Modellazione di banchine portuali

Con il termine “banchine portuali” si indicano quelle strutture realizzate per l’accosto di navi o natanti alla terraferma, e che consentono un sicuro attracco per l’imbarco e sbarco di persone o carico e scarico delle merci.

Le soluzioni realizzative sono storicamente molteplici, da massicce opere di sostegno a gravità sino ad arrivare alle tecniche più moderne che prevedono l’installazione di palancolati rinforzati da sistemi di ritenuta di varia natura, in grado di agevolare la successiva realizzazione della banchina in cemento armato.

Analisi agli Elementi Finiti

Vista l’elevata compressibilità dei livelli di terreno costuente il fondale marino e la contemporanea necessità di disporre di una sufficiente altezza utile rispetto al livello medio mare, le banchine portuali sono opere spesso complesse dal punto di vista geotecnico. Esse sono tipicamente sollecitate da azioni orizzontali esercitate da navi e natanti sulle bitte di ormeggio e profili parabordi. Nel caso di banchine a destinazione d’uso commerciale, si aggiunge un ingente carico di esercizio sul piano banchina relativo alle vie di corsa delle gru e allo stoccaggio dei containers.

Il predimensionamento delle opere strutturali avviene generalmente attraverso una verifica allo Stato Limite Ultimo.

Nel caso delle tecniche realizzative più moderne, basate non su un semplice funzionamento a gravità ma sulla compartecipazione di vari elementi strutturali (palancole, pali, puntoni, tiranti etc..) la prima difficoltà progettuale è quella di studiare la distribuzione delle azioni verticali e orizzontali tra i diversi componenti strutturali. Inoltre, è necessario verificare che il quadro deformativo risulti compatibile con i requisiti di esercizio delle strutture limitrofe e delle attività di banchina.

La modellazione numerica costituisce l’unico strumento di calcolo attualmente disponibile in grado di quantificare adeguatamente la ripartizione dei carichi tra i componenti strutturali e la risposta in termini di spostamenti del sistema, sia a breve che a lungo termine.

E' possibile stimare il livello di lavoro delle singole componenti, e dunque la mobilitazione delle riserve di resistenza del sistema, durante le varie fasi di costruzione.

L'analisi numerica costituisce inoltre uno strumento di valutazione dell'adeguatezza di eventuali varianti e soluzioni progettuali alternative per l'ottimizzazione del progetto, che, considerando lo sviluppo longitudinale di queste opere, solitamente ingente, implica ripercussioni economiche di rilievo sui costi totali di realizzazione.