La definizione della classe di attenzione strutturale e fondazionale considera i principali parametri influenti sul comportamento strutturale dell’opera nelle sue usuali condizioni di esercizio. Si tratta quindi di parametri relativi all’entità e alla frequenza dei carichi da traffico, nonché fattori inerenti alle caratteristiche prettamente strutturali delle opere o, ancora, parametri legati al corretto funzionamento e gestione della rete stradale di appartenenza. Essi sono distinti in “parametri primari” e “parametri secondari”, come indicato in Tabella 4.1.
Di seguito si riportano i parametri (in grassetto rosso) non desumibili dalle schede di ispezione di livello 1. In corsivo sono riportati, in sola lettura, i dati dichiarati nelle altre schede di ispezione di livello 0 e 1.
La pericolosità è legata alla probabilità che il ponte sia interessato dal passaggio di carichi di massa rilevante, tra cui i veicoli commerciali, ossia i veicoli la cui sagoma corrisponde a tipologie con portata superiore a 3,5 t. A parità di condizioni, un ponte su cui transitano frequentemente veicoli con rimorchio di massa rilevante risulta più a rischio di un ponte con le stesse caratteristiche strutturali interessato da flussi ordinari di traffico, costituiti per la maggior parte da veicoli leggeri. A ciò consegue che risulterebbe estremamente utile classificare le stesse strade, non solo in funzione delle caratteristiche costruttive, tecniche e funzionali, ma anche in funzione della massima massa ammissibile (Tabella 4.2). Quest’ultima dovrebbe essere stata stabilita dall’ente di gestione della strada in relazione allo stato di conservazione dei ponti presenti sull’arteria stradale considerata, con l’imposizione delle conseguenti limitazioni al traffico. È poi onere dell’ente di gestione assicurarsi che tale limitazione sia rispettata. L’attribuzione della CdA fa quindi riferimento alle limitazioni di transito vigenti all’atto della relativa valutazione.
Tabella 4.2. - Classificazione delle strade in funzione della massima massa ammissibile (*) le percentuali sono riferite ai carichi concentrati su due assi in tandem, complessivamente pari a 600 kN, previsti dallo schema di carico delle Norme Tecniche
Dai dati inseriti nella scheda di ispezione di livello 0 risulta che la strada è in Classe A: Carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche perché in atto non ci sono limitazioni di carico
Ai fini delle presenti Linee Guida, incrociando la classe della strada con la frequenza con cui è previsto il transito di carichi di massa significativa, si può individuare la classe di pericolosità del ponte, come indicato in Tabella 4.3. Tale parametro è definito sulla base del numero medio di veicoli commerciali previsti su una singola corsia di marcia nell’arco di un’intera giornata (24 h), ed è classificato in Alta, Media e Bassa secondo i criteri di Tabella 4.4.
Tabella 4.3. - Classi di pericolosità in funzione della classe stradale e della frequenza del passaggio di veicoli commerciali
Dai dati inseriti nella scheda di ispezione di livello 0 risulta che la classe di pericolosità del ponte è Alta
Tabella 4.4. - Frequenza del transito di veicoli commerciali per singola corsia di marcia
Dai dati inseriti nella scheda di ispezione di livello 0 risulta che la frequenza dei passaggi di veicoli commerciali è Alta perché la frequenza di transito è pari a 940 veicoli/giorno
Il fattore vulnerabilità dipende da diversi parametri; in particolare:
Esso è il risultato della combinazione dei vari parametri, secondo lo schema logico riportato in Figura 4.2. Dallo schema in Figura 4.2 si nota che, qualora il livello di difettosità attuale risulti elevato, il ponte ha comunque classe di vulnerabilità alta, a prescindere dagli altri fattori considerati.
Dai dati inseriti nella scheda risulta che la vulnerabilità strutturale e fondazionale è Alta
Il livello di difettosità è legato all’attuale stato di conservazione della struttura ed è valutabile dall’elaborazione dei risultati delle indagini speditive e del rilievo difettologico previsto dal Livello 1 dell’approccio multilivello (§ 3). Esso è classificato in 5 classi (da bassa ad alta), come mostrato in Tabella 4.5, in funzione della gravità, dell’intensità e dell’estensione dei difetti rilevati, nonché dell’elemento interessato da tali difetti e della sua rilevanza sul comportamento strutturale globale del ponte.
