Tipologia dei moderni ponti in acciaio e normative giuridiche in relazione alle costruzioni in territorio comunale

Tipologia dei moderni ponti in acciaio e normative giuridiche in relazione alle costruzioni in territorio comunale

Thomas Telford (1757-1834) fu architetto e ingegnere civile. Ebbe un'infanzia povera (il padre morì l'anno in cui nacque Thomas). All'età di 14 anni, divenne apprendista di uno scalpellino. Egli lavorò per qualche tempo a Edimburgo e nel 1782 andò a Londra dove conobbe gli architetti Robert Adam e Sir William Chambers. Due anni dopo trovò lavoro a Portsmouth nel cantiere navale e da autodidatta usò il suo talento nel disegno e nella progettazione di edifici. Nel 1787 divenne supervisore dei lavori pubblici a Shropshire e questo lo rese responsabile della costruzione dei ponti: il primo dei 40 costruiti nello Shropshire fu quello sul fiume Severn che collegava la strada Londra - Holyhead. Questo ponte fu il primo ponte in ferro progettato da Telford che usava testare i materiali che servivano alla costruzione.

Nel 1793 fu chiamato per controllare la progettazione e la costruzione del Canale Ellesmere che collegava gli ironworks e le miniere di carbone. Il canale Ellesmere fu completato nel 1805 e data la sua competenza, Telford fu consultato su numerosi altri progetti. Questi hanno incluso gli impianti di rifornimento idrico per Liverpool, i miglioramenti ai docklands di Londra e la ricostruzione del ponte di Londra (1800). In Scozia, Thomas Telford costruì un sistema completo di canali da costa a costa, rendendola la regione col miglior sistema di trasporti integrati.

A Thomas Telford fu assegnato l'incarico di migliorare l'itinerario da Londra a Holyhead e uno dei miglioramenti chiave era la progettazione del ponte a sospensione sopra lo Stretto di Menai. La progettazione del ponte doveva permettere la navigazione di navi alte circa 30 metri sotto la piattaforma nel momento dell'alta marea.

La costruzione del ponte iniziò nel 1819: era costituito da un impalcato di ferro e legno, sostenuto, medianti tiranti rigidi metallici, da barre articolate e disposte secondo una curva funicolare, detta catenaria. Ciascuna catena, (delle 16) era sospesa in testa ai piloni in calcare ancorati ai lati dello Stretto.

Nel tratto intermedio, tra i piloni delle opposte sponde, le catene erano dette di "sospensione", mentre nei due tratti esterni erano denominate "di ritenuta".

Per evitare la ruggine ogni cavo veniva prima impregnato di olio di lino. Il Ponte fu inaugurato il 30 gennaio 1826. Questo ponte non fu il primo ponte a sospensione, ma fu il più grande costruito fino ad allora ed è considerato il primo ponte a sospensione al mondo.

In questi anni si affinò una seconda tipologia di ponti in alternativa a questo, pur mantenendo lo stesso schema architettonico, prevedeva invece di catene lunghi fasci di filo di ferro paralleli, detti, secondo la loro disposizione, cavi di sospensione o di ritenuta. L'adozione dell'uno o dell'altro sistema dipendeva dall'economia e dalla solidità, ovvero dallo stato di progresso che ciascuna nazione aveva raggiunto nel campo della metallurgia, da questioni legate alle tecniche di produzione, dai tempi e dagli oneri di trasporto, di costruzione e di manutenzione, dalla sicurezza e durata nel tempo che essi erano in grado di assicurare. In Gran Bretagna si preferì molto più spesso quella" a catene". In Francia fu adottata prevalentemente la tipologia dei ponti sospesi a fili di ferro. In Italia furono adottate entrambe le tipologie, ma in alcuni Stati prevalse quella "britannica" in altri quella "francese". In Toscana ad esempio furono realizzate strutture sospese "a fil di ferro, ma gli stessi ingegneri furono obbligati, in Campania ad utilizzare il sistema a "barre" per la costruzione di un ponte sospeso sul fiume Sele, poiché, come sostenevano gli ingegneri del Corpo borbonico di ponti e Strade, "sino a quando non saranno costruite delle filiere, la scarsezza e l'alto prezzo del ferro filato eleverebbe purtroppo la spesa di simili opere e perciò bisogna avvalersi delle barre".Molti tecnici d'oltralpe furono direttamente coinvolti nella progettazione di ponti sospesi in Italia, contribuendo in tal modo a diffondere queste nuove tecnologie costruttive.

