Il termine "ponte strallato" è tornato in voga nell'ultimo periodo, specialmente dopo il sì alla realizzazione del ponte sullo Stretto di Messina – nonostante quello, in realtà, sia un ponte sospeso. Ma cos'è esattamente un ponte strallato? E cosa cambia rispetto a un ponte sospeso?
Cosa si intende per ponte strallato?
La parola "strallo" arriva dalla vela, dove indica il cavo (generalmente in metallo) che sostiene l’albero di una barca. Nel campo dei ponti si tratta di quei cavi (in rosso nell'immagine sottostante) che collegano il pilone (in arancione) all’impalcatura (in fucsia), con lo scopo di sorreggerla.
Il vantaggio principale di questi tiranti è quello di riuscire a coprire grandi luci, ovvero le distanze tra due piloni successivi. Questi cavi sono tipicamente in acciaio ad alta resistenza, anche se attualmente, in forma sperimentale, si valutano le fibre di carbonio. Diversi quelli del ponte Morandi che erano realizzati in acciaio e ricoperti da calcestruzzo precompresso, a cui è stata poi attribuita una difficile manutenzione e vari problemi di corrosione.
Le tipologie di strallo
Lo strallo è formato da diverse funi realizzate intrecciando numerosi fili di acciaio di piccolo diametro, i quali possiedono un elevato carico di rottura. Questi cavi sono dei supporti elastici che hanno una rigidezza prefissata in base all'inclinazione, e che sono quindi capaci di sopportare le flessioni longitudinali.
Il sistema di strallatura incide sulla deformabilità del ponte ed esistono due tipologie principali di disposizione degli stralli: a ventaglio e ad arpa.
Ponti con stralli a ventaglio
In questa tipologia di ponte strallato, i cavi convergono dall’estremitàsuperiore del pilone. Tali ponti sono in grado di trasmettere le forze orizzontali agenti sul ponte verso le pile di sostegno. Grazie alla loro distribuzione degli sforzi sono più rigidi e meno flessibili, risultando meno soggetti alle vibrazioni dovute dal traffico e dal vento. Il loro principale problema è la realizzazione, perché la sommità del pilone dove convergono gli stralli sono un punto fortemente sollecitato.
Ponti con stralli ad arpa
In questo caso gli stralli sono paralleli fra loro avendo differenti punti di ancoraggio distribuiti lungo l’altezza dei piloni. Tali ponti possiedono una maggiore resistenza alle forze laterali e una miglior capacità dissipativa. Il pilone principale dovrà però sopportare un carico maggiore.
L'importanza del pilone
L’altezza del pilone incide in maniera significativa, sia dal punto di vista strutturale che architettonico. In generale, maggiore è la distanza tra i piloni, maggiore deve essere la tensione nei cavi principali per mantenere l'impalcato del ponte sospeso. Una maggiore altezza delle torri permette di aumentare la distanza tra i piloni e quindi di incrementare la lunghezza dell'impalcato del ponte, consentendo luci più impegnative.
Lo spessore dell’impalcato segue una proporzione di circa 1:100 e 1:200 della luce maggiore del ponte, rispettando uno spessore minimo di un metro.
Ad influire molto è anche il passo degli stralli, ovvero la distanza tra uno strallo e il successivo. Le prime concezioni di ponti strallati, verso la fine del 1700, prevedevano un passo di circa 50 metri, causa dei principali problemi dei primi ponti di questa tipologia. Attualmente la distanza tra due stralli consecutivi risulta essere tra i 6 metri e i 15 metri. Un passo minore implica degli stralli più fitti che permettono di ridurre il diametro dei cavi avendo gli sforzi distribuiti su un numero maggiore di elementi aumentandone la stabilità e il peso, oltre che al costo totale.
Questi cavi devono soddisfare una certa inclinazione, quella ottimale risulta essere di 45 gradi, con una variazione contenuta tra i 25° e i 65°.
La differenza tra ponte strallato e sospeso
Il ponte strallato è facilmente confondibile con un classico ponte sospeso, erroneamente, come è accaduto anche per il nuovo ponte sullo Stretto di Messina. Il ponte sospeso possiede un impalcato sospeso che viene sorretto da cavi verticali, perpendicolari alla struttura longitudinale, collegati ad una fune disposta tra i due piloni, riducendo la luce realizzabile. Un ponte strallato avendo questi cavi che legano il ponte direttamente alle torri, con una forma apparentemente rettilinea, consente attualmente di coprire luci tra i 200 e 1200 metri.
I ponti strallati più famosi del mondo
Vediamo insieme i ponti strallati con una campata superiore ad 1 chilometro, che sono principalmente localizzati nel continente asiatico.
Ponte dell'isola Russkij (Russia)
Si tratta del ponte sullo stretto del Bosforo orientale, in Russia, che collega appunto l'isola di Russkij a Vladivostok. La lunghezza della sua campata è di 1.104 metri, che poggia su due piloni alti circa 320 metri. La lunghezza totale del ponte è di 3 100 metri e ha una larghezza di 29,5 metri. Il ponte ne ha due piloni da 320,9 m di altezza. I lavori iniziarono nel 2008 e terminarono nel luglio del 2012 con costi di costruzione stimati in $1.1 miliardi.
Ponte di Sutong (Cina)
Ufficialmente inaugurato nel 2008, dopo 5 anni di lavori. Il ponte si trova sul Fiume Azzurro e collega Changshu con Nantong. Con la sua campata di 1088 metri è stato, fino al 2012, il ponte strallato con la maggior luce libera (la distanza tra i due piloni) al mondo. Le due torri sono alte 306 metri e il ponte raggiunge una lunghezza massima di circa 8200 metri. Il suo costo complessivo è stato stimato in $1,7 miliardi.
Stonecutters Bridge (Cina)
Il ponte fa parte della Route 8 di Hong Kong, che collega Sha Tin, Cheung Sha Wan, l'isola di Tsing Yi, Ma Wan e l'isola di Lantau. Possiede una campata principale di 1018 metri che attraversa il canale Rambler, raggiungendo una lunghezza di quasi 1600 metri. Si trova a circa 73 metri sopra il livello dell'acqua ed è supportato da due torri di acciaio e cemento alte 290 metri. I lavori iniziarono nel 2004 e terminarono nel 2009 con un costo totale stimato in circa $2,7 miliardi.
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