Tabella 4.5. - Classificazione del livello di difettosità
Dai dati inseriti nelle schede di difettosità di livello 1 risulta una difettosità strutturale e fondazionale di livello Alta
Il livello di difettosità non è sufficiente per stimare la vulnerabilità del ponte in quanto essa dipende anche dalla rapidità con cui tale livello di difettosità è stato raggiunto. Infatti, mentre un determinato livello di difettosità su un ponte in opera da un tempo significativo (per esempio, 50 anni) si può considerare “fisiologico”, lo stesso livello di difettosità rilevato su un ponte recentemente costruito richiede una maggiore attenzione, in quanto indica che si è sviluppato con una rapidità elevata e che, probabilmente, raggiungerà rapidamente livelli significativi. Il confronto in funzione dell’anno di costruzione è ovviamente significativo nel caso in cui i ponti non siano stati oggetto di rilevanti interventi manutentivi. Al contrario, nel caso in cui si abbia evidenza di interventi manutentivi, opportunamente documentati, che abbiano limitato in maniera significativa i fenomeni di degrado, riconducendo lo stato di conservazione dell’opera nella pratica alle sue condizioni iniziali, occorre fare riferimento all’anno dell’ultimo intervento di manutenzione effettuato, attribuendo una vulnerabilità più alta ai ponti per cui gli interventi sono più recenti ma che attualmente si trovano allo stesso livello di degrado di opere su cui si è intervenuto meno recentemente. Utilizzando la documentazione disponibile dal censimento di Livello 0 e un attento esame visivo dell’opera, occorre valutare la tipologia degli interventi di manutenzione a cui è stata soggetta l’opera e la loro efficacia nel riparare i difetti o i danneggiamenti conseguenti ai fenomeni di degrado. Secondo quanto detto, la rapidità di evoluzione del degrado è stimata, in funzione del periodo di costruzione del ponte, nel caso di assenza di interventi manutentivi, o del periodo di attuazione dell’ultimo intervento di manutenzione significativo, in caso contrario.
A tal fine si distinguono 3 categorie in funzione del periodo di costruzione o dell'ultimo intervento di manutenzione significativa:
Noto l’anno di realizzazione del ponte e degli interventi manutentivi effettuati o ipotizzandoli, laddove ci siano condizioni sufficienti per farlo, si stabilisce a quale categoria occorre fare riferimento e si corregge la classificazione del livello di difettosità attuale, secondo il percorso logico rappresentato in Figura 4.2. L’eventuale esposizione dell’opera a correnti di vento marine (“aerosol marini”) o all’azione aggressiva dei sali antigelo può determinare una maggiore rapidità di evoluzione del degrado.
Dai dati forniti in questa scheda risulta che il ponte è stato costruito in un periodo posteriore al 1980.Il ponte non risulta al momento esposto a correnti di vento marine (“aerosol marini”) e/o all’azione aggressiva dei sali antigelo tali da determinare una maggiore rapidità di evoluzione del degrado. La classe di vulnerabilità intermedia rimane inalterata rispetto al livello di difettosità valutato in funzione dell’epoca di costruzione ai sensi dell'ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.3. Pertanto tenuto conto della rapidità di evoluzione del degrado si attribuisce al ponte una classe intermedia di vulnerabilità Alta.
Al fine di poter stimare il livello di vulnerabilità delle opere, oltre allo stato di conservazione che le contraddistinguono, è importante la conoscenza delle ipotesi alla base della loro realizzazione e, tra queste, i carichi previsti nelle fasi di progettazione. All’evoluzione del panorama normativo storico italiano è infatti corrisposta una variazione nella definizione dei carichi da traffico e dei metodi di progettazione impiegati. Confrontando i valori dei carichi da traffico considerati dalle norme nel corso degli anni rispetto a quelli previsti dalle Norme Tecniche attualmente vigenti, si nota che, innanzitutto, occorre distinguere i ponti progettati in 1° categoria, ossia i ponti destinati al transito di carichi civili e militari, da quelli di 2° categoria, destinati al transito dei soli carichi civili. Se, infatti, gli effetti dei carichi civili considerati fino al 1980 erano molto meno gravosi rispetto a quelli previsti attualmente, gli effetti dei carichi militari previsti dal 1952 in poi sono paragonabili a quelli indotti dagli schemi di traffico attuali. Gli effetti dei carichi da traffico sul ponte dipendono, oltre che dal loro valore, dallo schema statico del ponte e dalla loro disposizione sulla sede stradale, ovvero dalla luce e dalla larghezza dell’impalcato. Sulla base di tali caratteristiche andrebbe stabilito se i carichi di esercizio impiegati nella progettazione rappresentano un aggravante o meno della vulnerabilità del ponte. In mancanza di valutazioni più accurate, sulla base del solo anno di progettazione, è possibile distinguere tre classi:
Dai dati forniti in questa scheda risulta che il ponte è di I categoria e che la progettazione è compresa tra il 1990 (escluso) ed il 2005 (escluso).Pertanto la progettazione rientra nella classe B e la classe di vulnerabilità viene modificata in Alta
La vulnerabilità delle opere è strettamente connessa alle caratteristiche strutturali, in termini di schema statico, luce e materiale da costruzione e a come esse rispondono alle richieste provenienti dalle azioni a cui il ponte è soggetto. Alcuni dei parametri tenuti in conto per stimare la vulnerabilità nei confronti delle azioni statiche e geotecniche di opere con diverso schema statico, materiale (inteso come materiale dell’impalcato) e luce (intesa come luce della campata più lunga) sono la ridondanza dello schema statico (strutture con maggiore grado di iperstaticità sono considerate meno vulnerabili di strutture meno iperstatiche o isostatiche), la suscettibilità a crisi fragili, quali crisi di taglio per travate Gerber, e la sensibilità del materiale ai fenomeni di degrado. Con riferimento alla Tabella 4.6, individuati lo schema statico, il materiale e la luce si individua la classe di vulnerabilità da associare alle caratteristiche strutturali del ponte oggetto di valutazione, che, combinata con gli altri parametri, permette di ricavare la classe di vulnerabilità complessiva del ponte, come mostrato in Figura 4.2.