A partire dal 1820 in tutta Europa il problema del superamento di grandi luci aveva trovato soluzione stabile nel ponte sospeso, almeno per il traffico leggero. Si trattava di strutture molto deformabili, i cui impalcati di legno, privi di una significativa rigidezza flessionale in rapporto alla luce, richiedevano continua sorveglianza e manutenzione. La loro deformabilità però era incompatibile con il traffico ferroviario e dal 1850 questo influenzò la tecnica della costruzione metallica da un punto di vista generale, determinando l'abbandono delle costruzioni in ghisa e portando all'affermazione di criteri ai quali più nessuna grande opera di ponte avrebbe potuto sottrarsi: la concezione tubolare e la conformazione reticolare della struttura nelle sue grandi membrature portanti; la composizione chiodata, di lamiere e profilati, delle sezioni e dei collegamenti.

Lo sviluppo dell'industria continuò per tutto l'800 e proseguì successivamente nel'900.

Gli storici chiamano questo periodo storico: seconda rivoluzione industriale. La seconda rivoluzione industriale si caratterizzò e differenziò dalla prima per vari aspetti. Innanzitutto, mentre dapprima l'industria si era concentrata in certi paesi e certe regioni (Europa occidentale e poi Stati Uniti), ora si diffondeva in quasi tutto il continente europeo e anche in paesi periferici come la Russia e il Giappone. Inoltre, la prima fase della rivoluzione industriale era stata condizionata dalla tecnologia del ferro e del carbone. Ciò aveva favorito quei paesi che possedevano appunto ricchi giacimenti di carbone e di ferro, come l' Inghilterra, il Belgio, la Francia e la Germania.

Nella seconda metà dell'800, invece le scoperte, le invenzioni, i nuovi ritrovati tecnici (che furono numerosissimi) resero più agevole l'industrializzazione ai paesi come l'Italia e il Giappone, sprovvisti di risorse minerarie ma ricchi di cultura tecnica, di capacità professionali, di desiderio di emergere. In particolare, in questo periodo, l'energia elettrica sostituì il vapore come forza motrice. Di conseguenza si affermò l'industria produttrice di energia elettrica. Nacque il motore a scoppio, che avrebbe rivoluzionato i trasporti. Si perfezionò, con nuovi tipi di altiforni, la produzione dell'acciaio. Sorsero le aziende elettromeccaniche e chimiche. La chimica permise la fabbricazione di nuovi materiali, come l'alluminio e l'acciaio, i coloranti artificiali e i concimi. Il petrolio, combustibile di alto rendimento e facile trasportabilità, consentì l'enorme sviluppo dei motori a combustione interna: iniziava così l'era dell'automobile, che sostituì la ferrovia quale bene strategico della civiltà industriale.

Si diffuse l'impiego dell'acido solforico per la preparazione di concimi ed esplosivi.

Nel settore agricolo, grazie allo sviluppo dei trasporti, i mercati mondiali furono inondati dai cereali prodotti da Stati Uniti, Canada, Argentina, Australia. Poiché il loro prezzo era inferiore a quello europeo, si verificò una tendenza al ribasso dei prezzi agricoli in Europa. I produttori europei reagirono a queste difficoltà in due modi: da un lato chiedendo e ottenendo dai governi l'adozione di politiche protezionistiche (dazi sulle importazioni); dall'altro con investimenti per innalzare la produttività delle aziende agricole (meccanizzazioni, impiego di nuovi concimi chimici).

Allo stesso tempo cominciò a risultare evidente che nei paesi in cui la moderna produzione per il mercato, tesa al conseguimento di grandi profitti, si stava affermando, a scapito di orientamenti economici più tradizionali, il reddito della popolazione tendeva a salire.

