillogrammi
Nel grafico seguente si riporta l’oscillogramma dei 4 sensori nell’acquisizione F1 nella
configurazione A. In ascissa il tempo è in minuti ed in ordinata la velocità in mm/s.
0,100
0,050
0,000
-0,050
Y1
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
X1
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Z1
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Y2
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
X2
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Z2
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Y3
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
X3
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Z3
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Y4
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
X4
-0,100
0,100
0,050
0,000
-0,050
Z4
-0,100
0:00 0:15 0:30 0:45 1:00 1:15 1:30 1:45 2:00 2:15 2:30 2:45 3:00 3:15 3:30 3:45 4:00
min:s
Tutte le acquisizioni sono state elaborate ed a seguire si riporta l’analisi delle frequenze
per le configurazioni più significative con in evidenza le finestre temporali in cui si è
rilevata la frequenza e lo spettro calcolato con la trasformata di Fourier.
I dati sono stati preelaborati attraverso filtri passa basso di tipo Butterworth in grado di
isolare le frequenze ricercate depurandole dalle frequenze di ordine superiore.
Acquisizione F6 – conf. C – Filtro passa basso tipo Butterworth di 10 Hz
0,02000
0,01000
0,00000
-0,01000
X1 X2 X3 X4
-0,02000
3:24,5 3:25 3:25,5 3:26 3:26,5 3:27
Intervallo di
Segnali Nr. oscillazioni
tempo
X1, X2, X3, X4 in fase 15 2,422 s
F = 15 / 2,422 = 6,19 Hz
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 36 di 64Acquisizione F4 – conf. B – Filtro passa basso tipo Butterworth di 10 Hz
0,20000
0,10000
0,00000
-0,10000
Z1 Z2 Z3 Z4
-0,20000
45,0 45,5 46,0 46,5 47,0 47,5 48,0
s
Intervallo di
Segnali Nr. oscillazioni
tempo
Z1 e Z2 in controfase rispetto a Z3 e Z4 20 2,587 s
F = 20 / 2,587 = 7,73 Hz
Acquisizione F8 – conf. D – Filtro passa basso tipo Butterworth di 15 Hz
0,03000
0,01500
0,00000
-0,01500
Z1 Z2 Z3 Z4
-0,03000
14,0 14,5 15,0 15,5
s
Intervallo di
Segnali Nr. oscillazioni
tempo
Z1 e Z4 in controfase rispetto a Z2 e Z3 16 1,584 s
F = 16 / 1,584 = 10,10 Hz
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 37 di 64Trasformata di Fourier – Spettro
0,0250
0,0225
0,0200
7,73 Hz
0,0175
0,0150
0,0125
10,10 Hz
0,0100
6,19 Hz
0,0075
0,0050
0,0025
0,0000
0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0
Hz
Frequenze nello spettro: 6,19 Hz – 7,73 Hz – 10,10 Hz
5.6 Analisi con modello geometrico
Si è eseguito un modello dinamico geometrico trattato con tecnica EFDD, che consente di
utilizzare contemporaneamente i segnali ricavati da tutte le diverse posizioni. Questo
metodo consente di individuare anche le frequenze di ordine superiore ed in particolare i
modi di vibrare.
Modello geometrico
L’identificazione strutturale avviene mediante tecnica EFDD – Enhanced Frequency
Domain Decomposition, che si basa sui seguenti processi:
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 38 di 64 decomposizione ai valori singolari, SVD, della matrice spettrale del segnale;
ottenimento delle curve SVD nel dominio delle frequenze;
ricerca dei picchi di intensità mediante tecnica pick-picking corrispondenti ai singoli
gradi di libertà del sistema (SDOF – Single Degree of Freedom);
ottenimento della funzione di autocorrelazione per ogni grado di libertà;
trasformazione nel dominio del tempo di ciascuna funzione di autocorrelazione
attraverso trasformata di Fourier inversa (IFFT), stima della frequenza propria
mediante misura dei periodi e dello smorzamento associato mediante calcolo del
decremento logaritmico.
