AZIONI SUI PONTI STRADALI – DM14092005 Norme tecniche costruzioni (ex testo unico)

CAP.6.2.3. AZIONI SUI PONTI STRADALI
Le azioni da considerare nella progettazione dei ponti stradali sono:


le azioni permanenti;


le distorsioni, ivi comprese quelle dovute a presollecitazioni di progetto e quelle di origine termica;


le azioni variabili;

– azioni di vento e neve;

le azioni accidentali;


le azioni sismiche.
La viscosità deve essere considerata associata a quelle azioni per le quali dà effetto.

6.2.3.1. Azioni permanenti
1.
Peso proprio degli elementi strutturali e non strutturali: g1.

2.
Carichi permanenti portati: g2 (pavimentazione stradale, marciapiedi, sicurvia, parapetti, attrezzature stradali, rinfianchi e simili).

3.
Altre azioni permanenti: g3 (spinta delle terre, spinte idrauliche, etc.).

6.2.3.2. Distorsioni
1.
Distorsioni e presollecitazioni di progetto: e1 Ai fini delle verifiche si devono considerare gli effetti delle distorsioni e delle presollecitazioni eventualmente previste in progetto.

2.
Ritiro (e2), variazioni termiche (e3), e viscosità (e4). Il calcolo degli effetti del ritiro del calcestruzzo, delle variazioni termiche e della viscosità deve essere effettuato in accordo al carattere ed all’intensità di tali distorsioni definiti nelle relative sezioni delle presenti Norme Tecniche.

3.
Cedimenti vincolari: e5. Dovranno considerarsi gli effetti di cedimenti vincolari quando, sulla base delle indagini e delle valutazioni geotecniche, questi risultino significativi per le strutture.

6.2.3.3. Azioni Variabili da Traffico
6.2.3.3.1. PREMESSA I carichi variabili da traffico sono definiti dagli Schemi di Carico convenzionali rappresentati in Figura 6.2.2 e disposti su corsie convenzionali.
6.2.3.3.2.DEFINIZIONE DELLE CORSIE CONVENZIONALI Le larghezze wl delle corsie convenzionali su di una carreggiata ed il massimo numero (intero) possibile di tali corsie sulla carreggiata stessa sono indicati nel prospetto seguente (Figura 6.2.1 e Tabella 6.2.I).

Tabella 6.2.I -Numero e larghezza delle corsie
Larghezza di carreggiata "w" Numero di corsie convenzionali Larghezza di una corsia convenzionale [m] Larghezza della zona rimanente [m]
w < 5.40 m n1 = 1 3.00 m (w – 3.00) m
5.40 = w < 6.00 m n1 = 2 w/2 0
6.00 m = w n1 = Int (w/3) 3.00 m w – (3.00 x n1)