Dove l'industria era più progredita, la società si faceva gradualmente più ricca e generosa per tutti.

I progressi nel settore della scienza delle costruzioni portarono a un'evoluzione dei criteri progettuali dei ponti in acciaio sia per quanto riguarda l'estetica che per la struttura.

Per quanto riguardava la struttura il sistema di travi principali a parete piena veniva adottato sino a luci di 50 m, mentre per luci maggiori si ricorreva alle travature reticolari o strutture ad arco, per luci superiori ai 500 m venivano adottati i ponti sospesi con travature irrigidite.

Negli ultimi cent'anni i progressi nel campo della siderurgia misero a disposizione dei progettisti acciai con elevate caratteristiche meccaniche. Infine lo sviluppo della tecnica di saldatura e l'impiego di bulloni pretesi ad alta resistenza per giunzioni in opera ad attrito determinarono il totale abbandono delle giunzioni mediante chiodature.

Attualmente gli acciai usati nella costruzione dei ponti sono diversi a seconda delle caratteristiche meccaniche richieste dallo schema statico impiegato; lo schema statico si diversifica a sua volta secondo la luce del ponte stesso. Per i normali ponti si usano acciai laminati a caldo le cui principali caratteristiche meccaniche sono:

Acciaio Fe 360

Tensione di rottura σr = 360 N/mm

Tensione ammissibile σa = 156 N/mm

La classificazione dei ponti avviene a seconda della loro tipologia, per cui si possono avere:

• Ponti a travata
• Ponti ad arco
• Ponti a travata sospesa con cavi parabolici
• Ponti a travata strallata, ossia con cavi rettilinei detti stralli

In fine la scelta della tipologia strutturale da adottare è il risultato di un esame approfondito che tiene in considerazione numerosi aspetti di natura topografica, statica, costruttiva, economica, architettonica ed ambientale. Ma l'elemento principale determinante la tipologia di ponte da adottare è la luce che il manufatto deve superare.

Di seguito tutte le tipologie strutturali di ponti stradali:

1. Ponte a via superiore (luci 10 m ÷ 30 m): travi in acciaio collaboranti con soletta in calcestruzzo. Schema statico: travi appoggiate agli estremi.
2. Ponte a via superiore (luci 30 m ÷ 100 m): travi in acciaio composte collaboranti con soletta in calcestruzzo. Schemi statici: travate appoggiate o continue.
3. Ponte a via superiore (luci 100 m ÷ 200 m): travata in acciaio in lamiera irrigidita. Schema statico: travata continua
4. Ponte a via inferiore (luci 100 m ÷ 300 m): struttura principale formata di travi irrigidenti a parete piena armate con archi sottili e sospensione a cortina.
5. Ponte a via inferiore (luci 100 m ÷ 300 m): struttura principale formata di travature reticolari con corrente superiore parabolica e diagonali schema Warren.
6. Ponte ad arco a via intermedia (luci 100 m ÷ 300 m): struttura principale formata di due arconi gemelli controventati. Impalcato sospeso nella parte centrale e sostenuto da colonne nelle parti laterali.
7. Ponte strallato a travata flessorigida (luci 200 m ÷ 300 m): struttura principale costituita da una travata continua in lamiera irrigidita sospesa in due o più sezioni intermedie mediante tiranti ormeggiati alla sommità di piloni di'imposta tiranti nella zona di riva.
8. Ponte strillato a comportamento reticolare (luci 300 m ÷ 500 m): struttura principale formata da grandi tralicci di tipo particolare con le briglie inferiori coincidenti con i cavi di contorno. I cavi intermedi funzionano da diagonali e sono sempre tesi.
9. Ponte sospeso a cavi verticali (luci 500 m ÷ 200 m): struttura principale formata da una trave reticolare o in lamiera irrigidita sospesa a cavi parabolici mediante tiranti verticali inclinati.