Di seguito si riportano i passaggi salienti dell’analisi modale operazionale EFDD e le time-
series relative agli accelerometri in una configurazione di esempio.
Time-series – Componente Z – Configurazione A – File F2
Nel modello geometrico sono state introdotte le time-series derivanti dai sensori per le 4
configurazioni.
Tutti i segnali acquisiti vengono sincronizzati virtualmente, attraverso la tecnica EFDD.
Modello geometrico con punti di misura
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 39 di 64Di seguito si riportano le frequenze con le forme modali individuate.
Descrizione Frequenza [Hz]
Trasversale 6,19
Descrizione Frequenza [Hz]
Verticale flessionale 7,73
Descrizione Frequenza [Hz]
Verticale torsionale 10,10
5.7 Risultati
A seguire si riportano le forme modali ricavate dall’analisi nel dominio dei tempi con i
rispettivi valori di frequenza, confermati dal modello geometrico dinamico.
MODI FREQUENZA [Hz]
Trasversale 6,19
Verticale flessionale 7,73
Verticale torsionale 10,10
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 40 di 646 PROVA DI CARICO STATICA DI ANALISI
Sulla campata centrale portata è stata eseguita, nella giornata del 18 giugno 2018, una
prova di carico il cui stato deformativo rilevato è stato poi utilizzato per la calibrazione del
modello numerico.
6.1 Strumentazione
La rilevazione delle deformazioni è stata effettuata con:
unità computerizzata di registrazione delle deformazioni GSWiFi;
16 sensori inclinometrici Midori Precisions PM–5TH–Z1;
software di elaborazione 4 EMME Service S.p.A..
Caratteristiche sensori inclinometrici:
risoluzione ± 0,001°;
campo ± 4°.
Postazione di acquisizione Sensori inclinometrici
Tutti gli strumenti sono stati tarati dal Laboratorio Tarature della 4 EMME Service S.p.A.
utilizzando dei sensori campione come previsto dalla procedura 7.6 “Gestione degli
Strumenti” del Manuale di Qualità.
6.2 Applicazione del carico
La sollecitazione è stata ottenuta tramite 1 autocarro a 4 assi disposto sulla campata
centrale portata in 3 configurazioni differenti; di seguito se ne riportano le caratteristiche.
Peso [kN] Distanze [m]
TARGA
Ant. Post. Totale A B C D E F G H
DB715EY 88 113 201 1,45 1,80 2,40 1,45 1,45 2,05 1,80 2,50
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 41 di 646.3 Descrizione della prova
Sono stati eseguiti due cicli di carico e scarico sulla campata centrale portata,
mantenendo le posizioni sino alla stabilizzazione delle deformazioni: il carico è stato
ottenuto posizionando il camion sulla carreggiata in 3 differenti condizioni, come riportato
di seguito e negli schemi successivi.
Fase C1: autocarro 4 centrato sulla carreggiata a cavallo della mezzeria;
Fase C2: autocarro 4 centrato sulla carreggiata con il II asse posteriore in prossimità
della sella Gerber di valle;
Fase C3: autocarro 4 centrato sulla carreggiata con gli assi posteriori a cavallo della
sella Gerber di valle.
Disposizione dei sensori e condizioni di carico
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 42 di 64Fase C1
Fase C2 Fase C3
6.4 Risultati
Nelle tabelle seguenti sono riportati i valori delle deformazioni assolute rilevate.
DEFORMAZIONI CAMPATA CENTRALE [mm]
Carico
Condizione Lato sinistro Lato destro
Ciclo applicato
di carico
[kN] Sella Sella Sella Sella
L/2 L/2
monte valle monte valle
C1 201 0,29 0,86 0,25 0,35 0,69 0,21
I
Scarico 0 0,01 0,05 0,01 0,04 0,01 0,01
C1 201 0,29 0,84 0,26 0,35 0,78 0,30
C2 201 0,25 0,51 0,39 0,19 0,52 0,31
II
C3 201 0,15 0,12 0,39 0,10 0,25 0,23
Scarico 0 0,00 0,01 0,05 0,00 0,01 0,01
6.5 Ispezione visiva post prova di carico
Immediatamente dopo la prova di carico è stata eseguita un’ispezione visiva che non ha
evidenziato l’instaurarsi di nuove anomalie di carattere strutturale.
