Lorenzo Tonioni: Progetto di una passerella pedonale ad arco in acciaio e valutazione della risposta

PREMIO DI LAUREACOLLEGIO DEGLI INGEGNERI DELLAPROVINCIADI VENEZIA

Settore Ingegneria Civile, Edile eAmbientale - Edizione 2022

Laurea Magistrale - Ingegneria Civile indirizzo Strutture

Titolo della tesi:

Progetto di una passerella ad arco in acciaio e valutazione della risposta dinamica

Relatori: Prof. Ing. Salvatore Giacomo Morano

Prof. Ing. Claudio Mannini

Laureato: Lorenzo Tonioni

Venezia, 01Aprile 2023

INQUADRAMENTO DELL’AREADI INTERVENTO E DELL’OPERA

Progetto opera realizzata

Soluzione progettuale scelta

Criteri e obiettivi progettuali:

• opera non invasiva per il paesaggio;

• valorizzare il contesto territoriale;

• collegare i percorsi ciclo-pedonali;

• soluzione snella, leggera ed elegante.

DESCRIZIONE DELL’OPERA

DESCRIZIONE DELL’OPERA

DESCRIZIONE DELL’OPERA

Sezione pendino Full Locked Coil Strands (FLC)

• Pendinatura campata San Donnino

72 pendini FLC28

Totale lunghezza funi = 960.81 m

• Pendinatura campata Badia a Settimo

28 pendini FLC20

Totale lunghezza funi = 123.08 m

DESCRIZIONE DELL’OPERA

DESCRIZIONE DELL’OPERA

ANALISI DELLE VIBRAZIONI

Fattori che complicano l’analisi dinamica:

• caratteristiche proprie dei pedoni (frequenza del passo, peso…);

• numero di persone presenti sul ponte;

• sfasatura iniziale;

• fattore umano.

Numero di pedoni equivalenti

Pedoni distribuiti in modo uniforme, alla stessa

frequenza (uguale a quella del ponte) e in fase.

Metodologia per la valutazione della condizione di comfort

ANALISI DELLE VIBRAZIONI

Classificazione del rischio di risonanza associato ad ogni modo di vibrare

• Fase 1: determinazione della classe ponte

• Fase 2: scelta del livello di comfort

• Fase 3: classificazione del rischio

• Fase 4: calcolo del carico dinamico

Risposta strutturale

Condizione di medio comfort

Progetto caratteristiche dinamiche dispositivo TMD

Livello di massimo comfort

RICERCAE INNOVAZIONE

Sistema arco-trave-pendini

I fase: Valutazione efficienza strutturale per sospensione variabile

II fase: Valutazione massima efficienza strutturale

Tipologie di modelli piani valutati:

Langer

Confronto della tensione nei pendini

Raggiera

Nielsen

Network secondo Tveit

Network secondo Brunn & Shanack

Sistema arco-trave-pendini

I fase: Valutazione efficienza strutturale per sospensione variabile

II fase: Valutazione massima efficienza strutturale

RICERCAE INNOVAZIONE

Soluzioni confrontate tra le configurazioni ritenute soddisfacenti nella fase precedente:

Network secondo Tveit

Network secondo Brunn & Shanack

•

Industria delle costruzioni

ACCIAIO E SOSTENIBILITÀ

Industria siderurgica

Elevato utilizzo di materie prime ed elevato consumo di energia

Grandi emissioni di CO2

Grandi emissioni e grandi consumi in produzione Acciaio: ampia possibilità di riutilizzo

Riduzione delle emissioni

Produttori

Decarbonizzazione del processo di produzione dell’acciaio

Progettisti

Ricerca della massima efficienza della struttura

ACCIAIO E SOSTENIBILITÀ

MODELLO COMPUTAZIONALE GLOBALE DELLAPASSERELLA

Archi realizzati con profili tubolari

Sospensione

Network secondo

Tveit: pendini diametro 20 mm

Archi collegati in chiave: presidio all’instabilità

Archi collegati con controventi in maglie a K Impalcato in sezione composta acciaiocalcestruzzo

PROCEDURADI SCELTAE VALUTAZIONE DEL SISTEMAARCO-TRAVE-PENDINI

Sospensione Network

secondo Tveit: pendini

diametro 28 mm

Trave a doppio T in composizione saldata

• RIDUZIONE DELLE QUANTITÀ E DEL COSTO ECONOMICO DELLA SOLUZIONE PROGETTUALE

• RIDUZIONE DEL COSTO

AMBIENTALE DELLA SOLUZIONE PROGETTUALE

CONCLUSIONI

ottimo comportamento per il comfort dei pedoni opera snella e leggera sistema arco-trave-pendini sospensione a rete

criteri progettuali

soddisfatti soluzione efficiente

riduzione quantità acciaio impiegato

TMD per garanzia di massimo comfort

Grazie per l’attenzione