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PROGETTAZIONE

Cavalcavia di Lecco, come e perché è crollato

di Rossella Calabrese
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L’analisi di Antonio Occhiuzzi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni all’Università Parthenope di Napoli e Direttore ITC-CNR

Vedi Aggiornamento del 30/05/2017
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31/10/2016 - “Agghiacciante. Difficilissimo capire tutto da lontano, senza vedere i luoghi e senza poter consultare le carte, ma una certa esperienza in dissesti di ponti stradali aiuta”.
 
L’esperienza è quella di Antonio Occhiuzzi, Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni all’Università Parthenope di Napoli e Direttore dell’Istituto per le Tecnologie della Costruzione del Consiglio Nazionale delle Ricerche, che ha pubblicato un’analisi del crollo del viadotto in provincia di Lecco.
 
“1. Cavalcavia isostatico su schema Gerber, 2 spalle e 2 pile; campate di riva in appoggio con sbalzo verso la mezzeria, selle Gerber, campata centrale più lunga a semplice appoggio sulle selle Gerber. Sezione diffusa aperta ‘a pettine’,  costituita da travi con sezione a “I” affiancate. È significativo osservare, con riferimento a notizie apparse sulla stampa, che le selle appaiono avere una geometria correttamente dimensionata.
 
2. Lo schema Gerber va benissimo, ma invecchia, come tutti i ponti e come tutte le cose. I giunti strutturali sono proprio in corrispondenza delle selle Gerber, e da lì, se non sono in opera appositi apparecchi di giunto, si infiltra l’acqua proveniente dalla piattaforma stradale. In Lombardia, dove lavoro, si comincia a gettare sale sulle strade di questi tempi e si va avanti fino a fine Aprile. Inutile sottolineare l’effetto dei cloruri di sodio presenti in acqua sulle armature del calcestruzzo. Le foto dall’estradosso mostrano che apparecchi di giunto non ce n’erano: calcestruzzo e armature erano presumibilmente ‘invecchiati’ dal sale , quando non ammalorati, proprio in corrispondenza delle selle Gerber.

cavalcavia Lecco


3. Il cantoniere addetto alla sorveglianza (lo fanno, lo fanno tutti i giorni) si accorge che il calcestruzzo delle selle si sta rapidamente deteriorando, ma non può capirne le potenziali conseguenze. È preoccupato che pezzi di copriferro in caduta possano colpire gli autoveicoli in transito, e fa quello che è nelle sue possibilità: chiude una corsia della strada sottostante, la corsia immediatamente al di sotto della sella Gerber, concentrando il traffico sulla sola corsia di sorpasso. L’immagine della sua telecamera (foto qui sotto a destra) mostra che già prima del passaggio del mezzo, le linee di intradosso di campata centrale e mensola non sono più allineate, come lo erano in precedenza (foto qui sotto a sinistra, da Google Streetview).

Cavalcavia Lecco

4. L’autoveicolo oggetto dell’incidente non può definirsi un semplice TIR. Il carico massimo lordo per gli autotreni previsto dal codice della strada è intorno ai 450 kN (45 tonnellate); da circa trent’anni, i calcoli dei ponti stradali si fanno considerando il transito di uno o più mezzi di peso pari a 600 kN (60 t); considerando anche gli altri carichi previsti dalle norme vigenti, si è a circa 1,5 volte il carico massimo che può transitare in Italia. Il camion in questione è un bestione a 8 assi, con 30 impronte di carico (gomme). La tara è intorno ai 150-200 kN (15-20 t) e il carico, da quanto si capisce due grossi coil di acciaio pesanti oltre 250 kN ciascuno, potrebbe essere superiore ai 500 kN (50 t). In totale, un peso superiore ai 700 kN, probabilmente ancora maggiore (anche se non credo che si possa arrivare a oltre 1000 kN come riferito dai giornali). NESSUNO ha progettato il cavalcavia per quel carico, NESSUNO ha costruito il cavalcavia per quel carico.
 
