Progettazione strutturale di n.4 torri tralicciate speciali del nuovo impianto funiviario della città di Innsbruck

Il lavoro di progettazione strutturale si inquadra nelle opere di realizzazione del 1° tronco della nuova linea funiviaria cabinata di Innsbruck (Austria) commissionate alla Società Leitner Ropeways, leader mondiale nel settore degli impianti funiviari. La tipologia d’impianto è reversibile a doppia via; la progettazione strutturale è relativa alle quattro torri tralicciate facenti da supporto a cinque campate funiviarie di lunghezze variabili da 230m a 1020m.

Le tipologie strutturali delle quattro torri sono definibili a traliccio, tuttavia la presenza della piattaforma di supporto delle selle e la presenza del carico di valanga ha richiesto scelte strutturali specifiche in merito ai collegamenti ed alla tipologia dei profili. Le caratteristiche dimensionali delle torri risultano così definite:

• Torre n.1: altezza variabile tra 24m e 27m circa; sezione torre in testa 2.20×7.55m; sezione torre alla base 7.20×12.15m; dimensioni piattaforma di testa 7.80×8.60×3.15(h)m ed inclinazione sull’orizzontale pari a 14°; peso dei soli elementi strutturali 380 kN circa.
• Torre n.2: altezza variabile tra 27m e 30m circa; sezione torre in testa 6.00×7.55m; sezione torre alla base 11.90×13.20m; dimensioni piattaforma di testa 7.80×13.50×3.15(h)m ed inclinazione sull’orizzontale pari a 21°; peso dei soli elementi strutturali 440 kN circa.
• Torre n.3: altezza variabile tra 20m e 24m circa; sezione torre in testa 6.00×7.55m; sezione torre alla base 10.0×10.20m; dimensioni piattaforma di testa 7.80×13.50×3.15(h)m ed inclinazione sull’orizzontale pari a 26°; peso dei soli elementi strutturali 490kN circa.
• Torre n.4: altezza variabile tra 22m e 26m circa; sezione torre in testa 2.20×7.55m; sezione torre alla base 11.9×6.70m; dimensioni piattaforma di testa 7.80×8.60×3.15(h)m ed inclinazione sull’orizzontale pari a 25°; peso dei soli elementi strutturali 500kN circa.

La piattaforma di testa è stata realizzata con reticolare a sezione triangolare mediante profili aperti tipo HE e tubi tondi mentre le torri risultavano tralicciate con varie composizioni di profili angolari del tipo angolari doppi a T, angolari doppi a farfalla, angolari quadrupli a croce. Per evidenziare le peculiarità rispetto alle normali torri tralicciate si portano ad esempio i montanti ed i diagonali di base della torre n.4, interessata da carico di valanga, realizzati con 4L180x180x16mm disposti a croce.

I calcoli strutturali sono stati condotti utilizzando esclusivamente gli Eurocodici e l’Euronorma EN 13107 “Safety requirement for cableway installations designed to carry persons: Civil engineering works” specifica per strutture funiviarie e definente le linee guida sulle modalità di verifica e combinazione dei carichi.

In generale per le quattro torri sono state previste 32 condizioni di carico elementari tra le quali, per le torri n.3 e n.4, i carichi di valanga così definiti:

• Torre n.3: 25 kN/m² per i primi 7m, 10 kN/m² dai 6.0m sino alla sommità;
• Torre n.4: 15 kN/m² per i primi 6.5m, 6 kN/m² dai 6.5m sino alla sommità

Le condizioni elementari prevedevano: carichi d’impianto forniti dalla Leitner derivanti dai tiri delle funi in funzione di differenti configurazioni di transito delle cabine, di effetti dinamici ed attritivi; carichi permanenti vari; carico eolico in esercizio, fuori esercizio, con e senza ghiaccio; carico del ghiaccio; carico di neve; carichi di manutenzione; sisma; valanga.

Sono state definite 53 combinazioni di carico così suddivise:

• 16 Combinazioni allo stato limite ultimo di tipo statico;
• 7 combinazioni allo stato limite ultimo di tipo accidentale con carico di valanga;
• 9 combinazioni allo stato limite ultimo di tipo sismico;
• 8 combinazioni di carico allo stato limite di esercizio (rare);
• 13 combinazioni di carico per verifiche a fatica.

L’analisi strutturale e le verifiche correnti sui profili è stata condotta utilizzando il codice di calcolo Win-Strand  prodotto dalla ENEXSYS S.r.L. Via Tizzano 46/2 Casalecchio di Reno (Bologna) ed il post processore dedicato alle strutture in acciaio denominato Win AciVer. Le elaborazioni dei carichi elementari derivanti dalle selle, le verifiche dei collegamenti ed a fatica sono state effettuate con fogli di calcolo elettronici appositamente predisposti.

La lingua utilizzata per la redazione di tutti i documenti di calcolo è stata l’inglese.