Il ponte di Gonnesa tra tradizione ed innovazione

Il 24 maggio 2023 è stato inaugurato a Gonnesa, vicino Cagliari, il primo ponte sviluppato in cemento armato con barre pultruse in vetroresina precompresse, più comunemente conosciute come Glass Fiber Reinforced Polymer GFRP rebars, in sostituzione al più comune acciaio d’armatura.

Le barre, in materiale composito GFRP, con certificazione ETA (European Technical Assessment) sono state sviluppate dall’azienda lombarda Sireg, specializzata nella realizzazione di manufatti in materiali compositi per la geotecnica e per l’ingegneria civile, la quale ha partecipato alla gara d’appalto al fianco della Manini Prefabbricati S.p.A.

La ricerca e lo studio di materiali innovativi capaci di garantire alle strutture una maggior durabilità e un minore impatto ambientale diventa quindi fondamentale vista la situazione generale dei ponti in Italia e di altre infrastrutture nelle quali la manutenzione è venuta meno. L’utilizzo di barre in materiale composito fibro-rinforzato (FRP, in inglese Fiber Reinforced Polymer) in sostituzione alla classica armatura metallica inserita all’intero della matrice cementizia rappresenta una delle migliori soluzioni adottabili a questo scopo. I vantaggi legati all’uso di materiali compositi come elementi di rinforzo si rifanno principalmente alla capacità di resistenza alla corrosione e al peso ridotto (circa 1800 kg/m3), due punti che si legano molto bene al concetto di sostenibilità.

L’implementazione della fibra di vetro permette di ridurre i costi, sia in termini reali che di impatto ambientale, sotto molti punti di vista, come il trasporto, la manutenzione e l’approvvigionamento di materia prima. È dunque possibile limitare la quantità di copriferro e l’uso di additivi nel calcestruzzo, il che permette la costruzione di opere con una vita utile di 100 anni senza accorgimenti particolari in fase di progettazione, garantendo alle strutture una buona durabilità anche in condizioni di scarsa manutenzione. [P. CASADEI, Armature in FRP per il cemento armato: sostenibilità e durabilità, 23 aprile 2021]

Dal punto di vista ingegneristico, il ponte è stato realizzato con sette travi prefabbricate composte sia da trefoli in acciaio armonico precompresso, tecnologia ormai da tempo consolidata, e armatura lenta con barre pultruse in vetroresina per riprendere le azioni di flessione e taglio dell’impalcato sotto le azioni dei carichi da traffico.

Il ponte è stato sviluppato a graticcio di travi ovvero con travi longitudinali legate assieme da soletta e travi trasversali. Questa soluzione viene solitamente scelta quando le luci da coprire non sono ingenti. Esso misura infatti 23,30 metri in lunghezza e 9,10 metri in larghezza.

Nel calcolo dei ponti a graticcio la geometria tridimensionale dell’impalcato viene schematizzata nel piano con delle travi longitudinali che collaborano con una porzione definita “porzione efficace” di soletta e dei traversi.

La complicazione che si ha in queste tipologie strutturali utilizzate nella realizzazione dei ponti a piccole luci consiste nella ripartizione del carico su ogni trave che costituisce l’impalcato.

Due sono le metodologie a cui si può ricorrere: il metodo di Courbon e il metodo di Engesser. Il primo presuppone la presenza nell’impalcato di un traverso infinitamente rigido flessionalmente e un carico distribuito che si ripartisce tra le altre travi.

Il metodo di Engesser invece, presuppone rigidezze torsionali nulle e rigidezza flessionale infinita nei traversi.

Le tecniche di calcolo tradizionali si interfacciano quindi con le innovazioni tecnologiche in ambito civile che caratterizzano il nostro tempo.

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