Progetto del varo incrementale per spinta, progettazione dispositivi di varo, calcolo sollecitazioni sull'impalcato, verifiche dell'impalcato, verifiche di Patch Loading, Verifiche di instabilità flessotorsionale

VUODO, CARMINE ANDREA

Electronic Thesis and Dissertation Archive - Università di Pisa

UNIVERSITÀ DI PISA    Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale  Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria delle Costruzioni Civili Curriculum Strutturale   Tesi di Laurea Specialistica  Varo incrementale per spinta dei ponti a travata  in sezione composta acciaio - calcestruzzo        RELATORI                                              CANDIDATO         Prof. Ing. Pietro Croce              Carmine Andrea Vuodo  Dott. Ing. Daniele Lucchesi  Università di Pisa – Tesi di Laurea Specialistica: Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo  1 Introduzione ……………………………………………………………….3 Capitolo 1 - La tecnologia del varo per spinta ......................................... 8 1.1 Introduzione al varo per spinta ................................................................................ 8 1.2 Schema statico della sovrastruttura ....................................................................... 13 1.3 Vincoli geometrici ................................................................................................. 15 1.4 Tecniche di varo per sovrastrutture leggere .......................................................... 16 1.5 Apparecchi di appoggio per il varo e dispositivi di guida .................................... 23 1.6 Azione di spinta e di freno .................................................................................... 25 1.7 Correzione delle sollecitazioni di varo .................................................................. 27 1.8 L’utilizzo dell’avambecco nel varo incrementale ................................................. 31 1.9 Le pile provvisorie ................................................................................................ 49 1.10 Retrobecco ............................................................................................................. 50 1.11 Ponti in sezione composta acciaio-calcestruzzo ................................................... 51 1.12 Varo della travata in acciaio .................................................................................. 55 1.13 Verifiche di una travata varata per spinta ............................................................. 63 Capitolo 2 - Il caso studio ......................................................................... 66 2.1 Descrizione generale del ponte ............................................................................. 66 2.2 Caratteristiche dell’impalcato ............................................................................... 67 2.3 Caratteristiche delle sottostrutture ......................................................................... 73 2.4 Materiali impiegati ................................................................................................ 74 2.5 Azioni e combinazioni di carico in fase di costruzione ........................................ 75 2.6 Predimensionamento avambecco .......................................................................... 82 2.7 La costruzione del ponte ....................................................................................... 91 Capitolo 3 - Operazioni di varo ............................................................. 101 3.1 Premessa .............................................................................................................. 101 3.2 La matrice di trasferimento ................................................................................. 102 3.3 Il metodo di risoluzione ...................................................................................... 107 Università di Pisa – Tesi di Laurea Specialistica: Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo  2 3.4 La matrice di trasferimento ridotta ...................................................................... 108 3.5 Calcolo delle sollecitazioni sull’impalcato durante il varo ................................. 110 3.6 Verifiche della travata durante il varo ................................................................. 120 3.7 Progetto dei dispositivi di varo ........................................................................... 131 3.8 Progetto della pila provvisoria ............................................................................ 141 Capitolo 4 - Patch Loading ..................................................................... 150 4.1 Il problema del “patch loading” nelle travate metalliche varate per spinta ........ 150 4.2 Verifiche di “patch loading” dell’impalcato in fase di varo ............................... 162 Capitolo 5 - L’ instabilità flesso-torsionale ........................................... 165 5.1 L’instabilità flesso torsionale negli impalcati metallici varati per spinta ........... 165 5.2 Progettazione nei confronti dell’instabilità flesso-torsionale .............................. 180 5.3 Verifica di instabilità flesso torsionale dell’impalcato in fase di varo ................ 187 Capitolo 6 - Varo della travata senza pila provvisoria ........................ 