5 Esistono, ogni giorno, numerosi trasporti eccezionali, per geometria (sagoma), per carichi o per entrambe le cose. Si studiano con attenzione i percorsi, si evitano tratti a rischio - in manutenzione o sotto ‘osservazione’, si transita di notte chiudendo al traffico gli itinerari da utilizzare. In queste condizioni, il mezzo eccezionale transita al centro della carreggiata quando percorre gallerie e ponti. Nel caso in questione, in cui la geometria aperta della sezione trasversale definisce un comportamento torsionale completamente ‘secondario’ (il bimomento della sezione globale indotto dal mezzo che percorre il ponte accostato al margine della carreggiata, e non al centro, si trasforma in extra-taglio e extra-momento flettente per le singole travi (1), che si aggiungono al comportamento flessionale tradizionale), il trasporto eccezionale avrebbe dovuto percorrere il cavalcavia a cavallo della linea centrale

6. Non va così: il mezzo percorre il cavalcavia a traffico aperto (sopra e sotto), transitando sulla destra. I valori di taglio e flessione sono superiori a quelli di progetto e la posizione di transito eccentrica rispetto all’asse del ponte fa ‘schizzare in cielo’ il taglio nella sezione della sella Gerber sulla trave di bordo dal lato dell’autoarticolato. Appena questo è interamente sul cavalcavia, salta la sella Gerber della trave di bordo in corrispondenza della fine del mezzo (non serve tracciare la linea di influenza del taglio per carichi viaggianti per capire che è la posizione del mezzo che comporta il massimo taglio nella sella). Manca l’apparecchio di giunto, come visto prima, gli assi avranno anche impattato sulla piattaforma stradale dopo aver attraversato il giunto, dando anche un ‘tocco dinamico’ all’impennata del taglio. Saltata la prima sella Gerber continua la torsione dell’impalcato e saltano in sequenza anche le altre. Non tutte però: l’ultima resiste (non cederà neanche nel prosieguo) e, per qualche istante regge da sola il carico (peso del ponte e dei carichi in transito) che prima condivideva con le altre quattro. L’equilibrio dinamico del cavalcavia dal momento in cui si rompe la prima sella è di difficilissima interpretazione: fatto sta che per qualche momento il peso del ponte e del carico straordinario vengono sostenuti dall’unico appoggio rimasto, generando nello sbalzo della campata di riva, al di sopra della pila, un momento flettente negativo dal valore inimmaginabile: la sezione sostiene una mostruosa rotazione plastica senza scomporsi troppo (congratulazioni a progettista ed esecutore per la straordinaria performance!), ma il miracolo dura solo qualche attimo.

Cavalcavia lecco


7. L’autoarticolato ruota lungo il proprio asse e, precipitando sulla statale in basso, si ribalta quasi a 180°. L’autista della vettura bianca in transito sulla statale, si accorge di quanto sta accadendo (nel video in rete si vedono, chiari, gli stop che si accendono) e quasi riesce a fermarsi a tempo.
 
8. Nonostante la straordinaria duttilità della sezione di appoggio del cavalcavia, gli spostamenti assumono valori troppo elevati, la campata centrale perde l’appoggio e - praticamente integra - precipita sulla strada sottostante con il suo carico di morte, del quale non ha nessuna colpa.
 
Conclusioni: non basta mai un solo errore, ce ne vogliono tanti per fare un disastro. Ed errori (e responsabilità) appaiono abbastanza chiari: difetto di manutenzione, mancata comprensione di quanto sarebbe successo, viaggio temerario del carico “eccezionale” accadono questa volta in Lombardia, la più avanzata regione italiana, dove è piacevole vivere e lavorare, ma dove - come dappertutto - si sbaglia”.
 
(1) Aldo Raithel, Costruzioni di Ponti, Liguori Editore.
 
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Altri commenti
ing. Maurizio Forcieri - Muggiò (MB)