La necessità di superare profondi avvallamenti o corsi d'acqua con forti correnti già nei tempi antichi ha portato alla costruzione di passerelle con il piano pedonale sospeso a funi tese da una sponda all'altra, sistema molto utilizzato anche oggi.

Ad oggi questo sistema è utilizzato per la realizzazione di ponti di media e grande luce ottenendo risultati di notevole arditezza strutturale e validità architettonica.

Questo sistema si basa sul principio di sospendere l'impalcato mediante funi a due cavi vincolati a grandi piloni oltre i quali vengono ancorati a grossi blocchi di ormeggio.

I ponti sospesi possono essere di tre tipi:

Ponti deformabili

Ponti con trave irrigidente

Ponti con cavi di sospensione inclinati

Sia la costruzione dei ponti come tutte le varie opere edilizie di notevole complessità e rilevanza nel territorio comunale, sono sottoposti al rilascio del permesso di costruire (D.P.R. 6 giugno 2001, n. 308) entrato in vigore l'11 dicembre 2002.

Nella maggior parte dei casi la realizzazione di opere sottoposte al Permesso di Costruire comporta il pagamento al Comune di una somma per la copertura degli oneri di urbanizzazione.

Per richiedere il permesso di costruire è necessario avvalersi dell'opera di un professionista (geometra, ingegnere, perito edile, architetto, ecc.) incaricato di redigere il progetto. Il professionista incaricato deve essere iscritto al relativo albo professionale. Allegato al progetto deve essere l'autocertificazione circa la conformità del progetto alle norme igienico sanitarie.

Opere edilizie per le quali è necessario il permesso di costruire:

• interventi di nuova costruzione su lotto libero
• interventi di nuova costruzione che seguono la demolizione degli edifici esistenti, quando questi interventi non rientrano nella categoria della "ristrutturazione edilizia" perché eccedono la sagoma dell'edificio demolito
• ampliamenti di edifici esistenti che comportano la creazione di nuova superficie utile eccedente la sagoma dell'edificio demolito
• ampliamenti di edifici esistenti che comportano la creazione di nuova superficie utile eccedente la sagoma fondamentale dell'edificio
• chioschi
• creazione di superficie accessoria fuori sagoma e fuori area di sedime del fabbricato (es: autorimessa),intendendo come area di sedime la superficie piana su cui poggia l'edificio o il manufatto
• manufatti coperti e ancorati stabilmente al suolo (tettoia)
• attrezzature sportive con creazioni di volumetrie e piscine
• impianti tecnologici (es. centralina di climatizzazione)
• costruzione di volumi, pensine, balconi e similari di profondità maggiori di m. 1,30 realizzati fuori sagoma
• antenne di grandi dimensioni (es. antenne per la telefonia cellulare)
• cabine Enel
• eliminazione di barriere architettoniche (ascensori esterni)

Possono essere eseguiti senza alcun titolo abilitativo i seguenti interventi.

• Gli interventi di manutenzione ordinaria per i quali non è richiesto alcun atto di assenso da parte del Comune
• Le opere edilizie che hanno per oggetto le innovazioni da attuare negli edifici dirette ad eliminare le barriere architettoniche per il portatori di handicap. E' richiesta, invece, presentazione di mera denuncia di inizio dell'attività qualora tali opere consistano in rampe o ascensori esterni)
• Le opere temporanee per attività di ricerca nel sottosuolo che abbiano carattere geognostico o siano eseguite in aree esterne al centro edificato
• Le opere relative alla difesa nazionale
• Le opere e gli interventi pubblici che richiedano per la loro realizzazione l'azione integrata e coordinata di una pluralità di amministrazioni pubbliche
• Le opere eseguite direttamente dallo Stato su beni demaniali e non
• Le opere pubbliche di interesse statale, da realizzarsi dagli enti istituzionalmente competenti, ovvero da concessionari di servizi pubblici
• Le opere pubbliche dei Comuni, deliberate dal Consiglio o dalla Giunta comunale, assistite dalla validazione del progetto.

