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PROVE DI CARICO
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.
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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
Strumenti di misura
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.
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PROVE DI CARICO
Strutture in elevazione (solai, scale, travi, capriate, ponti e viadotti), schemi di carico.
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Tegolo - prova di carico in zona d'appoggio
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Schema di carico di una trave
Prove di carico su bitte
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Prove di carico su ponti
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PROVE DI CARICO - PALI DI FONDAZIONE
Prova di carico con zavorra, non usufruendo di pali di contrasto
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Prova di carico con trave di contrasto
Allestimento di una prova di carico su colonna Jet-Grouting
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Schema di allestimento prova
Esempio di preparazione del sistema di contrasto
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PROVE DINAMICHE
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
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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.
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VIBRODINA
Mod. 20 - 40 - 60 o 100 KN
FORZA SINUSOIDALE E UNIDIREZIONALE
(Permette di generare forze verticali o orizzontali senza modificarne l'ancoraggio)
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Prova dinamica su parete in muratura Prova dinamica su un ponte pedonabile
Prova dinamica su paratia continua sperimentale - forze verticali ed orizzontali
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Prova dinamica - serbatoio carburanti
Caratterizzazione dinamica ad alta deformazione di pali di fondazione
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Prove vibrazionali forzate su una ciminiera
Rilievo laser scanner e ricostruzione 3D della ciminiera per lo studio agli elementi finiti (modello FEM)
Sollecitazione forzata sinusoidale a 18Hz - fase di smorzamento