Sovrastrutture prefabbricate ed ecocompatibili per piste ciclabili = Prefabricated and eco-friendly superstructures for cycle paths

La crescente attenzione verso l’ambiente e il riciclaggio dei prodotti di scarto è diventato uno dei temi di maggiore interesse degli ultimi anni nell’ambito delle costruzioni civili. In questo contesto si inserisce il progetto ECOSMART 2.0, che ha come obiettivo la realizzazione di un sistema strutturale innovativo per la realizzazione di una pista ciclabile, costituito da moduli prefabbricati realizzati con tecniche che prevedono l’uso di miscele contenenti materiali di riciclo quali plastica, fresato di pavimentazioni, materiali di costruzione e demolizione, da inserire nell’area urbana della provincia di Cuneo. Queste tecnologie sono utili al fine di ridurre le quantità di materiali da conferire in discarica, e al tempo stesso diminuire lo sfruttamento delle materie naturali essendo risorse limitate. Il progetto sposa due principali linee d’interesse: Smart City e Resource Efficiency, che rispondo alla domanda di crescita intelligente e sostenibilità ambientale. L’obiettivo del presente lavoro di tesi è la progettazione e dimensionamento del sistema prefabbricato, partendo dallo studio di miscele con materiali sostenibili (ECO). L’idea è realizzare moduli dotati dallo spazio necessario per il passaggio di cavi, tubazioni e per la raccolta e smaltimento dell’acqua piovana; realizzare moduli pensati per facilitare la manutenzione ordinaria poiché ognuno è ispezionabile singolarmente ed eventualmente sostituibile; dotare la struttura di un sistema di sensoristica avanzata utilizzabile per la gestione e la manutenzione predittiva della sovrastruttura e dei sottoservizi (SMART). Sono stati analizzati due scenari: il primo prevede l’inserimento della pista ciclabile in area urbana, pensata come pista ciclabile in sede propria adiacente alla sede stradale; il secondo scenario è pensato per la realizzazione di una pista ciclabile in sede propria non adiacente al traffico veicolare. La struttura, indipendentemente dallo scenario adottato, è pensata come l’unione di una piastra e una sella. Questi elementi, soggetti ai carichi verticali prescritti dalle normative vigenti, sono stati analizzati utilizzando il programma di calcolo Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2021 con licenza ad uso studenti. I modelli di calcolo utilizzati per analizzare le sollecitazioni possono essere schematizzati come degli elementi bidimensionali con comportamento a piastra sottile (elemento piastra) e con comportamento a piastra supportato da un letto di molle aventi rigidezza k (elemento sella). Le analisi condotte per la verifica di sicurezza agli Stati Limite è stata eseguita con un’analisi non lineare. Nel presente lavoro di tesi sono stati sviluppati diversi modelli della struttura prefabbricata operando in un range di rigidezza del materiale, di configurazione strutturale della sella e spessore degli elementi. Le analisi sono effettuate incrociando ed interscambiando i dati di input in modo da definire diverse soluzioni strutturali per le due tipologie previste, utilizzabili nella realizzazione del progetto ECO SMARTROAD 2.0. Il lavoro di tesi, nonostante raffiguri uno studio preliminare del progetto, rappresenta un esempio di approccio multidisciplinare, sono state indagate infatti diverse aree concettuali quali Smart city e Smart Road, sostenibilità e riciclaggio, piste ciclabili, dimensionamento strutturale.