Le prove di carico a verifica della capacità portante, per il collaudo statico strutturale.
Il collaudo statico va eseguito durante le fasi di costruzione di un’opera, su parti dell’opera stessa, quali solai, travi, capriate, scale, parapetti, su strutture vetuste per verificare e convalidare la loro idoneità statica dopo anni di esercizio o in casi di ristrutturazione, modifiche strutturali, o interventi e verifiche per l’adeguamento sismico.
Le costruzioni non possono essere poste in esercizio prima dell’esecuzione del collaudo statico; pertanto il processo di collaudo di un’opera contempla l’esecuzione di prove di carico eseguite secondo la normativa tecnica ed i rispettivi Decreti Ministeriali qui di seguito citati:
- L.1086/71.
- L. 64/74.
- D.P.R. 380/01.
- DM Infrastrutture 14 gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni” e successive circolari esplicative.
Le strutture portanti di edifici o infrastrutture, vengono quindi sottoposte a collaudo mediante l’esecuzione di prove di carico, che hanno lo scopo di verificare la stabilità strutturale dell’opera, in conformità con le aspettative progettuali e di calcolo.
Le prove di carico vanno eseguite sia su strutture in elevazione (solai, travi, scale, capriate, ponti,viadotti, ecc.), sia su strutture di sotto fondazione (pali, diaframmi, micropali, colonne jet-grouting).
Sarà la Direzione Lavori, che andrà a nominare il Collaudatore per procedere al collaudo delle strutture, e certificare la sicurezza dell’opera e l’idoneità statica della stessa.
Le PROVE DI CARICO vanno eseguite a totale maturazione del calcestruzzo e comunque non prima dei 28 giorni dettati dalla normativa e sarà compito del Collaudatore decidere le modalità di prova.
La prova di carico andrà a verificare che:
- le deformazioni strutturali siano conformi alle deformazioni attese di calcolo e proporzionali ai carichi imposti;
- non si siano verificate deformazioni, lesioni e dissesti che mettano in discussione la sicurezza e la staticità dell’opera e che il comportamento statico sia conforme alle aspettative teoriche.
Le prove di carico si potranno eseguire in vari modi a seconda del tipo di struttura e dei carichi richiesti.
Si potranno quindi eseguire prove a:
- trazione – con carico concentrato martinetti a trazione
- spinta – con carico concentrato martinetti a spinta
- con carico distribuito con materassi d’acqua, vasche, pallets, sacchi di cemento
Il rilievo della deformazione della struttura (solaio, trave, cedimento di un palo di fondazione) viene eseguito impiegando trasduttori di spostamento con corse di 50-100mm e risoluzione a 0,01 mm.
Una centralina di acquisizione andrà a memorizzare durante le fasi di prova, in real-time, le deformazioni in più punti della struttura, (solaio, trave, capriata, ecc.) e le forze applicate di trazione o spinta impresse alla struttura dai martinetti idraulici.
La centralina elettronica di monitoraggio potrà raggiungere risoluzioni elevate di 16 o 24 bit a frequenze di campionamento di 5-50hz, garantendo un elevato livello di stabilità e precisione nella lettura.
Laddove il rilievo delle deformazioni dell’opera non possono essere eseguite con trasduttori di spostamento a tastatore, la deformazione strutturale dell’elemento viene rilevata mediante l’impiego di strumentazioni ottiche di precisione, puntatori laser, livelle di precisione, stazioni totali; strumentazioni normalmente impiegate durante l’esecuzione di prove di carico su strutture di grandi dimensioni, ponti, viadotti o strutture particolari.
La sperimentazione dinamica consente di caratterizzare le frequenze proprie, i modi di vibrare e la capacità di dissipare l’energia di una struttura. La valutazione e l’analisi del comportamento dinamico strutturale delle opere nel campo civile ed industriale può essere applicata con successo alla verifica sismica dei fabbricati coadiuvata da un’affidabile modellazione numerica, da utilizzarsi per valutare la capacità dell’opera a sopportare l’azione sismica.
A tale scopo, dato l’elevato grado di precisione richiesto dalla verifica sismica di opere importanti ed articolate quali sono gli edifici, la metodologia vibrazionale richiede l’impiego di idonei attuatori meccanici quali la “vibrodina”. La caratterizzazione dinamica delle strutture è quindi indicata laddove è richiesto un elevato grado di conoscenza, vedi il livello “LC3” suggerito anche dall’O.P.C.M. 3431/2005. Il metodo permette di limitare al minimo l’interazione con le funzionalità dell’edificio, vedi per esempio un fabbricato ospedaliero, che potrà essere mantenuto in pieno esercizio durante le operazioni di indagini.
Pertanto gli attuatori meccanici quali la vibrodina sono di aiuto in prove di carico dinamiche e nello studio dinamico delle strutture per l’adeguamento sismico delle stesse, che confrontate con lo studio di simulazione dinamica della struttura eseguita agli elementi finiti, conducono ad una conoscenza più approfondita del comportamento dinamico strutturale. In detto ambito vengono verificate le frecce dinamiche, le frequenze naturali di vibrazione, le deformate modali, gli smorzamenti.