Qualora il ponte abbia campate con diverso schema strutturale (ad esempio, campate centrali ad arco e campate di riva con travate appoggiate), si consideri la classe di vulnerabilità più gravosa tra quelle associate ai due differenti schemi statici. Le classi in Tabella 4.6, in funzione del numero di campate dell’opera coinvolte in un possibile meccanismo di collasso, si modificano nel seguente modo: - la classe aumenta di un livello (da Bassa a Medio-Bassa, da Medio-Bassa a Media, e così via) se il numero di campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso è superiore a 3; - la classe rimane invariata se il numero di campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso è inferiore o uguale a 3.
Tabella 4.6. - Classi di vulnerabilità in funzione di schema statico, luce e materiale (L= luce della campata più lunga) *Con il termine "misto" si fa riferimento ad impalcati con struttura composta in acciaio-c.a.
Dai dati inseriti nella scheda di ispezione descrittiva di livello 1 si attribuisce una classe di vulnerabilità Media valutata in accordo alla Tab. 4.6 delle LLGG, ossia in funzione dello schema statico (Travate Continue), luce (massima: 92.00 m), materiale dell'impalcato (CAP) e numero di campate. La classe di vulnerabilità rimane invariata (Media) poiché il numero delle campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso non è maggiore di 3, nella fattispecie pari a 1 su un totale di 5 (vedi Istruzione Operativa 4.2.2.7 ANSFISA).
La stima del livello di esposizione è basata sui dati di traffico relativi alla rete stradale di interesse, in termini di frequenza dei veicoli transitanti, oltre che su fattori legati alla capacità della rete di fronteggiare situazioni impreviste, ossia alla sua resilienza. I parametri da considerare per la valutazione del fattore esposizione sono:
Analogamente agli altri fattori, il valore dei parametri primari determina una distinzione in 5 classi o livelli di esposizione che è poi modificata dal valore dei parametri secondari, secondo lo schema mostrato in Figura 4.3. In questo caso, il parametro legato al trasporto di merci pericolose, non incluso nello schema in Figura 4.3, influisce sulla classificazione finale della classe di attenzione, al fine di stabilire un ordine di priorità tra opere appartenenti ad una stessa classe.
Dai dati inseriti nelle schede di ispezione viene assegnato al ponte in esame una Classe di Esposizione Strutturale e Fondazionale Medio-alta.
Mediante le informazioni relative alle reti stradali di appartenenza raccolte nel censimento di Livello 0, acquisite a seguito di studi trasportistici specifici o fornite dagli enti gestori di competenza, si può ricavare il volume di traffico previsto, in termini di Traffico Medio Giornaliero (TGM) ossia il numero medio di veicoli transitanti in un giorno sull’intera larghezza di carreggiata servita dal ponte. Sulla base di questo, si determina il livello di TGM come in Tabella 4.7.
Tabella 4.7. - Livello di Traffico Medio Giornaliero (veicoli/giorno sull'intera carreggiata)
Nel caso in esame il Livello di Traffico Medio Giornaliero è pari a Media poiché il numero di veicoli/giorno sull’intera carreggiata è pari a 11639 veicoli/giorno
Eventuali aggiornamenti delle misurazioni dei dati di traffico che evidenzino variazioni del livello di traffico di cui alla Tabella 4.7, comportano l’aggiornamento della classe di esposizione e la conseguente rivalutazione della classe di attenzione. Oltre che dal livello di TGM previsto sulla strada di interesse, il livello di esposizione, inteso come probabilità di subire perdite di vite umane a seguito di un evento quale il crollo di un ponte, dipende dalla luce media della campata della struttura, in quanto al suo aumentare, aumenta il rischio a cui l’utente della strada è esposto. Il livello di TGM individuato mediante la Tabella 4.7, pertanto, si corregge in funzione della luce media della campata del ponte, secondo la Tabella 4.8, distinguendo:
Nel caso in esame il ponte viene classificato come ponte a Grande luce poiché la luce media delle campate è pari a 92.00 m
Tabella 4.8. - Livello di Traffico Medio Giornaliero e luce media della campata del ponte
Nel caso in esame viene assegnato al ponte un livello di Traffico Medio Giornaliero e luce media della campata del ponte pari a Medio-alta
Nei casi in cui l’ente gestore/proprietario ritenga che il frequente passaggio di persone possa comportare un aumento significativo di esposizione, come potrebbe accadere per opere all’interno di centri abitati aventi carreggiate che ospitano marciapiedi riservati al transito di pedoni, la classe definita in Tabella 4.8 può essere incrementata di un livello (da Bassa a Medio-bassa, da Medio-bassa a Media, e così via).