195 6.1 Sollecitazioni di calcolo ...................................................................................... 195 6.2 Verifica della travata durante il varo ................................................................... 197 6.3 Analisi della struttura con metodo di calcolo alternativo .................................... 203 Conclusioni ……………………………………………………………209 Bibliografia …………………………………………………………….211        Università di Pisa – Tesi di Laurea Specialistica: Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo   Abstract Quando si affronta la progettazione di qualunque tipo di struttura, la fase costruttiva deve essere sempre esaminata con molta attenzione, poiché solo la realizzabilità dell’opera consente il passaggio dall’idea alla costruzione. In particolare per i ponti e i viadotti il calcolo deve essere sempre accompagnato da uno studio approfondito dei problemi costruttivi, finalizzati all’ottimizzazione dei costi, alla massima funzionalità e a risultati estetici soddisfacenti. L’argomento del presente lavoro di tesi è rappresentato dallo sviluppo di un metodo di calcolo iterativo delle sollecitazioni e relative verifiche di una travata da ponte varata per spinta, affrontando principalmente le due problematiche fondamentali che si presentano durante il varo per spinta di travate da ponte in sistema misto acciaio-calcestruzzo, ovvero il problema del patch loading e dell’instabilità flesso-torsionale. Segue poi lo studio della progettazione del varo di un viadotto di 5 campate in sistema misto acciaio-calcestruzzo, la cui sezione trasversale è del tipo aperta con travi longitudinali aventi sezione a doppio T asimmetriche unite da traversi reticolari, illustrando nel modo più chiaro possibile il lavoro che sta dietro al progetto di montaggio di un ponte, nel caso specifico di un montaggio per varo frontale, attraverso lo sviluppo di un esempio applicativo. Particolare attenzione è stata posta nello studio di un metodo di verifica iterativo del problema del patch loading e dell’instabilità flesso torsionale che si presenta nelle varie fasi di varo, cercando di cogliere, con una discretizzazione della travata a passi costanti e sufficientemente piccoli, il maggior numero possibile di configurazioni di appoggio della struttura. In questo modo è stato possibile sviluppare un metodo di verifica, che seppur approssimato, ci consente di tenere sotto controllo lo stato tensionale ed i fenomeni di instabilità durante il varo, e di poter fare delle considerazioni preliminari sulla capacità della struttura di far fronte alle sollecitazioni dovute alle fasi costruttive.      Università di Pisa – Tesi di Laurea Specialistica: Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo   Bibliografia 1. Marco, Rosignoli. Bridge Launching. s.l. : Thomas Telford, 2002. 2. AASHTO. Guide specifications for Design and Construction of Segmental Concrete Bridges. s.l. : American Association of State Highway and Trasportations Officials, 1998. 3. Sul dimensionamento degli impalcati da ponte in c.a.p. realizzati per varo frontale progressivo. Marco, Rosignoli. s.l. : L'Industria Italiana del Cemento, Dicembre 1996. 4. In tema di predimensionamento dei ponti a cassone in calcestruzzo armato ed in calcestruzzo armato precompresso. Dezi, L., Menditto, G. e Rosignoli, M. s.l. : L'Industria Italiana del Cemento, Giugno 1982. 5. Presizing of prestressed concrete launched bridges. Marco, Rosignoli. s.l. : American Concrete Institute - Structural Journal, 1999. 6. Influences of the incremental launching construction method on the sizing of prestressed concrete bridge decks. Marco, Rosignoli. s.l. : Proceeding of the Institution of Civil Engineers - Structures end Buildings, 1997. 7. L'interazione avambecco-impalcato nei ponti in c.a.p. realizzati er varo frontale. Rosignoli, Marco. marzo 1995. L'industria italiana del cemento. Vol. N.3. 8. La risoluzione della trave continua nei ponti realizzati per varo frontale. Marco, Rosignoli. Marzo 1999. L'industria italiana del cemento. Vol. N.3. 9. Eurocodice-3. Progettazione delle strutture di acciaio - Part 1.1: Regole generali e regole per gli edifici. s.l. : ENV 1.1, 1993. 10. —. Progettazione delle strutture di acciaio, Parte 1-5: Elementi strutturali a lastra. s.l. : UNI EN 1993-1-5. 11. Progetto agli Stati Limite di Sezioni di Classe 4 Soggette a Forza Assiale, Flessione e Taglio. Andrea Dall'asta, Massimo Formica. s.l. : VI WORKSHOP ITALIANO SULLE STRUTTURE COMPOSTE. 12. Gozzi, Jonas. Patch Loading Resistance of Plated Girders. Doctoral Thesis. s.l. : Luleå University of Technology, Department of Civil, Mining and Environmental Engineering Division of Structural Engineering - Steel Structures, 2007. 13. Eurocodice-3. Progettazione delle strutture in acciaio, Parte 2: ponti in acciaio. s.l. : UNI EN 1993-2. Università di Pisa – Tesi di Laurea Specialistica: Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo   14. AHNLÉN, MARTIN e WESTLUND, JONAS. Lateral Torsional Buckling of I-beams - Master of Science Thesis in the Master’s Programme Structural Engineering and. Göteborg, Sweden : Department of Civil and Environmental Engineering, Division of Structural Engineering, Steel and Timber Structures, 2013.  

Varo incrementale per spinta dei ponti a travata in sezione composta acciaio-calcestruzzo

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