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Autore
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Malika Urinova
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Università
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CTU | Facoltà di Ingegneria Civile, Repubblica Ceca
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Informazioni di base
Scopo: Ponte pedonale e ciclabile
Campata: 18 metri (tra i supporti)
Materiale: Archi di sostegno in legno lamellare incollato, altri elementi in legno massello strutturale
Struttura portante
Il sistema di supporto principale consiste in due archi curvi realizzati in legno lamellare incollato (ad es. GL24h), con una sezione trasversale rettangolare. Gli archi sono ancorati a basi in cemento armato, che trasferiscono nel fondamento sia le componenti di carico verticali che orizzontali. Una struttura di controvento spaziale in legno massello strutturale, composta da elementi inclinati e orizzontali, è posizionata tra gli archi.
Pavimentazione (Marciapiede)
Il marciapiede è supportato nella parte inferiore degli archi, attraverso travi trasversali in legno strutturale. La superficie pedonale è realizzata con tavole di legno posizionate longitudinalmente, fissate con viti o chiodi.
Riempimento e parapetto
La parte superiore della struttura consiste in un riempimento di controvento spaziale, che funge anche da parapetto protettivo. Questo riempimento è realizzato in legno massello strutturale sotto forma di rinforzi diagonali e orizzontali.
Fondazioni
La struttura è montata su basi in cemento armato, che assicurano:
Il trasferimento dei carichi nel terreno di fondazione, l'ancoraggio degli archi per prevenire spostamenti e ribaltamenti, e la protezione del legno dal contatto diretto con l'umidità.
Soluzione materiale
Archi di supporto: Legno lamellare incollato (ad es. GL24h)
Altri elementi (travi, riempimenti, pavimentazione): Legno massello strutturale
Tutti gli elementi in legno sono rivestiti con una finitura protettiva contro l'intemperie, le radiazioni UV e gli attacchi biologici.
Il ponte in legno progettato per pedoni e ciclisti è stato sottoposto a una valutazione statica tenendo conto delle combinazioni di carico di base secondo le normative vigenti. Il calcolo è stato eseguito utilizzando un modello numerico nel programma RFEM 6, utilizzando il Metodo degli Elementi Finiti (FEM).
Carico assiale e momento flettente My
Il ponte è stato progettato considerando il carico progettuale dal carico vivo (pedoni e ciclisti) secondo ČSN EN 1991-1-1. Inoltre, è stato preso in considerazione il peso proprio della struttura e i carichi permanenti supplementari. Le forze assiali risultanti negli elementi portanti principali sono state analizzate e confrontate con la capacità portante delle sezioni trasversali.
Nelle aree di massimo momento flettente, è stato monitorato il momento flettente lungo l'asse y (My), e i valori risultanti sono stati confrontati con il momento flettente progettuale per il legno. È stato verificato che i valori massimi non superano la capacità portante ultima del materiale.
Sono state monitorate le deformazioni globali dell'intera struttura per un carico che rappresenta un ponte completamente occupato. La massima deflessione della struttura corrisponde al rapporto limite prescritto l/300. Pertanto, il ponte soddisfa i requisiti per lo stato limite di utilizzabilità (SLS).
Tensione elastica equivalente
Per una valutazione completa della tensione nella struttura, lo stato di tensione è stato valutato utilizzando la tensione elastica equivalente secondo l'ipotesi di von Mises. I valori risultanti sono stati confrontati con i valori di resistenza caratteristica del legno utilizzato, ed è stato verificato che nessun punto critico della struttura supera il limite di tensione ultimo. Pertanto, la struttura è sicura rispetto allo stato limite ultimo (ULS).
Analisi del vento
Per la valutazione aerodinamica del ponte pedonale e ciclabile in legno, è stata utilizzata una simulazione nel programma RWIND 3. I risultati mostrano la distribuzione della velocità del vento attorno alla struttura e il comportamento del modello di flusso. La mappa a colori indica chiaramente un'accelerazione significativa del flusso sopra la struttura e la formazione di un'area di vortice dietro di essa. Il carico del vento più alto si concentra sul bordo sopravvento dell'arco.
Le linee di flusso dimostrano che il flusso d'aria penetra parzialmente attraverso la struttura a traliccio, confermando la sua favorevole permeabilità. La forma dell'arco contribuisce a un flusso regolare e minimizza la formazione di vortici turbolenti. La struttura quindi mostra buone proprietà aerodinamiche e una distribuzione uniforme dei carichi del vento.