Almeno 30 giorni prima dell'effettivo inizio dei lavori occorre presentare Denuncia di Inizio Attività (art. 22 e 23 del T.U. dell'edilizia n. 380/2001). L'Amministrazione, ricevuta la denuncia, deve verificare la sussistenza dei prescritti requisiti e, ove sia riscontrata l'assenza di una o più delle condizioni stabilite, notifica all'interessato l'ordine motivato di non effettuare il previsto intervento.

Le Regioni possono, con legge ampliare o ridurre l'ambito applicativo della D.I.A.

L'Amministrazione comunale deve rilasciare il certificato di agibilità al fine di assicurare che nelle nuove costruzioni sia garantita la salvaguardia della salute dei cittadini in ogni ambiente di vita e di lavoro. L'art. 20 del T.U. n. 380/2001 stabilisce che il certificato di agibilità attesta la sussistenza delle condizioni di sicurezza, igiene, salubrità, risparmio energetico degli edifici e degli impianti negli stessi installati valutate secondo quanto dispone la normativa vigente.

Esso viene rilasciato dal dirigente o responsabile del competente ufficio comunale in questi casi:

Nuove costruzioni

Ricostruzioni o sopraelevazioni, totali e parziali

Interventi sugli edifici esistenti che possano influire sulle condizioni di igiene, salubrità, sicurezza e risparmio energetico

Ogni opera realizzata in difformità delle disposizioni di legge e senza gli opportuni provvedimenti di autorizzazione comunale, è abusiva.

Il testo unico in materia edilizia (D.P.R. n. 380/2001) reprime severamente gli abusi edilizi e urbanistici, prevedendo tre tipi di sanzioni: amministrative, civili e penali.

Sanzioni amministrative: se viene accertata una irregolarità edilizia, il Comune deve innanzitutto ordinare la sospensione dei lavori che dura fino alla emanazione dei provvedimenti definitivi. A seconda della violazione edilizia commessa, la legge prevede diversi tipi di sanzioni amministrative:

nel caso di opere realizzate in assenza di permesso, in totale difformità o con variazioni essenziali (quando il permesso viene chiesto ma poi è realizzata un'opera sostanzialmente diversa da quella descritta nei progetti presentati al Comune) il dirigente dell'ufficio comunale chiede la demolizione dell'opera abusiva. Se entro 90 giorni dalla notifica dell'ingiunzione, il proprietario non ha demolito l'opera, l'opera viene requisita dal comune e demolita dallo stesso a spese del proprietario;

nel caso di opere eseguite in parziale difformità dal permesso di costruire, il proprietario sarà condannato al pagamento di una sanzione pecuniaria se le opere non possono essere rimosse senza pregiudizio della parte conforme al permesso

nei casi in cui l'esecuzione di interventi edilizi e sul territorio poteva essere preceduta dalla denuncia di inizio attività, dovrà applicarsi una sanzione pecuniaria pari al doppio dell'aumento del valore venale dell'immobile conseguente alla realizzazione delle opere eseguite e comunque mai inferiore a 516 euro.

Sanzioni civili: il proprietario di un immobile abusivo non può venderlo o trasferirlo a terzi.

Sanzioni penali: la realizzazione di opere abusive è considerata reato, punito con la reclusione fino a 2 anni e con l'ammenda fino a 103.290 euro.

In alcuni casi le opere abusive possono essere sanate pagando una cospicua somma di danaro (oblazione). Il primo condono edilizio fu regolato dalla legge n. 47/1985, l'ultimo condono è stato previsto dalla Legge 24 novembre 2003 n. 362 per le opere ultimate entro il 31 marzo 2003.

BIBLIOGRAFIA

Wikipedia - Thomas Telford

Umberto Alasia - Maurizio Pugno "Corso Modulare di costruzione"

Redazione Giuridica Simone "Le basi del diritto per geometri"

Giovanni de Luna- Marco Meriggi-Antonella Tarpino "Codice storia"

Roberto Gori -"The historic collection of models of metal bridges of the university of Padova"

Dipartimento di Costruzioni e Trasporti, Università degli Studi di Padova

Documentazioni iconografice - SIS università di Catania