Studio di fattibilità di una Passerella Pedonale con Arco in Vetro e Trave Collaborante in Acciaio Inox
TESISTA: Massimiliano Poli
RELATORI: Prof.Ing. Maurizio Froli, Dott.Ing. Gerardo Masiello
SOMMARIO:
L’eccellente resistenza a compressione del vetro e la sua antonomastica intrinseca fragilità hanno indotto a selezionare, tra i possibili schemi statici per un ponte pedonale trasparente, quello dell’arco a via superiore, più precisamente identificabile qui come un sistema combinato arco-arco tra un arco continuo fortemente ribassato in acciaio ed un arco funicolare in vetro.
La scelta dell’arco appare la migliore proprio poiché il vetro, con il quale sono costituite le aste–biella dell’arco funicolare e le aste di collegamento tra questi e l’arco in acciaio, è necessariamente sottoposto in regime ordinario esclusivamente a sforzi di compressione.
La possibilità di impiegare elementi monodimensionali compressi in vetro è stata attentamente studiata con la teoria semiempirica dei pannelli sandwich sia sotto il profilo della resistenza meccanica del materiale al variare delle condizioni di carico e della velocità si applicazione dello stesso, sia nei confronti della stabilità dell’equilibrio.
Dovendo contenere la snellezza e pertanto la lunghezza libera di inflessione, si è adottata la soluzione di calastrellare tra loro le coppie di lastre multistrato che costituiscono le bielle compresse dell’arco funicolare.
La progettazione di sistemi calastrellati in vetro e di laminati formati da più strati dello stesso materiale ha consentito di fornire un primo grado di sicurezza nei confronti della rottura fragile del vetro. Reputando assolutamente non sufficiente una sicurezza intrinseca al singolo manufatto è stata affrontata la progettazione della passerella pedonale seguendo i principi, propri del FAIL-SAFE, che prevedono la presenza di gerarchia e ridondanza strutturale, ossia stabilendo più “linee difensive” contro il rischio del collasso totale. Pertanto, la passerella pedonale è stata progettata ipotizzando scenari in di alcuni suoi elementi strutturali più sensibili sono completamente disintegrati.
Il particolare schema statico della passerella, nel quale sono presenti membrature controventanti ed irrigidenti che diventano fondamentali per l’equilibrio in scenari di emergenza, ha permesso di garantire la completa funzionalità del manufatto anche durante dieci condizioni di ipotetica crisi contenendo le deformazioni ed evitando collassi progressivi e globali.
In pratica lo schema statico evolve man mano che alcuni elementi strutturali vengono meno, chiamando in azione altri che fino ad allora erano inerti in modo da scongiurare sempre la formazione di un meccanismo labile e dunque di sostenere il carico anche se con ridotti fattori di sicurezza.
Il risultato raggiunto è quello di una Passerella Pedonale in Vetro tecnicamente realizzabile e dotata di un elevato grado di Affidabilità Strutturale.