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 43 di 647 SIMULAZIONE NUMERICA
La modellazione numerica agli elementi finiti è stata eseguita con il software STRAUS 7,
versione STRAND 2.4.6.
La geometria del modello è stata sviluppata partendo dal rilievo geometrico eseguito,
mentre la calibrazione dello stesso è avvenuta sulla base della caratterizzazione dinamica
e della prova di carico illustrate nella presente relazione. Una volta assemblati i vari
elementi strutturali si è provveduto a variarne i parametri di contorno, ossia le
caratteristiche meccaniche dei materiali e dei vincoli, fino alla convergenza tra i risultati
sperimentali e quelli teorici.
I risultati che il programma di calcolo fornisce per ogni elemento sono costituiti dagli
spostamenti e dalle forze nodali; inoltre, mediante interpolazione dei valori di tensione
calcolati nei punti citati, il programma di calcolo fornisce una rappresentazione grafica
dello stato di tensione dell’intera struttura.
Vista assonometrica della struttura
Vista frontale della struttura
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 44 di 647.1 Il modello agli elementi finiti
Il modello ad elementi finiti è costituito da 304 nodi, da 107 beam e da 160 plate; gli
appoggi sono stati modellati mediante elementi beam-spring-damper con rigidezza
assiale e laterale; l’asfalto è stato modellato attraverso delle masse applicate ai nodi
all’estradosso.
La collaborazione fra trave e soletta è stata realizzata mediante elementi beam aventi
sezione a T, mentre la soletta è stata eseguita con ridotte caratteristiche inerziali
esclusivamente con lo scopo di effettuare la ripartizione dei carichi da traffico agenti nel
manto stradale.
La tabella seguente riassume le caratteristiche degli elementi principali che compongono
la struttura modellata, il numero di elementi nel modello e le proprietà meccaniche
adottate per il materiale.
Nr. E
ELEMENTO [kN/m3] MATERIALE
ELEMENTI [MPa]
Travi - Soletta 85 beam 35.000
Pilastri Pile 16 beam 32.000 25,00 Calcestruzzo
Spalle 160 plate 32.000
7.2 Identificazione dinamica
La metodologia per la valutazione delle frequenze e forme proprie di vibrazione è quella
dell’analisi modale. Essa richiede esclusivamente la conoscenza della matrice di rigidezza
e della matrice di massa del sistema discretizzato. Sia la matrice di rigidezza che quella di
massa della struttura è determinata attraverso il procedimento d’assemblaggio dei
contributi di ciascun elemento finito. Il procedimento, implementato nel solutore Straus7,
consiste in una procedura iterativa nel sottospazio degli autovettori, che consente di
ottenere un numero ridotto di autosoluzioni, con frequenza contenuta entro un dominio
prefissato; il procedimento iterativo opera considerando successive approssimazioni delle
forme e delle frequenze proprie. Tale procedura è stata applicata nella presente analisi
ricercando le frequenze nel dominio dei valori sperimentali. Ciascuna forma propria di
vibrazione è rappresentata come una configurazione deformata del ponte, definita
amplificando il generico autovettore normalizzato mediante una costante da precisare.
Descrizione Freq. [Hz]
Trasversale 6,17
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 45 di 64Descrizione Freq. [Hz]
Verticale flessionale 7,79
Descrizione Freq. [Hz]
Verticale torsionale 10,02
Verifica generale Viadotto XXV Aprile – Ponte Gerber – Città di Ivrea pag. 46 di 64Puoi anche leggere
