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Sugli effetti del ritiro e della viscosità in travi da ponte in sezione mista acciaio-calcestruzzo con precompressione longitudinale della soletta.

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1) INTRODUZIONE

Nell'ambito della costruzione di impalcati di ponti stradali, la tecnologia della struttura mista in acciaio-calcestruzzo ha trovato le sue prime e più congeniali applicazioni nella realizzazione di travate, a nervature o a cassone chiuso, semplicemente appoggiate agli estremi.
In effetti, con tale schema statico, la particolare organizzazione della sezione resistente consente di sfruttare efficientemente le caratteristiche intrinseche dei materiali (calcestruzzo in compressione, acciaio prevalentemente in trazione con ridotte sollecitazioni di compressione in zone, peraltro, favorevolmente ubicate dal punto di vista della stabilità elastica).
Inoltre, i problemi legati alla visco-plasticità del calcestruzzo e alle sue deformazioni da ritiro sono affrontabili e risolvibili con metodi semplificati di agile applicazione.
In tempi più recenti questa tecnica costruttiva è stata estesa, con frequenza sempre crescente, alla realizzazione di ponti con schema statico di trave continua su più appoggi. La diffusione del sistema è dovuta in larga misura, nel nostro paese, allo sviluppo della rete autostradale, le cui esigenze privilegiano la scelta degli schemi statici continui sia per quanto riguarda le opere d'arte principali (con il vantaggio sempre più apprezzato di ridurre il numero dei giunti di dilatazione), sia per le opere di attraversamento della viabilità secondaria (contenuto spessore della struttura a beneficio del franco in altezza, e ridotte turbative all'esercizio in fase di costruzione).
E' tuttavia evidente che, nelle zone prossime agli appoggi intermedi, si perdono i vantaggi statici della sezione composta a causa dell'inversione della sollecitazione flettente; ciò comporta da una parte la rinuncia al contributo del calcestruzzo, che viene a trovarsi in zona tesa, e dall'altra l'accettazione di un certo grado di fessurazione trasversale sotto carichi permanenti, che contrasta con le esigenze di durabilità dell'opera.
Si è fatta strada, negli ultimi anni, l'idea di fronteggiare questi inconvenienti, sulle medie e grandi luci, mediante l' imposizione alla struttura di distorsioni tali da generare stati di coazione favorevoli nei materiali. Possiamo individuare due sistemi fondamentali di distorsione: il primo prevede una pre-sollecitazione della struttura d'acciaio, prima del getto della soletta, ottenuta imprimendo cedimenti ai vari appoggi, progressivamente crescenti verso le estremità , oppure mediante cavi longitudinali da tendere all'intradosso (nel primo modo si induce pre-flessione, nel secondo una pre-compressione eccentrica; in entrambi i casi si produce un momento flettente negativo). Lo stato di coazione così generato sarà rilasciato una volta solidarizzata la soletta (rispettivamente riportando a livello gli appoggi o eliminando il cavo intradossale), con l'intento di ottenere una precompressione del calcestruzzo.
Il secondo sistema consiste nel precomprimere direttamente la soletta: la precompressione può essere effettuata sull'intera sezione solidarizzata, oppure unicamente sulla soletta, quando essa non è ancora collegata alla sottostante trave (lasciando a questo scopo dei vani in corrispondenza dei connettori, da sigillare successivamente). Ciascuno di questi sistemi ha avuto i suoi fautori; qualche applicazione di rilievo è vantata dai sistemi che prevedono la distorsione della struttura di acciaio (De Miranda in Italia).[1]
Queste note si occupano della precompressione della soletta, recentemente proposta con una certa frequenza per la realizzazione di strutture continue su luci medie. Molte delle considerazioni e dei risultati esposti possono essere ritenuti validi per gli altri sistemi costruttivi, in quanto riguardano il più generale problema dell'interazione fra due materiali, uno dei quali caratterizzato da un marcato comportamento visco-elastico, che può considerarsi praticamente assente nell'altro, almeno ai tassi di sollecitazione abituali.

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