Riguardando meglio la foto piccola che mostra il ponte prima del disastro (l'avrò visto centinaia di volte, ma non me lo ricordavo) mi rendo conto di aver scritto, tecnicamente, parecchie stupidaggini. Isostatico, sì; e le pile evidentemente ci sono sempre state fin dall'inizio; ferri solo nel lembo inferiore, perché sono quelli delle mensole tozze appunto poste in basso e divelte dall'enorme sforzo; insufficienti ... forse... "dipende". Me ne scuso con tutti e in particolare col prof. Occhiuzzi. Resta la perplessità sui comportamenti nell'imminenza del disastro (spiace criticare l'unico che, anche rischiando di persona, ha tentato di fare qualcosa, ma tant'è): 1. il cantoniere ANAS parla di "calcinacci": termine fuorviante in quanto fa pensare a un rivestimento irrilevante ai fini strutturali; forse se avesse detto "pezzi di calcestruzzo" avrebbe suscitato maggiore attenzione; 2. lo stesso cantoniere, e i militi della Polizia Stradale accorsi, con i poteri di cui dispongono, non avevano forse il diritto-dovere di mettersi loro stessi ai due estremi del ponte e con la "paletta" d'ordinanza bloccare il traffico? dirò di più: anche un semplice cittadino avrebbe potuto e forse dovuto farlo, se convinto del pericolo incombente! i meno giovani ricorderanno che nei primi anni '60 una strage fu scongiurata dal sangue freddo di un automobilista che, accortosi giusto in tempo che un torrente s'era letteralmente portato via un ponte autostradale, credo dalle parti di Grosseto, fermò la sua vettura sull'orlo e sotto un diluvio scese e con gran gesti riuscì a far fermare anche gli altri che sopravvenivano, almeno quelli dalla sua parte ("per fortuna" non c'era ancora il cellulare).

Ing. Antonino Mario Alesci

A quanto correttamente evidenziato dal Prof. Occhiuzzi, possono aggiungersi ulteriori elementi di valutazione (sulla scorta di quanto può osservarsi attraverso le immagini visibili con google maps, datate giugno 2016). Dalle informazioni di stampa, si può dedurre che un lato del ponte era assoggettato al passaggio dei mezzi sempre carichi, e l’altro lato al passaggio dei mezzi sempre scarichi. Esaminando le selle Gerber ai quattro lati, si osserva che quella posta sul lato assoggettato ai mezzi sempre carichi (in zona ingresso ponte) presentava una lesione a 45° (mentre l’altra sella, posta sull’estremo in uscita dal ponte appariva integra). E’ evidente che, nel tempo, per il degrado delle selle, oltre all’azione dei carichi verticali, hanno influito anche i carichi orizzontali trasmessi alle selle (in un caso con effetto di trazione, e nell’altro caso di compressione). Appare inoltre evidente che un periodico controllo tecnico (anche solo visivo) avrebbe potuto scongiurare il tragico evento.

GerardoSantonicola

Sono d'accordo con la fatta analisi per la struttura di Lecco.Aggiungerei comunque che 1° se la cosiddetta sella è stata realizzata prima del 1971-anno in cui fu varata la legge 1086- in considerazione che allora le armature del tipo Aq 4200,venivano considerate al massimo con una sigma di 1200 Kg/cmq,qualche Ente avrebbe dovuto segnalare un limite max di carico sulla struttura ( e non considerare quel solo carico). 2° E' noto infatti che l'ossidazione delle armature è un fenomeno inarrestabile. 3° nella mia esperienza,per un fabbricato realizzato verso il 1930(fortunatamente del tipo misto(= muratura e strutture in c.a).,dopo quarant'anni dalla sua realizzazione di ferro dal diametro 28mm ho trovato solo polvere di ferro in una forma cilindrica quale lasciata ed ho dovuto realizzare strutture metalliche almeno per il sostegno degli impalcati. 4* Il taglio della sella è un fenomeno frequente se è vero che l'ANAS -almeno dove abito io- tiene costantemente sotto controllo le selle di una struttura analoga (meravigliose strutture realizzate dalla scuola napoletana (Tocchetti- Franciosi-Giangreco- Raithel etc). 5* Non pare che si debba mettere sotto accusa anche chi ha organizzato quel carico?In tema di collaudi per la SA-RC il prof.Barbarito (complementi di Scienza delle Costruzioni) si serviva dei mezzi pesanti della vicina Persano (?) e dopo varie livellazioni e calcoli di frecce a stento dava l'okai se non si otteneva congruo margine di sicurezza. 6° La malattia dell'autista che fa il trasporto a peso fa raddoppiare quasi la portata,cosa che spesso la Polstrada impediva con misure di peso a pieno carico. Ma allora perché è sempre l'ortolano a subire il c...? e non si fa viaggiare a piedi,solo, quell'autista incosciente?