Dai dati forniti in questa scheda risulta che mediamente non si rileva un frequente passaggio di persone sul ponte.Pertanto la classe associata al livello di Traffico Medio Giornaliero e luce media della campata del ponte non viene incrementata di un livello e viene quindi assegnato alla stessa classe un livello Medio-alto
La possibile chiusura o le limitazioni di traffico sul ponte causano inevitabili disagi alle economie locali. Tali disagi sono contenuti nel caso siano individuati itinerari stradali adeguati su cui eventualmente deviare i flussi di traffico. È pertanto considerata la presenza e l’adeguatezza, in termini di costi, tempo e distanze, delle alternative stradali percorribili in caso di chiusura del ponte. La classe identificata sulla base di livello di TGM e luce media della campata, quindi, aumenta se non sono presenti alternative stradali adeguate (vedi Figura 4.3), in quanto il ponte acquisisce una maggiore importanza strategica per il corretto funzionamento del sistema viario ed è pertanto necessario preservarne l’efficienza ed evitare quanto più possibile crolli o perdite di funzionalità. Le informazioni necessarie per valutare tale fattore sono deducibili da studi trasportistici specifici, qualora disponibili, inclusi nel censimento di Livello 0. Nel caso in cui non siano disponibili dati sufficienti, si considera il caso di “assenza di alternative” per procedere in via cautelativa.
Dai dati inseriti nelle schede di ispezione di livello 0 risulta la presenza di alternative stradali
Il diverso livello di esposizione associato alla tipologia di ente scavalcato dipende dalle conseguenze, economiche e sociali che l’eventuale crollo del ponte avrebbe sull’ente stesso ed è messo in conto mediante la definizione di tre classi, descritte in Tabella 4.9 ed utilizzate per correggere il livello di esposizione secondo lo schema in Figura 4.3.
Tabella 4.9. - Tipologia di ente scavalcato
Dai dati inseriti nelle schede di ispezione di livello 1 risulta che la classe della tipologia di ente scavalcato: Classe B: prevede normali affollamenti - senza funzioni pubbliche e sociali essenziali - la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza e/o ha limitato valore naturalistico- economico e sociale (strade a viabilità secondaria-corsi d’acqua-laghi-specchi d’acqua marini- etc.)
Per materie pericolose si intendono quelle sostanze che per la loro particolare natura sono in grado di produrre danni significativi alle persone e all'ambiente. Il transito di materiale di questo tipo comporta inevitabilmente un incremento di esposizione e quindi di classe di attenzione. Tale parametro è utilizzato come elemento di discrimine tra ponti appartenenti alla stessa classe di attenzione, consentendo di definire un ordine di priorità interno ad ogni classe e prevedendo una priorità più alta per i ponti per cui il trasporto di merci pericolose non sia di carattere meramente occasionale, ma dettato da specifiche esigenze del territorio. Le informazioni relative al passaggio di merci pericolose devono essere fornite dall’ente di gestione.
Dai dati inseriti nelle schede di ispezione di livello 0 risulta che il ponte non è transitato da veicoli che trasportano merci pericolose
Noti i parametri in gioco, si procede con la determinazione della classe di attenzione (CdA) strutturale e fondazionale, combinando la classe di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione del ponte. È considerato un totale di 53 combinazioni, riportate in Tabella 4.10, al fine di valutare tutte le possibili situazioni. Il numero effettivo di combinazioni, tuttavia, si reduce tenendo conto che i tre fattori non hanno lo stesso peso nella definizione della CdA. Una maggiore importanza è data alla classe di vulnerabilità del ponte: se essa è alta, la CdA è alta qualsiasi siano le classi di pericolosità ed esposizione. In tal modo, poiché la classe di vulnerabilità è strettamente connessa con il livello di difettosità, un ponte con uno stato di conservazione preoccupante ha sempre una CdA e quindi una priorità elevata.
Tabella 4.10. – Determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale in funzione di classe di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione
Dai dati inseriti nelle schede di ispezione risulta che la classe di attenzione strutturale e fondazionale è Alta