Introduzione ai Ponti e Tipi di Struttura

La necessità di superare un ostacolo naturale per facilitare gli spostamenti, i contatti tra popoli, gli scambi e i commerci.

I Romani erano maestri nella costruzione di ponti, poiché avevano bisogno di collegamenti veloci e sicuri per il loro vasto impero.

L'arco è una struttura che permette di trasferire il peso verticale lateralmente.

La costruzione di un arco avviene posizionando pietre o mattoni (conci) uno sopra l'altro, con o senza malta, e necessita di una struttura di sostegno (centina) fino alla posa dell'ultimo concio.

L'arco a tutto sesto, tipico dei Romani, aveva una forma circolare e limitava la massima luce superabile. L'arco ribassato, con la sua forma più piatta, ha permesso di costruire ponti con luci maggiori.

Un arco ribassato è un arco la cui freccia è inferiore alla metà della sua luce. Una freccia è la distanza verticale tra il punto più alto dell'arco e la linea che collega i suoi estremi. Una luce è la distanza orizzontale tra i due punti di appoggio dell'arco.

Il Ponte Vecchio a Firenze, il Ponte di Rialto a Venezia e il Pont de la Concorde a Parigi sono esempi di ponti ad arco ribassato.

Il primo ponte in ghisa fu costruito nel 1779 da Abraham Darby III sul fiume Severn in Inghilterra.

La ghisa fu sostituita dal ferro e poi dall'acciaio perché questi materiali erano più resistenti e meno fragili.

Il cemento armato è una combinazione di cemento e acciaio. Il cemento è utilizzato per la compressione, mentre l'acciaio è utilizzato per la trazione. Questa combinazione crea un materiale molto resistente e versatile.

Il cemento armato permise di realizzare forme e strutture complesse e rese le costruzioni più economiche.

Joseph Monier, un giardiniere francese, ottenne un brevetto nel 1867 per la costruzione di vasi e recipienti in cemento con armatura in ferro.

I ponti ad arco in cemento armato sono molto comuni e sono utilizzati per una vasta gamma di scopi. Hanno sostituito i ponti in acciaio in molte applicazioni.

Una struttura in cui la trave piena è sostituita da un insieme di aste disposte secondo le direzioni preferenziali degli sforzi, soggette a trazione o compressione.

Tipo di ponte in cui una trave è vincolata a una sola estremità, creando una campata unendo due travi alle estremità.

Tipo di ponte in cui l'impalcato è sostenuto da funi in acciaio, che a loro volta sono ancorate a strutture di fondazione.

Tipo di ponte in cui l'impalcato è sostenuto da cavi inclinati (stralli) ancorati a un pilone.

Il peso proprio della struttura, ovvero il peso del materiale utilizzato per costruirla.

Lo spazio che un ponte deve coprire tra due punti di appoggio.

L'insieme di elementi strutturali che sostengono il piano viario di un ponte.

Le forze che agiscono su una struttura, come il carico del traffico, il peso della struttura stessa e le forze del vento.

Il cemento armato, inizialmente adattato a forme tradizionali di ponti in muratura, ha poi trovato nuove possibilità, permettendo strutture con forme e anatomie più moderne.

I ponti ad arco-tirante, chiamati anche bow-string, sono caratterizzati da un piano stradale che funge da tirante e da travi laterali incurvate (arco) che si collegano alle estremità.

Il piano stradale del ponte bow-string è sostenuto da tiranti verticali collegati all'arco. Le forze orizzontali vengono assorbite dai tiranti, scaricando solo forze verticali sulle spalle del ponte.

I ponti ad arco-tirante offrono due vantaggi principali: un ingombro ridotto sotto il piano stradale, utile per attraversamenti su vie navigabili, e la mancanza di spinte orizzontali sulle spalle del ponte.

I ponti a trave appoggiati su piloni verticali rappresentano la tipologia più comune. Le travi continue, su più di due appoggi, permettono luci più grandi rispetto alle travi su due appoggi.

Le travi continue, grazie al reciproco contrappeso tra le campate adiacenti, consentono luci maggiori rispetto alle travi su due appoggi.

I piloni dei ponti a trave possono raggiungere altezze notevoli: l'Europa Brücke ha una luce massima di 198 m e un pilone di 146.5 m, mentre il Viadotto sul Lao ha una luce di 175 m e un pilone di 150 m.

I ponti a trave sono caratterizzati da una costruzione semplice e versatile, permettendo di realizzare strutture imponenti con elevate luci e piloni di altezza considerevole.