Ponti e Viadotti in Acciaio: Fatica, Corrosione, Incendi e Strategie di Valutazione Avanzate

Ponti e viadotti in acciaio rappresentano un patrimonio infrastrutturale essenziale in Italia, ma sono esposti a rischi specifici come fatica, corrosione e incendi. Gestirli richiede strategie di valutazione avanzate per garantire sicurezza e longevità.

Importanza Strutturale

In Italia, i ponti in acciaio o misti acciaio-calcestruzzo costituiscono circa il 6% del totale, con oltre il 54% delle infrastrutture datate prima del 1945. Questi elementi sono cruciali per la rete autostradale e ferroviaria, sopportando milioni di cicli di carico che ne accelerano il degrado. La loro crescente diffusione impone un monitoraggio costante per prevenire collassi.

Degrado per Fatica

La fatica è la causa principale di danni nei ponti metallici, responsabile dell'80-90% dei guasti nei componenti in acciaio. Si manifesta con crepe fragili in zone di alta concentrazione tensionale, come giunti saldati, bullonati non precaricati e appoggio. I ponti ferroviari sono particolarmente vulnerabili a causa dei carichi ciclici ripetuti.

Corrosione e Impatti

La corrosione, reazione elettrochimica tra acciaio e ambiente, riduce sezione, resistenza e duttilità degli elementi. È il degrado più comune, aggravato da umidità e mancanza di manutenzione, con aree critiche come superfici di scorrimento prive di guarnizioni. L'acciaio autoprotetto offre vantaggi, ma richiede ispezioni regolari per prevenire ossidazione.

Vulnerabilità agli Incendi

L'acciaio perde rapidamente resistenza e rigidezza ad alte temperature, con deformazioni significative a seconda dell'intensità del fuoco. La temperatura critica accelera il degrado meccanico, ma strutture ben progettate resistono con protezioni passive. Normative come il D.M. 03.08.2015 e Eurocodici guidano la verifica della capacità portante in incendio.

Nuove Strategie di Valutazione

Le Linee Guida per ponti esistenti, aggiornate dal CSLP e ANSFISA, introducono schede di censimento, difettosità e ispezione per valutare vulnerabilità strutturale, sismica e idraulica. Sperimentazioni recenti integrano analisi sperimentali, numeriche e monitoraggio IoT, come interferometria radar per rilevi dinamici a basso costo. Queste metodologie, calibrate su casi studio, propongono ricalibrazione di fattori di sicurezza e schemi di carico coerenti con Eurocodici.

Proposte di Mitigazione

Per la fatica, si privilegiano ispezioni su dettagli critici e modellazioni numeriche innovative. Contro corrosione, sistemi protettivi e acciaio autoprotetto con manutenzione programmata. Per incendi, isolanti termici e analisi di rischio; il monitoraggio continuo con IoT rileva umidità e degrado precoce.

Fonti:

• Influenza della corrosione sul comportamento di un ponte in acciaio​

• Valutazione e controllo del danneggiamento per fatica nei ponti​

• Sicurezza in caso di incendio: le strutture di acciaio​

• Sostituzione impalcati esistenti​

• Sperimentazione Linee Guida Ponti: impalcati in acciaio​

• Linee Guida Ponti Esistenti​

• Resistenza al fuoco delle strutture acciaio​