Livello 4 parte 1– linee guida ponti esistenti: la verifica accurata

Iniziato su www.ingegneri.cc e proseguito su ediltecnico.it, siamo arrivati quasi alla conclusione di questo lungo percorso a tappe di approfondimento sui livelli di indagine previsti dalle nuove “Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti”.

Analizziamo in questo articolo le indicazioni e le procedure di verifica previste dal Livello 4 che si aggiunge ai precedenti articoli:

• Livello 0 – linee guida ponti esistenti: focus sull’approccio multilivello
• Livello 1- linee guida ponti esistenti: ispezioni visive e schede difetti
• Livello 2 parte 1 – linee guida ponti esistenti: rischio strutturale e fondazionale
• Livello 2 parte 2 – linee guida ponti esistenti: rischio sismico
• Livello 2 parte 3 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione rischio frane
• Livello 2 parte 4 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione complessiva e rischio idraulico
• Livello 3 – linee guida ponti esistenti: la valutazione preliminare

Al Livello 4 corrisponde lo stadio di valutazione al quale arrivano i ponti che hanno ricevuto nel Livello 2 una Classe di Attenzione (CdA) Alta, oppure i ponti la cui analisi nel precedente Livello 3 ha evidenziato particolari criticità, tali da necessitare una verifica più approfondita ai sensi delle Norme Tecniche delle Costruzioni (NTC18) e relativa Circolare n. 7 del 21/01/2019 .

Si tratta pertanto di una valutazione più completa per tutti quei casi in cui, a seguito dell’iter procedurale di analisi dal Livello 1 al Livello 3, siano emerse particolari vulnerabilità che richiedono una urgente la verifica dell’intera struttura, come abitualmente concepita per un qualsiasi edificio o struttura esistente, ai sensi del Capitolo 8 delle NTC18.

Nel caso dei ponti, tuttavia, non solo dovrà essere eseguita la verifica statica e sismica, ma anche la verifica di tutto ciò che concerne la sicurezza idrogeologica. L’esito delle verifiche servirà per acquisire maggiori conoscenze sulla sicurezza dell’infrastruttura, e per prendere decisioni riguardo la continuazione dell’utilizzo, la parziale o totale chiusura al traffico, o la progettazione ed esecuzione delle opere di rinforzo da eseguirsi in tempi brevi.

Il ruolo della conoscenza

Come ogni verifica di edificio o struttura esistente, anche per i ponti tale valutazione non può prescindere da una fase di conoscenza preliminare che prenda in considerazione le fasi costruttive, il degrado e le eventuali trasformazioni o interventi intercorsi durante la vita di esercizio. «L’obiettivo principale del processo conoscitivo è la riduzione delle incertezze legate alla valutazione di carichi, comportamento dei materiali e delle strutture, ecc., così da raggiungere livelli di conoscenza appropriati in funzione delle verifiche da eseguire».

Questo prevede l’esecuzione di mirate campagne diagnostiche, sui dettagli costruttivi e sulle proprietà dei materiali, «[…] pianificate sulla base delle indicazioni ricavate da una valutazione preliminare di sicurezza che permette l’individuazione delle criticità e la messa a punto dei diversi piani di indagine». I risultati delle indagini permetterà di costruire modelli strutturali maggiormente accurati e «[…] valutazioni di sicurezza più attendibili e meglio rappresentative del reale comportamento strutturale del manufatto».

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La valutazione della sicurezza

La vita di riferimento da prendere in considerazione per la valutazione della sicurezza dei ponti esistenti è indicata nelle Linee Guida col parametro t_ref, ossia un orizzonte temporale «[…] per cui si richiede il soddisfacimento delle verifiche di sicurezza […] assunto in funzione dello scopo cui è destinata l’analisi svolta». In modo analogo alla vita di riferimento prevista dalle NTC18, alla fine del periodo di riferimento t_ref si renderà necessaria una nuova verifica della sicurezza dell’infrastruttura, oltre ad adottare, qualora necessario, nuovi provvedimenti a garanzia del livello di sicurezza richiesto.

E’ altresì presumibile che i ponti particolarmente soggetti ad estesi fenomeni di degrado non abbiano ricevuto nel tempo interventi di manutenzione e controllo. «Occorre pertanto considerare con attenzione le effettive condizioni di conservazione del ponte e una sua configurazione di verifica degradata nel caso in cui i fenomeni di ammaloramento esistenti abbiano ridotto la capacità della struttura».

L’entità dei carichi previsti dalle attuali NTC18 rappresenta un riferimento convenzionale da adottare per la progettazione di nuovi ponti, ma che dovrà necessariamente essere rimodulato per le infrastrutture esistenti. In particolare, le Linee Guida evidenziano come non ci sia nessun obbligo di verifica qualora cambino solamente le norme e i relativi modelli di traffico in riferimento ai precedenti codici di progettazione. Le verifiche del Livello 4 sono eseguite invece per ottemperare in tempi brevi alla valutazione di sicurezza di ponti e viadotti che sono stati classificati nei precedenti livelli con un marcato rischio.

