Quaderni Tecnici AICAP: precompressione esterna e ponti integrali

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In sinergia con l’Associazione AICAP, abbiamo realizzato due quaderni tecnici sulla progettazione di ponti utilizzando il software Midas Civil.

Quaderno 4 AICAP Design of long integral road bridges

Nei ponti tradizionali si installano giunti di dilatazione e appoggi al fine di agevolare gli spostamenti relativi e prevenire l’insorgere di tensioni indotte da variazioni termiche. Tuttavia tali dispositivi possono causare problemi di manutenzione. I ponti integrali, invece, sono strutture prive di giunti e appoggi in cui spalle, pile e impalcato sono connessi monoliticamente creando una complessa interazione strutturale e geotecnica. Quindi la costruzione integrale permette di eliminare gli interventi di manutenzione legati alla presenza dei dispositivi di collegamento. Tuttavia molti Paesi hanno imposto dei limiti restrittivi alla lunghezza di tali strutture, e il presente lavoro ha come scopo l’individuazione della massima lunghezza dei ponti integrali, in relazione alle specifiche condizioni al contorno previste nel caso studio. Si presenta uno studio sull’interazione terreno-struttura a livello di rilevato e di fondazione, e si svolge la progettazione di alcuni elementi strutturali di un ponte integrale in calcestruzzo armato e precompresso facendo attenzione a garantire la necessaria flessibilità alla struttura.

EN: In traditional bridges, expansion joints and supports are installed to facilitate relative displacements and prevent the occurrence of stresses induced by thermal variations. However, such devices can cause maintenance problems. On the other hand, integral bridges are structures without joints and supports where abutments, piers and deck are connected monolithically producing a complex structural and geotechnical interaction. Integral construction thus eliminates maintenance works related to the presence of connection devices. However many countries have imposed restrictive limits on the length of these structures, and this paper aims to identify the maximum length of integral bridges, in relation to the particular boundary conditions considered in the case study. The authors present a study on soil-structure interaction concerning both backfill and foundation soil, and carry out the design of some structural elements of a reinforced and prestressed concrete integral bridge, paying attention to guarantee the necessary flexibility to the structure.

Quaderno 5 AICAP Design of road bridges with external prestressing: 3 case studies

Nel presente lavoro gli autori descrivono la modellazione e la progettazione strutturale di due ponti a cassone a conci prefabbricati e precompressi mediante sola precompressione esterna. I viadotti sono realizzati a sbalzo per conci successivi. Il primo ponte è composto da 4 campate di luce massima pari a 90.4 m ed ha un impalcato di altezza variabile costituito da soletta superiore di spessore costante, soletta inferiore ed anime di spessore variabile. Il secondo viadotto è composto da quattro campate di luce massima 47.7m e altezza della sezione costante. Entrambi i viadotti vengono anche proposti e studiati utilizzando un calcestruzzo fibrorinforzato. Viene di seguito esposta la progettazione del sistema di precompressione esterna e degli elementi strutturali. In particolare, è stato studiato il distorsional warping della sezione dovuto a carichi eccentrici e l’interazione tra taglio, torsione e momento flettente locale nel dimensionamento delle anime del cassone. Infine, viene condotta una verifica dei giunti di taglio mediante la normativa Europea e la normativa AASTHO. Nell’ultima sezione viene progettato un ponte caratterizzato da campate lunghe 45 m, schema statico di trave continua, e impalcato composto da quattro travi post-tese a doppia T; una soluzione semplice ed economica per ponti di media luce.

EN: This paper deals with the structural design and modelling of two segmental prefabricated box-girder bridges with external prestressing only and castellated dry joints with shear keys. The construction method is by balanced cantilever. The first bridge is composed of four spans with maximum length equal to 90.4 m and longitudinal variable depth. Upper slab with constant thickness and lower slab and webs with variable thickness characterize it. The second bridge is composed by four span with maximum length equal to 47.7 m and longitudinal constant depth. Upper slab, lower slab and webs have constant thickness. The bridges are also modelled in fibre reinforced concrete. The design of prestressing system and structural elements is carried out. The authors study, with particular attention, the distorsional warping of the section due to eccentric loads and the interaction between shear, torsion and local bending moment in the design of the webs. The design of the shear keys is carried out by comparing the European and AASHTO Codes. The last section of this paper deals with the structural design of a bridge with external prestressing only. It is characterized by 45 m long spans, continuous girders, and deck made up of four post-tensioned girders with double-T section; a simple and economical solution for medium span bridges.



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