Se non diversamente specificato, qualora la carreggiata di un impalcato da ponte sia divisa in due parti separate da una zona spartitraffico centrale, si distinguono i casi seguenti: a) se le parti sono separate da una barriera di sicurezza fissa, ciascuna parte, incluse tutte le corsie di emergenza e le
banchine, è autonomamente divisa in corsie convenzionali. b) se le parti sono separate da barriere di sicurezza mobili o da altro dispositivo di ritenuta, l’intera carreggiata, inclusa
la zona spartitraffico centrale, è divisa in corsie convenzionali. La disposizione e la numerazione delle corsie va determinata in modo da indurre le più sfavorevoli condizioni di progetto. Per ogni singola verifica il numero di corsie da considerare caricate, la loro disposizione sulla carreggiata e la loro numerazione vanno scelte in modo che gli effetti della disposizione dei carichi risultino i più sfavorevoli. La corsia che, caricata, risente dell’effetto più sfavorevole è numerata come corsia Numero 1; la corsia che risente del successivo effetto più sfavorevole è numerata come corsia Numero 2, etc. Per ciascuna singola verifica e per ciascuna corsia convenzionale, si applicano gli Schemi di Carico definiti nel seguito per una lunghezza e per una disposizione longitudinale, tali da ottenere l’effetto più sfavorevole.
6.2.3.3.3.SCHEMI DI CARICO
Le azioni variabili del traffico sono definite dai seguenti Schemi di Carico:
Schema di Carico 1: è costituito da carichi concentrati e da carichi uniformemente distribuiti come mostrato in Figura
6.2.2. Questo schema è da assumere a riferimento sia per le verifiche globali, sia per le verifiche locali. Ai fini delle
verifiche locali l’intensità dei carichi va ridotta al 90%.
Schema di Carico 2: è costituito da un singolo asse applicato su specifiche impronte di pneumatico come mostrato in
Figura 6.2.2. Questo schema va considerato autonomamente ed è da assumere a riferimento solo per verifiche locali.
Qualora sia significativo si considererà il peso di una singola ruota di 180 kN.
Schema di Carico 3: è costituito da un carico isolato da 100 kN con impronta quadrata di lato 0.30 m. Si utilizza per
verifiche locali su marciapiedi non protetti da sicurvia.
Schema di Carico 4: è costituito da un carico isolato da 10 kN con impronta quadrata di lato 0.70 m. Si utilizza per
verifiche locali su marciapiedi protetti da sicurvia e sulle passerelle pedonali.
Schema di Carico 5: costituito dalla folla compatta, agente con intensità 4.0 kN/m2.
Schemi di Carico 6.a, b: per opere singole di luce maggiore a 300 m, ai fini della statica complessiva del ponte, si farà
riferimento ai seguenti carichi q6,a e q6,b:

0.3265 0.3430
. 1 .. 1 .
q =211.33.. [kN /m] ; q = 80.48.. [kN / m]
6,a 6,b
. L .. L .
6.2.3.3.4. CATEGORIE STRADALI
Sulla base dei carichi mobili ammessi al transito, i ponti stradali si suddividono nelle tre seguenti categorie:
1a Categoria: ponti per il transito dei carichi mobili sopra indicati con il loro intero valore;
2 a Categoria: come sopra, ma con valori ridotti dei carichi come specificato nel seguito;
3 a Categoria: ponti per il transito dei soli carichi associati allo Schema 5 (passerelle pedonali).
Sul manufatto dovrà essere applicato un contrassegno permanente, chiaramente visibile, indicante la categoria e l’anno
di costruzione del ponte.
L’accesso ai ponti 3 a Categoria di carichi diversi da quelli di progetto, deve essere materialmente impedito.
Il transito di carichi eccezionali, il cui peso, sia totale che per asse, ecceda quelli previsti per la relativa categoria di
progettazione, dovrà essere autorizzato dall’Ente proprietario della strada, secondo le vigenti norme sulla disciplina della
circolazione stradale.

6.2.3.3.5.DISPOSIZIONE DEI CARICHI MOBILI AL FINE DI REALIZZARE LE CONDIZIONI DI CARICO PIÙ
GRAVOSE Il numero delle colonne di carichi mobili da considerare nel calcolo dei ponti di 1a e 2a Categoria è quello massimo compatibile con la larghezza della carreggiata, comprese le eventuali banchine di rispetto e per sosta di emergenza, nonché gli eventuali marciapiedi non protetti e di altezza inferiore a 20 cm, tenuto conto che la larghezza di ingombro convenzionale è stabilita per ciascuna colonna in 3,00 m. In ogni caso il numero delle colonne non deve essere inferiore a 2, a meno che la larghezza della sede stradale sia inferiore a 5,40 m.
La disposizione dei carichi ed il numero delle colonne sulla carreggiata saranno volta per volta quel1i che determinano
le condizioni più sfavorevoli di sollecitazione per la struttura, membratura o sezione considerata.
Per i ponti di 1a Categoria si devono considerare, compatibilmente con le larghezze precedentemente definite, le seguenti
intensità dei carichi (Tabella 6.2.II):

Tabella 6.2.II -Intensità dei carichi Qik e qik per le diverse corsie
Posizione Carico asse Qik [kN] qik [kN/m2]
Corsia numero 1 300 9.00
Corsia numero 2 200 2.50
Corsia numero 3 100 2.50
Altre corsie 0.00 2.50

