PROVE DI CARICO STATICHE

OBIETTIVO

Verifica del comportamento deformativo dell'elemento strutturale, sottoponendolo a carichi di prova di intensità tale da indurre, simulando le azioni variabili di esercizio, le massime sollecitazioni previste a progetto. Riferimento: NTC - Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 14.01.2008 - GU n° 29 del 04.02.2008)

APPLICAZIONE DEL CARICO

Prova di carico statica con serbatoio: simulazione delle azioni variabili di esercizio mediante carico uniformemente distribuito generato dall'acqua contenuta in un serbatoio con capacità massima di 750 daN/mq.

Prova di carico statica a tiro: simulazione delle azioni variabili di esercizio mediante carichi concentrati generati dalla pressurizzazione di martinetti idraulici a tiro con capacità di 10 t/cad.

MISURA DEGLI SPOSTAMENTI

Per ciascun incremento di carico la lettura degli spostamenti viene eseguita mediante n°7 trasduttori rettilinei di posizione di tipo potenziometrico, collegati ad una cebntralina di acquisizione e registrazione automatica dei dati (data-logger).

LIMITI DI ACCETTABILITA'

Salvo il raggiungimento del carico equivalente di progetto, durante la prova la determinazione del carico limite applicabile viene effettuata sulla base di 3 parametri: linearità, ripetibilità e permanenza. Il carico viene incrementato fino al raggiungimento di uno dei seguenti fattori:

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Carico di prova equivalente a quello di progetto;

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Freccia pari a quella massima prevista a progetto;

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Linearità = 85%, intendendo per linearità il rapporto percentuale tra le tangenti alla curva di isteresi passanti per i punti corrispondenti all'ultimo e al primo carico;

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Ripetibilità = 95%, intendendo per ripetibilità il rapporto percentuale tra i valori della freccia di due cicli consecutivi, a parità di carico;

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Permanenza = 5%, intendendo per permanenza il rapporto percentuale tra la freccia residua e la freccia massima, per ogni ciclo di carico.

PROVE DI CARICO DINAMICHE

CLASSIFICAZIONE DINAMICA DEI SOLAI

L'indagine consente di valutare il rapporto tra le rigidezze dei solai aventi la stessa tipologia di struttura portante e grado di vincolo similare. L'obiettivo è quello di classificare i solai di un intero edificio in gruppi omogenei dal punto di vista della rigidezza flessionale. Una volta identificati i solai rappresentativi di tali gruppi omogenei, si potrà procedere su di essi ad una prova di carico statica, i cui risultati potranno essere estesi ai solai del gruppo.

Per ogni solaio si prevede:

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generazione di un’oscillazione mediante percussione a massa battente di impulso;

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rilievo delle vibrazioni smorzate attraverso un accelerometro triassiale posto sul solaio;

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elaborazione dei dati con interpretazione mediante la teoria dell’elasticità: analisi in frequenza dei segnali accelerometrici in trasformata di Fourier e individuazione della frequenza del primo modo di vibrare;

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analisi numerica del comportamento dinamico del solaio con stima del fattore f²L⁴ = k EJ essendo f la prima frequenza libera, L la luce, E il modulo elastico, J il momento d'inerzia e k una costante di proporzionalità.

Eseguito il rilievo su tutti i solai, è possibile ordinarli in base alla rigidezza flessionale e suddividerli in gruppi omogenei.

IDENTIFICAZIONE DINAMICA DEI SOLAI

Conoscendo in modo dettagliato i pesi, la geometria e le caratteristiche dei materiali, la prova di identificazione dinamica consente di acquisire informazioni in merito alla rigidezza, al modulo elastico e al grado di vincolo della struttura da analizzare.

Attraverso acquisizioni dinamiche, eseguite con accelerometri triassiali collocati in posizione opportuna sui solai, si determina tramite la trasformata rapida di Fourier lo spettro di risposta in frequenza. Da quest'ultimo si ricavano i valori sperimentali delle frequenze dei primi modi di vibrare.

Successivamente, viene creato un modello numerico agli elementi finiti, simulando il comportamento strutturale e studiando la risposta nei confronti di una eccitazione dinamica.

Il continuo confronto tra l'analisi teorica e quella sperimentale consente di affinare sempre più il modello numerico, fino alla sua ottimizzazione, ossia fino alla restituzione delle stesse frequenze e degli stessi modi di vibrare rilevati sperimentalmente.

Raggiunta una soddisfacente corrispondenza tra il comportamento dinamico sperimentale e analitico, si individuando le grandezze caratteristiche equivalenti, con le quali è possibile eseguire il calcolo statico.