Influenza della geometria di flange e irrigidimenti sulla stabilità delle anime di travi da ponte

Nei precedenti paragrafi si è fatto notare come le condizioni di vincolo cui sono sottoposti i pannelli d’anima all’interno delle travi siano profondamente differenti da quelle cautelative di semplice appoggio. Le flange e le eventuali nervature longitudinali poste nelle zone compresse in direzione orizzontale e gli irrigidimenti trasversali disposti ortogonalmente ai precedenti, sono tutti elementi che confinano il pannello in modo attivo rendendo quest’ultimo più stabile nei confronti dell’imbozzamento. Il contributo dovuto a questi elementi dipende chiaramente da forme, dimensioni e posizioni degli stessi rispetto a forme e dimensioni dei pannelli d’anima.

Per quanto riguarda le flange, va detto che esse sono costituite essenzialmente da elementi piatti saldati all’anima le cui dimensioni sono dettate da esigenze statiche: le due ali devono infatti assorbire le tensioni di compressione e trazione dovute alla flessione, allo sforzo normale e alla torsione. In funzione dell’entità delle stesse sollecitazioni e dei contributi dovuti alla parte superiore dell’impalcato, le dimensioni in sezione delle due flange sono spesso differenti tra di loro. In ogni caso, esse collaborano attivamente nella stabilizzazione delle anime.
Gli elementi di irrigidimento sono invece componenti disposti ad hoc all’interno dei pannelli al fine di renderli più stabili; infatti, per evitare l’instabilità delle anime di queste travi, caratterizzate da elevate snellezze, le possibilità progettuali sono essenzialmente due:
- aumentare lo spessore dell’anima riducendone la snellezza;
- introdurre irrigidimenti trasversali e/o longitudinali in modo da suddividere l’intero pannello d’anima in più sottopannelli.

La prima possibilità ha l’inconveniente di incrementare il peso (e il costo) della struttura senza però necessitare di particolari interventi, mentre la seconda alternativa consente di avere pesi ridotti richiedendo però maggiori oneri di lavorazione legati alla realizzazione delle nervature e soprattutto alla saldatura di queste con l’anima.

Gli irrigidimenti sono comunque la scelta ormai universalmente adottata per contrastare i fenomeni di instabilità nelle anime delle travi composte; le sezioni comunemente assunte nella pratica possono essere a sezione aperta come piatti semplici, profili a T, a L, … oppure degli elementi chiusi generalmente a V o a trapezio al fine di ottenere un’elevata rigidezza torsionale Le sezioni chiuse sono utilizzate fondamentalmente solo per le nervature longitudinali, mentre, per motivi economici, le più diffuse, tanto per gli irrigidimenti trasversali che longitudinali, sono senz’altro quelle realizzate con elementi piatti semplici saldati ortogonalmente all’anima.