Per i ponti di 2a Categoria si devono considerare sulla Corsia N.1 un Carico asse Q1k = 225 kN ed un carico distribuito qik = 6.75 [kN/m2]. Sulle altre corsie vanno applicati i carichi associati ai ponti di 1a Categoria. Per i ponti di 3a Categoria si considera il carico associato allo Schema 5 (folla compatta) applicato con la disposizione più gravosa per le singole verifiche. Per opere singole di luce maggiore a 300 m, ai fini della statica complessiva del ponte, si adotterà uno schema di carico q6,a, affiancato nelle altre corsie da uno o più scherni di carico q6,b. I carichi andranno disposti nelle direzioni longitudinale e trasversale in modo da indurre le massime sollecitazioni e deformazioni.
6.2.3.3.6.STRUTTURE SECONDARIE DI IMPALCATO
Diffusione dei carichi locali
I carichi concentrati da considerarsi ai fini delle verifiche locali ed associati agli Schemi di Carico 1, 2, 3 e 4 si assumono uniformemente distribuiti sulla superficie della rispettiva impronta. La diffusione attraverso la pavimentazione e lo spessore della soletta si considera avvenire secondo una diffusione a 45°, fino al piano medio della struttura della soletta sottostante (Figura 6.2.3.a). Nel caso di piastra ortotropa la diffusione va considerata fino al piano medio della piastra superiore (Figura 6.2.3.b).
Calcolo delle strutture secondarie di impalcato
Ai fini del calcolo delle strutture secondarie dell’impalcato (solette, marciapiedi, traversi, etc.) si devono prendere in
considerazione, nelle posizioni di volta in volta più gravose per l’elemento considerato, i carichi già definiti in
precedenza. In alternativa si considera, se più gravoso, il carico associato allo Schema 2, disposto nel modo più
sfavorevole.
Per i marciapiedi non protetti da sicurvia si considera il carico associato allo Schema 3.
Per i marciapiedi protetti da sicurvia e per i ponti di 3a Categoria si considera il carico associato allo Schema 4.
Nella determinazione delle combinazioni di carico si indica come carico ql la disposizione dei carichi mobili che, caso
per caso, risulta più gravosa ai fini delle verifiche.

Figura 6.2.3a -Diffusione dei carichi concentrati attraverso la pavimentazione e le solette

Figura 6.2.3b -Diffusione dei carichi concentrati attraverso fa pavimentazione e gli impalcati a piastra
6.2.3.4. Incremento Dinamico dei Carichi Mobili dovuto ad Azioni Dinamiche: q2 L’entità dei carichi mobili deve essere maggiorata per tener conto degli effetti dinamici. In mancanza di analisi specifiche che prendano in conto le caratteristiche dinamiche della struttura, nonché la velocità di progetto della strada, le caratteristiche delle sospensioni dei carichi e la rugosità del manto stradale, l’incremento q2 è fornito da q2 = (Ø-1)q1 ove Ø, coefficiente dinamico, ha la seguente espressione:

per luci L = 10 m Ø = 1,4


per luci 10 = L = 70 m Ø = 1,4 – (L – 10) : 150


per luci 70 = L Ø = 1,0 dove per L si deve assumere:


per le travi in semplice appoggio è la luce di calcolo;


per le travi continue è la luce di calcolo della campata su cui è applicato il carico più gravoso;


per i ponti con tratti di impalcato a mensola è la luce della mensola, aumentata della luce della eventuale trave in semplice appoggio sostenuta dalla mensola stessa;


per gli elementi secondari d’impalcato,la loro luce di calcolo. In prossimità di interruzioni della continuità strutturale della soletta, in mancanza di analisi specifiche che valutino gli effetti dovuti all’urto, le caratteristiche di sollecitazione determinate con le analisi statiche vanno amplificate del coefficiente 3. La zona di soletta interessata da questa maggiorazione deve avere sviluppo longitudinale pari a metà della luce di calcolo o pari alla lunghezza dello sbalzo.

