Ponti - Struttura

Un ponte è una struttura utilizzata per superare un ostacolo, naturale o artificiale, che si antepone alla continuità di una via di comunicazione. Avremo dei ponti propriamente detti se l'ostacolo è rappresentato da un corso d'acqua, avremo dei viadotti se l'ostacolo è una vallata (discontinuità orografica), avremo dei cavalcavia se l'ostacolo è rappresentato da un'altra via di comunicazione dello stesso tipo di quella attraversante. Si tratta di un'opera tipica di ingegneria civile.

Parti di un porte

Per ben comprendere come son fatti i ponti, bisognerà prima definire alcuni termini.

L'impalcato è la struttura orizzontale che sorregge il piano viabile. A volte con tale parola si intende anche, per estensione, l'intera struttura orizzontale del ponte, includendo le travi, sostenuta dalle pile e dalle spalle. L'impalcato può essere costituito da tavole o travetti di legno, o da una piastra, o soletta, in calcestruzzo armato, o da una lamiera d'acciaio irrigidita da nervature tra loro ortogonali, che prende nome di lastra ortotropa. Negli ultimi anni sono stati realizzati impalcati costituiti da elementi di materiali compositi, prevalentemente in resine rinforzate con fibre di vetro.

Le travi sono in genere gli elementi principali, realizzate di legno strutturale o acciaio o lega di alluminio, o calcestruzzo armato, che costituiscono la struttura del ponte. Il tipo di ponte la cui struttura longitudinale è formata soltanto da travi è detto appunto ponte di travi, o ponte a travata. Un sistema di travi assemblato in modo da formare una struttura a maglie triangolari si chiama travata reticolare (nell'ambito dei ponti) o capriata (nell'ambito dell'edilizia). Un sistema di travi reticolari o capriate consente di realizzare una struttura di maggiore altezza e capacità portante di quanto si potrebbe realizzare con una semplice trave, e quindi consente di superare maggiori luci libere. La struttura orizzontale del ponte, che sostiene l'impalcato, viene normalmente chiamata travata.

Le pile, o piloni, o pilastri (sebbene questo termine si usi nell'ambito dell'edilizia) del ponte sono le strutture a prevalente sviluppo verticale che danno sostegno alla travata in punti intermedi. Le spalle sono le strutture che danno sostegno all'impalcato alle sue estremità e che costituiscono elemento di transizione tra il ponte e i tratti di strada adiacenti. Quando il ponte attraversa un corso d'acqua le spalle possono essere conformate in modo da proteggere le sponde dall'erosione.

Le fondazioni del ponte sono gli elementi strutturali su cui sono impostate le pile e le spalle, e che trasferiscono i carichi e le azioni da esse provenienti al terreno. Il tratto di ponte tra due appoggi, siano essi pile o spalle, si chiama campata, e la sua lunghezza si chiama portata o luce.

Tipi di ponte

In generale i ponti e i viadotti sono costruzioni stabili, senza parti in movimento, e quindi di tipo fisso. Nel caso di superamento di corsi d'acqua navigabili, a seconda della franchigia in altezza, o franco idraulico, (massima altezza consentita ai natanti per non urtare contro il ponte) desiderata, i ponti possono essere costruiti e classificati secondo tre tipologie: ponte fisso, ponte mobile e ponte trasportabile.

Ponti fissi

Questo tipo di ponte è costruito in posizione permanente. Ha una franchigia in altezza ritenuta sufficiente per tutto il traffico che prevedibilmente deve passarvi sotto. Ponti fissi di piccola luce, del tipo a travi, a travate o a travi reticolari, congiungono le due spalle senza alcuna pila intermedia e sono di tipo a travi o a travata. In caso di grande distanza tra le spalle si prevedono pile intermedie o ponti del tipo ad arco, o del tipo ponte strallato, o del tipo sospeso.

Trave

Si dispongono parallelamente alla strada per sostenere il piano viabile lunghe travi di acciaio dal profilo a doppio "T". Esempi frequenti di questo semplicissimo genere di ponte sono i ponti ferroviari con campate da quindici metri, e ponti per arterie di grande comunicazione con campate da trenta metri.

Trave maestra

Tre piastre di acciaio vengono saldate insieme per formare una trave a doppia "T", capace di sopportare un carico maggiore di quello addossabile a un trave normale a doppia "T" a un sol pezzo. Questo tipo di sostegno si adopera per campate più lunghe di quelle ottenibili con un ponte a travate semplici. Ha anche il pregio di una bassa franchigia quando lo si desideri.

Trave scatolare

Questa soluzione viene impiegata con l'utilizzo del cemento armato per ponti con travate di grande luce ed arco molto ribassato. La travata portante è costituita da due o più travi continue collegate tra loro sia sulla parte superiore che su quella inferiore, in modo da formare uno scatolato cavo al suo interno. I travetti trasversali di collegamento sono disposti di solito ad intervalli regolari e permettono il fissaggio di una soletta inferiore ed una superiore. La struttura, a sezione rettangolare o trapezoidale, garantisce una notevole resistenza alla flessione.[11]

Capriata

Elementi strutturali verticali e orizzontali di acciaio vengono rinforzati con tiranti in diagonale in modo da formare dei triangoli. Questo è un tipo rigido ed economico per campate più lunghe e semplici. Occorre una notevole franchigia a causa della complessità dell'intelaiatura.

Continuo

Un ponte continuo è sostanzialmente una serie di campate semplici appoggiato su tre o più punti.

A sbalzo

Costruzione di un ponte a sbalzo

Un ponte di questo tipo ha per campate due o più travi a sbalzo (travi orizzontali vincolate a una sola estremità), costruite a partire da ciascuna estremità dell'ostacolo da superare: proseguendo la costruzione, gli sbalzi si avvicinano fino a unirsi in mezzeria con una campata semplice sospesa. È un principio simile a quello di due persone che si tocchino a vicenda le punte delle dita tenendo le braccia stese. Le campate sporgenti, sono sostenute da un sistema di pile principali e ancoraggi che giungono fino alle sponde. Una costruzione di questo genere non presenta difficoltà perché le campate a sbalzo si sorreggono da sé. Questo genere di ponte è caratterizzato da grandi franchigie in larghezza.

Con i suoi 1.909 metri, il più lungo ponte a sbalzo d'Italia è il Ponte Punta Penna Pizzone (o Ponte Aldo Moro), nella città di Taranto.

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