Intervento di riparazione del cavalca ferrovia in acciaio “Badoni” di Lecco

L’intervento analizzato di seguito riguarda il dimensionamento e la verifica della struttura di un ponte in acciaio reticolare, sito in Corso Matteotti a Lecco, al km 0+089 della linea ferroviaria Lecco - Colico, a collegamento di due vie principali della città. La costruzione del cavalca ferrovia “Badoni” risale al 1927 ad opera delle Officine Badoni, che proprio in Lecco avevano la sede.

 

La storia delle Officine Badoni comincia a partire dalla seconda metà del ‘700, quando, nel territorio di Lecco, ci fu il primo insediamento industriale relativo a un opificio con fucina e lavorazione dei metalli. Dal 1878 inizia la produzione di costruzioni in ferro quali ponti, pensiline e tettoie, dai primi anni del ‘900 l’azienda si consolida nei prodotti e esegue moltissime opere, tra queste il ponte oggetto di questa analisi.

Nel 2014 il ponte Badoni presentava uno stato di degrado e una delle problematiche maggiori era quella relativa alla flessione nella struttura dovuta al passaggio dei mezzi pesanti.

Il progetto di riparazione prevedeva la demolizione della soletta di impalcato e il rifacimento di una nuova struttura atta a sopportare i carichi previsti dall’attuale Normativa relativamente ai ponti.

I carichi considerati nel progetto originario del ponte si riferiscono alla Normativa del 1916 e sono indicati nella figura a fianco.

Lo stato di fatto presentava le seguenti caratteristiche: l’impalcato era composto da uno strato di asfalto avente spessore pari a circa 15 cm, da una massicciata per la sede stradale di peso pari a 420 daN/m² e da ferri zores 12x24 cm, di peso pari a 80 daN/m²; la struttura esaminata è a pianta rettangolare 23.40 x 9.85 m.

La ristrutturazione era necessaria in modo da porre in sicurezza la struttura e adeguarla agli attuali carichi che lo percorrono, ossia occorreva rispettare i disposti dell’Art. C8.4.3 della Circolare 2 febbraio 2009 n. 617 (Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le Costruzioni”), in cui rientrano tutti gli interventi di riparazione e i rafforzamenti, a condizione che non venga cambiato significativamente il comportamento globale della struttura.

Al fine di valutare lo stato tensionale e deformativo della struttura è stato creato un modello 3D con il software DOLMEN Acciaio, sviluppato e distribuito da CDM DOLMEN di Torino, usando la geometria proveniente dalle tavole di progetto; per le caratteristiche dei materiali, in mancanza di prove sperimentali, ci si è riferiti alla bibliografia.

 

L’intervento esula dalla struttura portante in acciaio e ci si è concentrati sul vecchio impalcato per cui è stata prevista la sostituzione con una lamiera grecata OR 75/570, avente spessore pari a 1.5 mm e peso pari a 17.21 daN/m², e con dei ferri aggiuntivi longitudinali di diametro 12 mm.

Il getto di completamento è stato eseguito con calcestruzzo di aggregati leggeri tipo Leca (cls 1600 = 1700 daN/m³) armato con rete elettrosaldata di diametro 8 mm e passo 20/20, coperto da uno strato di impermeabilizzazione e da un successivo strato di asfaltatura di spessore di 4 cm circa (come rappresentato nell’immagine precedente).

I marciapiedi hanno una larghezza di 150 cm e sono costituiti da lastre in acciaio di spessore 15 mm irrigidite da UPN 100 nel loro piano, le quali appoggeranno su due nuove travi IPE 300 e 270 e su una trave esistente composta da un piatto 17x300mm e da quattro angolari 60x9 mm. La zona vuota, sottostante i marciapiedi, verrà adibita a utilizzi secondari, ad esempio per contenere i cavi.
L’obbiettivo era quello di avere un impalcato più leggero rispetto a quello precedente e che presentasse una grande resistenza, senza modificare la statica della struttura.

Si osserva come esempio numerico la diminuzione del peso della struttura:
P_{impalcato vecchio} = 420 + 80 = 500 daN/m²
P _{impalcato in progetto} = (0.20 + 0.0195) x 1700 + 17.21 = 390.36 daN/m²

Nell’immagine seguente si può vedere la sezione di progetto del marciapiede.

Il progettista, l’ing. Pierluigi Muschiato della O&M Ingegneria di Acqui Terme (AL), ha eseguito due valutazioni che sono state verificate sia con il metodo analitico che con il metodo sperimentale e, successivamente, ha effettuato un confronto tra i due procedimenti.

In primo luogo è stato creato un modello di calcolo FEM tramite il Programma DOLMEN, in questo caso sono state eseguite tre modellazioni relative a tre prove di carico simulate. Come esempio illustrativo vengono riportati i risultati ottenuti per l’ipotesi di carico relativa a due autocarri disposti uno per corsia e quella relativa a sei autocarri disposti tre per corsia.

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Per maggiori informazioni su questo progetto visitate la pagina:
http://www.cdmdolmen.it/lavori/lav_muschiato_ponte.htm