6.2.3.5. Azione longitudinale di frenamento o di accelerazione: q3 La forza di frenamento o di accelerazione q3 si assume agente nella direzione dell’asse della carreggiata ed al livello della sua superficie finita. L’intensità di tale forza è pari ad 1/10 della colonna di carico più pesante per ciascuna carreggiata e non deve risultare inferiore al 20% (per i ponti di la Categoria) o al 15% (per i ponti di 2a Categoria) del tota1e carico Qik che può interessare la struttura. Qualora la carreggiata contenga più di 4 corsie i predetti valori vanno raddoppiati.
6.2.3.6. Azione centrifuga: q4 Nei ponti con asse curvo di raggio R (in metri) l’azione centrifuga corrispondente ad ogni colonna di carico si valuta convenzionalmente pari a (Tabella 6.2.III):
Tabella 6.2.III -Valori caratteristici delle forze centrifughe
Raggio di curvatura [m] Intensità q4 [kN/m]
R < 60 5.00
60 = R = 1500 300/R
1500 = R 0.00

6.2.3.7. Azioni di neve, vento: q5 Per le azioni da neve e vento vale quanto specificato al Capitolo 3. L’azione del vento può essere convenzionalmente assimilata ad un carico orizzontale statico, diretto ortogonalmente all’asse del ponte e/o diretto nelle direzioni più sfavorevoli per alcuni dei suoi elementi (ad es. le pile). Tale azione si considera agente sulla proiezione nel piano verticale delle superfici direttamente investite. L’azione del vento può essere valutata come azione dinamica mediante una analisi dell’interazione vento-struttura. La superficie dei carichi transitanti sul ponte esposta al vento si assimila ad una parete rettangolare continua dell’altezza di 3 m a partire dal piano stradale. L’azione del vento si può valutare come sopra specificato nei casi in cui essa non possa destare fenomeni dinamici nelle strutture del ponte o quando l’orografia non possa dar luogo ad azioni anomale del vento.
Per i ponti particolarmente sensibili all’eccitazione dinamica del vento si deve procedere alla valutazione della risposta strutturale in galleria del vento e, se necessario, alla formulazione di un modello matematico dell’azione del vento dedotto da misure sperimentali.
6.2.3.8. Azioni sismiche q6
Per le azioni sismiche si devono rispettare le prescrizioni di cui al Paragrafo 3.2.
Per la determinazione degli effetti di tali azioni si farà di regola riferimento alle sole masse corrispondenti ai pesi propri
e sovraccarichi permanenti. Il Committente ed il Progettista, di concerto, potranno defInire, in relazione all’importanza
dell’opera, una opportuna massa corrispondente al carico variabile.

6.2.3.9. Resistenze passive dei vincoli: q7
Nel calcolo delle pile, delle spalle, delle fondazioni, degli stessi apparecchi di appoggio e, se del caso, dell’impalcato, si
devono considerare le forze che derivano dalle resistenze parassite dei vincoli.
Nel caso di appoggi in gomma dette forze andranno valutate sulla base delle caratteristiche dell’appoggio e degli
spostamenti previsti.

6.2.3.10. Azioni sui parapetti. Urto di veicolo in svio: q8
L’altezza dei parapetti non potrà essere inferiore ad un metro. I parapetti devono essere calcolati in base ad un’azione
orizzontale di 1.3 kN/m applicata al corrimano.
I sicurvia e gli elementi strutturali ai quali sono collegati devono essere dimensionati per un’azione orizzontale
trasversale non inferiore a 100 kN, distribuita su 0,50 m ed applicata ad una quota h, misurata dal piano viario, pari alla
minore delle dimensioni h1, h2, dove hl = (altezza della barriera – 0,10 m), h2 = 1,00 m.

