Nuove metodologie per il consolidamento conservativo degli antichi ponti ad arco

Il consolidamento e adeguamento strutturale dell’antico ponte ad arco di interesse storico di Castagnara (Pd) ha permesso all’Università di Udine di dimostrare come sia possibile aumentare la resistenza e la capacità di deformazione di antichi ponti in muratura salvaguardandone, al contempo, l’infrastruttura storica, con interventi non invasivi e architettonicamente non impattanti. Lo studio di adeguamento statico conservativo dell’antico manufatto, la cui costruzione è datata all’anno 1859, è stato realizzato da Gaetano Russo, professore di tecnica delle costruzioni dell’Università di Udine, Stefano Donadello, dottorando di ricerca dell’ateneo friulano, e Otello Bergamo, già dottore di ricerca a Udine.

 

Il lavoro è stato pubblicato nell’articolo “Retrofitting of the historic Castagnara bridge in Padua, Italy, with fibre reinforced plastic elements" che ha ottenuto il premio come migliore articolo scientifico pubblicato nel 2014 sulla rivista Structural Engineering International (SEI) del International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE). La premiazione è avvenuta a Ginevra lo scorso 23 settembre nell’ambito della IABSE Conference 2015.

 

Lo studio, in particolare, ha dimostrato come materiali compositi avanzati – fibre di carbonio sotto forma di fasce o strisce - possono essere utilizzati per rinforzare ponti ad arco in muratura aumentandone la loro capacità di carico. La metodologia adottata per ammodernare e consolidare il ponte di Castagnara può essere applicata a qualunque altro analogo ponte. I ponti ad arco in muratura sono tipicamente infrastrutture storiche non progettate per sopportare il traffico pesante che oggigiorno devono sostenere. Poiché il loro adeguamento strutturale non risulta generalmente né semplice, né economico, finora sono stati spesso sostituiti con ponti moderni in calcestruzzo armato o acciaio.

 

La metodologia di intervento messa a punto dall’Università di Udine «si è rilevata – spiega Gaetano Russo - relativamente semplice, anche in quanto non ha richiesto la costruzione di opere provvisionali, spesso necessarie per garantire la stabilità del ponte durante i lavori di adeguamento. Inoltre le tecniche e i materiali impiegati hanno reso economicamente vantaggioso conservare l’infrastruttura storica invece di sostituirla».

 

I risultati dell’intervento di adeguamento realizzato a Castagnara «hanno dimostrato – spiega Russo – che l'applicazione di tessuto di fibre di carbonio FRP ai ponti in muratura fornisce aumenti significativi della capacità a flessione e a taglio consentendo al ponte di sopportare grandi deformazioni senza perdita di resistenza». L’intervento ha comportato «l’inserimento di cavi d’acciaio pretesi nelle spalle – precisa Russo -, iniezioni consolidanti, l’incollaggio di strisce di FRP sull'estradosso del ponte e la demolizione e ricostruzione della soletta in cemento armato. È stata eseguita un'analisi dinamica elastica lineare e non lineare del ponte. Per valutare la performance dell’adeguamento sono stati sviluppati accurati modelli a elementi finiti ed effettuate misure di accelerazione dinamica in situ».