In analogia a quanto già espresso al cap. 8.3 delle NTC18, la valutazione della sicurezza va eseguita nei casi in cui risiedano sulla struttura una riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa dovuta a significativo degrado, errori progettuali, cambio di destinazione d’uso, interventi di rinforzo estesi alla totalità della struttura, assenza o difformità del titolo abilitativo originario.

I risultati attesi dalle verifiche del Livello 4 dovranno chiarire se il ponte in esame possa essere ancora utilizzato e aperto al traffico veicolare, oppure necessiti di essere declassato o limitato all’uso, oppure se il livello di sicurezza debba essere incrementato con interventi strutturali. In particolare, è «[…] necessario adottare provvedimenti restrittivi dell’uso della costruzione e/o procedere ad interventi di miglioramento o adeguamento nel caso in cui non siano soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall’uomo, ossia prevalentemente ai carichi permanenti e alle altre azioni di servizio».

In riferimento ai modelli di carico veicolare e al livello di sicurezza risultante dalle verifiche di Livello 4, le Linee Guida individuano tre distinte situazioni per un ponte:

• ADEGUATO, quando le verifiche siano soddisfatte secondo le Norme Tecniche utilizzando i carichi e i fattori parziali in esse previsti;
• OPERATIVO, un ponte per cui siano soddisfatte le verifiche eseguite utilizzando i principi esposti nelle Norme Tecniche ma facendo riferimento nella valutazione dei fattori parziali relativi ai carichi e ai materiali ad un tempo di riferimento ridotto. Il valore del tempo di riferimento t_ref convenzionalmente assunto a livello indicativo nelle presenti Linee Guida è pari a 30 anni;
• TRANSITABILE, un ponte per cui siano soddisfatte le verifiche eseguite su un orizzonte temporale ridotto, entro il quale si progettino e realizzino lavori di adeguamento o operatività, adottando i provvedimenti: (a) “limitazione dei carichi consentiti” o (b) “restrizione d’uso del ponte”. L’arco temporale t_ref, equivalente al tempo di progettazione ed esecuzione dei lavori di messa in sicurezza, è ridotto ad un massimo di 5 anni.

In analogia a quanto già previsto dalle NTC18 e Circolare 21/01/19, la valutazione della sicurezza dovrà essere svolta con la quantificazione del parametro ζ_E quale rapporto tra tra l’azione sismica massima sopportabile dalla struttura e l’azione sismica massima che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione sul medesimo suolo e con le medesime caratteristiche (periodo proprio, fattore di comportamento ecc.). Tuttavia, sempre come previsto dalla norma tecnica vigente, deve essere valutata in primis la sicurezza statica attraverso il parametro ζ_V,i definito come il rapporto tra il valore massimo del sovraccarico verticale variabile sopportabile dalla parte i-esima della costruzione e il valore del sovraccarico verticale variabile che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione.

Il calcolo del parametro ζ_E è previsto per le sole valutazioni del livello di sicurezza secondo le Norme Tecniche vigenti (Adeguamento), ma non nei livelli successivi (livelli di analisi Operatività e Transitabilità) i quali si concentrano sulla valutazione di sicurezza nei confronti delle sole azioni statiche e geotecniche.

Resta aggiornato e leggi l’approfondimento dei successivi livelli di indagine negli articoli:

• Livello 0 – linee guida ponti esistenti: focus sull’approccio multilivello
• Livello 1- linee guida ponti esistenti: ispezioni visive e schede difetti
• Livello 2 parte 1 – linee guida ponti esistenti: rischio strutturale e fondazionale
• Livello 2 parte 2 – linee guida ponti esistenti: rischio sismico
• Livello 2 parte 3 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione rischio frane
• Livello 2 parte 4 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione complessiva e rischio idraulico
• Livello 3 – linee guida ponti esistenti: la valutazione preliminare
• Livello 4 parte 1 – linee guida ponti esistenti: la verifica accurata
• Livello 4 parte 2 – linee guida ponti esistenti: i livelli di conoscenza
• Livello 4 parte 3 – linee guida ponti esistenti: modalità operativa

• Ispezioni e monitoraggio per il controllo periodico della sicurezza dei ponti

Scarica i pdf (aggiornamento 3 dicembre 2021):

• Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti 
• Appendici e allegati
• allegato A. scheda di censimento ponti
• allegato B. scheda descrittiva di ispezione
• allegato B. scheda fenomeni di frana e idraulici
• allegato B. scheda di valutazione dei difetti
• allegato C. schede difettologiche
• allegato D. scheda di ispezione speciale

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Foto: iStock.com/seraficus