6.2.3.11. Altre azioni variabili (azioni idrauliche, urto di un veicolo, urto di ghiacci e natanti su pile): q9
Azioni idrauliche. Le azioni idrauliche sulle pile poste nell’alveo dei fiumi andranno calcolate secondo le prescrizioni
del punto 6.2.2.5 tenendo conto, oltre che dell’orientamento e della forma della pila, anche degli effetti di modificazioni
locali dell’alveo, dovute, per esempio, allo scalzamento atteso in fase transitoria rapida.
Urto di un veicolo contro le strutture. L’intensità e le modalità di applicazione di questo tipo di azioni vanno definite
attraverso una specifica analisi di rischio. In assenza di tale analisi e nel caso in cui si possa verificare l’urto di un
veicolo su di un elemento strutturale principale, qual’è ad esempio il caso delle pile dei sovrappassi, si dovrà considerare
agente sull’elemento strutturale o sulla sua eventuale protezione un’azione orizzontale applicata a 1,25 m dal piano
viario e di intensità pari a 1000 kN, se agente nella direzione di marcia del veicolo, o a 500 kN in direzione
perpendicolare. L’area di impatto ha larghezza b pari alla minore delle dimensioni bl e b2, con bl = larghezza della
membratura e b2 = 1,50 m ed altezza pari a 0,50 m.
Urto di ghiacci e natanti su pile. L’intensità e le modalità di applicazione delle azioni derivanti da pressione dei ghiacci,
urto dei natanti ed altre cause eccezionali, vanno definite facendo riferimento a norme specifiche o attraverso specifiche
analisi di rischio.

6.2.3.12. Combinazioni di Carico
Le combinazioni di carico da considerare ai fini delle verifiche devono essere stabilite in modo da garantire la sicurezza
secondo in conformità a quanto prescritto al Cap. 2.
Di regola, salvo casi particolari adeguatamente motivati, saranno prese in conto le combinazioni di cui alla Tabella

6.2.4.
Per le singole opere di luce maggiore a 300 m è possibile modificare i coefficienti indicati in tabella previa
autorizzazione del Servizio Tecnico Centrale del Ministero dei Lavori Pubblici.

Tabella 6.2.IV -Combinazioni e coefficienti moltiplicativi delle singole azioni per i diversi tipi di verifiche
g1 g2 g3 e1 e2 e3 e4 q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 q8 q9
T I 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1
Verifiche tensionali T II T III T IV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0,6 (**) 0,2 0,2 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
T V 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0
Stati limite di esercizio fessurazione (*) QP FR 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 . 0 . 0 0 0 0 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0
U I 1,4 1,4 1,4 1,2 (0,85) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 0 0 0 0 1,5 1,5 1,5 (***)
Stati limite ultimi U II U III 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,2 (0,85) 1,2 (0,85) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,5 1,5 1,5 1,5 0 1,5 0 0 0,9 0,3 1,5 1,5 1,5 1,5
U IV 1,4 1,4 1,4 1,2 (0,85) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,2 (0) 1,5 1,5 0 1,5 0,3 1,5 1,5

Note:
QP = combinazione di azioni quasi permanente.
FR = combinazione di azioni frequente.
(*) Per ulteriori stati limite di esercizio valgono T I, T II, T III e T IV.
(**) 0.4 per le verifiche agli stati limite di esercizio.

(***)
da valutare caso per caso. Per le azioni gi ed ei si assumono, quando più sfavorevoli, i valori indicati tra parentesi. Il coefficiente . vale:

per solette, traversi e strutture principali di luce inferiore a 10 m: . = 0,70


per strutture principali con luce di calcolo L compresa fra 10 e 100 metri: . = 0,50


per luci superiori a 100 m: . = 0,25

Il testo integrale e definitivo delle Norme Tecniche per le Costruzioni è stato pubblicato nel Supplemento Ordinario n.159 della gazzetta ufficiale n. 222 del 23.09.2005.
Data di entrata in vigore: 23 ottobre 2005.

Decreto Ministeriale 14/09/2005 (Gazzetta ufficiale 23/09/2005 n. 222) Norme Tecniche per le Costruzioni (ex “Testo unico” delle Norme Tecniche per le Costruzioni)- SCARICA PDF
Scarica il testo del decreto dal sito Ufficale della Gazzetta Italiana

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