Carlo

Complimenti a Occhiuzzi e Forcieri per la serietà delle analisi. E' da esperti come voi che può venire la salvaguardia del nostro Paese. Anch'io spero che politici e giornalisti valorizzino maggiormente le vostre capacità.

elisabetta

quello che è successo in provincia di Lecco, è molto molto grave e potrebbe succedere ancora, non servono battute che non fanno ridere, ma entrare nel merito delle considerazioni proposte in questa analisi dichiaratamente approssimativa, ma molto seria e articolata, ed eventualmente, voi tecnici, per quanto vi riguarda, potreste darvi anche una mossa visto che si pecca in pensieri, opere ed omissioni!

ing. Maurizio Forcieri - Muggiò (MB)

Stimato prof. Occhiuzzi Premesso che sono ingegnere, ma non ho mai costruito ponti, e nello specifico, attingo anch'io alle immagini pubblicate. Per lavoro, mia moglie e i nostri figli percorrono quella strada almeno due volte al giorno! Il Suo intervento è il primo veramente tecnico: ma proprio per questo mi permetto alcune note. Lei definisce "isostatica" una struttura con 4 vincoli? quand'anche fossero tutti semplici appoggi (e trascurando il momento torcente) sarebbe almeno due volte iperstatica. I ferri di armatura visibili dopo il crollo sembrano scarsi, e tutti nel lembo inferiore della trave; di gabbia non se ne vede; e soprattutto, pur in prossimità dell'appoggio, non si vedono ferri a 45° atti a sopportare il taglio: ciò suggerisce che la trave sia nata come una campata unica (quindi isostatica) e le pile siano state aggiunte in seguito con l'intento di irrobustirla, ma in realtà recando sollecitazioni non previste. (Questa è una mia congettura: non ho elementi "storici"). A ciò contribuisce la forma tozza delle pile, gettate in una semplice cassaforma prismatica, priva di "pulvino" atto a distribuire il carico, e l'apparente discontinuità di armatura e di getto tra pila e trave (forse proprio allo scopo deliberato di ridurre il vincolo a semplice appoggio?). Senza adeguata armatura ortotropa nell'impalcato, le 5 travi cooperano poco (s'è visto); e foss'anche ingabbiata, la geometria complessiva della sezione offrirebbe poca resistenza al momento torcente. C'è poi il fatto ormai notorio che sotto lo stesso ponte s'era incastrato, nel 2009, un carico di sagoma eccedente: questo avrà pure esposto la struttura a sforzi non previsti, lesionandola in modo subdolo. Quindi la struttura appare: 1. insufficiente comunque anche per carichi di "sole" 45t (col doppio senso di marcia, 90t...), 2. non idonea a reggere l'inversione di momento flettente dovuta alle pile. Sbaglio? Cordialità, MF [Col ponte è crollata anche un'altra c.d. "eccellenza lombarda": facciamocene una ragione!].

Filippo a Torino

Articolo davvero interessante: come molti colleghi che si sono occupati di strade, ero autonomamente giunto alle medesime conclusioni, ma apprezzo la chiarezza e linearità dell'esposizione. Quanto a certi commenti, rammento alcune condivisibili considerazioni del grandissimo Umberto Eco sulle conseguenze della libertà di parola in internet.

maurizio

Commento eccezionale, sintetico, preciso, illuminante, da "Ingegnere" e non da "professore" e per questo ancora più apprezzabile. Complimenti!

Arch. Mauro Bresciani

Bell'articolo. Se i giornalisti cercassero la verità interpellando i tecnici che si fanno capire nei concetti, forse possiamo diventare un paese normale. ... Se i giudici potessero seguire queste vie brevi forse potrebbero attirittura battere i tempi per avere un'autorizzazione paesaggistica ...

Aldo Tripodi

Il rilascio delle autorizzazioni alla circolazione dei Trasporti eccezionali rappresenta un tasto dolente nei compiti istituzionali di Comuni, province ed ANAS. Posso dire, dopo più di venti anni di esperienza in questa attività, che esiste una grande sottovalutazione del problema. Nel mio "circondario" (Comune capoluogo e Provincia) tutti i problemi, i casi impegnativi, ecc., arrivavano al sottoscritto perché ero l'unico ingegnere presente. Ricordo che in certi Uffici le pratiche erano affidate ad amministrativi, non a tecnici. Da piangere ...