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I CONTROLLI SUI
        MATERIALI E LE
      PROVE DI COLLAUDO



CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011   dott. ing. Vincenzo VENTURI
LA NORMATIVA PREVIGENTE


D.M. 09/01/1996 - Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche




O.P.C.M. n° 3274 del 20 marzo 2003 - Primi elementi in materia di criteri
generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative
tecniche per le costruzioni in zona sismica.




D.M. 14/09/2005 - Norme tecniche per le costruzioni
LA NORMATIVA COGENTE

Legge n° 1086 del 5 novembre 1971 - art. 21”Norme Tecniche per la
esecuzione delle opere in c.a., c.a.p, e per le strutture metalliche”


Legge n° 64 del 2 febbraio 1974 - Provvedimenti per le costruzioni con
particolari prescrizioni per le zone sismiche


D.P.R. n° 246 del 21 aprile 1993 – Regolamento di attuazione della
“Direttiva 89/106 CEE” relativa ai prodotti da costruzione”


D.P.R. n° 380 del 6 giugno 2001 – “ Testo Unico per l’Edilizia”


D.M. 14/01/2008 - Norme tecniche per le costruzioni

    Circolare n. 617 del 02/02/2009 – “Nuove norme tecniche per le
                  costruzioni" di cui al D.M. 14/01/2008
D.M. 14 gennaio 2008
              Norme tecniche per le costruzioni
                      cap. 11 - Materiali e prodotti per uso strutturale
11.2 - Calcestruzzo   11.3 - Acciaio   11.7 - Legno   11.9 – Dispositivi antisismici
                                                                                       11.10 - Muratura


  ……. tutti i materiali prima di essere impiegati devono
                           essere:
                                                                              accettati
    identificati
                                       dal produttore

    qualificati                                                            dal Direttore
                                                                            dei Lavori
                                 Analisi documentale
Accettazione dei                                                    Accertare corrispondenza tra
   materiali                      Prove sperimentali                prodotto fornito e dichiarato
D.M. 14 gennaio 2008
        Norme tecniche per le costruzioni

                     CAP. 11
    MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE
MARCATURA CE (A)
 Nel caso in cui esista la norma armonizzata UNI EN.. – ALL. ZA)

  ATTESTATO DI
QUALIFICAZIONE (B)

    Nel caso in cui la procedura sia prevista nelle Norme Tecniche
MARCATURA CE (C)
(ETA – ETAG - ITC)
     Casi non previsti nelle situazioni precedenti, e quindi
     marcatura CE in conformità a Benestare Tecnico Europeo (ETA)
     ovvero a Certificati di Idoneità Tecnica all’impiego rilasciati dal
     STC
MARCATURA CE
Il sistema di attestazione della conformità previsto per questi prodotti
 è di classe 2+.
QUALIFICAZIONE DI ALCUNI PRODOTTI
                               STRUTTURALI
    Materiale /          Qualificazione        Qualificazione      Norma di               NOTE
     prodotto             Nazionale                 CE            riferimento
    Acciaio per                NO                   SI           UNI EN 10025      Vale solo la marcatura
    carpenteria                                                  UN IEN 10210               CE
                                                                 UNI EN 10219            (Caso A)
   Barre per c.a.              SI              NON ANCORA          NTC 11.3.2      L’armonizzazione è in
                                                                                   corso con EN 10080 e
 Acciai per c.a.p.             SI              NON ANCORA          NTC 11.3.3            EN 10138
                                                                                          (Caso B)
Sistemi precompr.              SI                   SI             ETAG 013        CIT sulla base di ETAG
  a cavi post tesi                                                 NTC 11.5.1                013
                                                                                          (Caso C)
  Calcestruzzo                 SI                   NO             NTC 11.1.8      Non esiste Mandato CE
 preconfezionato                                                                          per il cls
                                                                                          (Caso B)
    Aggregati                  NO                   SI             EN 12260               (Caso A)
                                                                  UNI EN 13055
    Dispositivi                SI              Volontario dal       NTC 11.9              Caso B
    antisismci                                   01.08.10                           Armonizzazione in
                                                                                   corso EN 12159:2009
Appoggi strutturali            NO                   SI              EN 1337               (Caso A)

    Ancoranti                  SI                   SI          ETAG 001 NTC 4.6      CIT sulla base di
    strutturali                                                                          ETAG001

ETA = Benestare Tecnico Europeo
ETAG = Linea Guida Benestare Tecnico Europeo
CIT = Certificato di Idoneità Tecnica
QUALIFICAZIONE DI ALCUNI PRODOTTI
                             STRUTTURALI

    Materiale /          Qualificazione         Qualificazione        Norma di                NOTE
     prodotto             Nazionale                  CE              riferimento
 Legno lamellare               SI                     SI              EN 14080          Periodo di coesistenza
                                                                     NTC 11.7.10             (Caso A o B)
 Legno massiccio               SI                     SI              EN 14081          Periodo di coesistenza
                                                                     NTC 11.7.10             (Caso A o B)
   Prefabbricati               NO                     SI          EN 13225, EN 13693,         (Caso A)
    soggetti ad                                                   EN 14843, EN 14991
  armonizzazione
 Prefabbricati non             SI              POSSIBILE CON           NTC 11.8             (Caso B o C)
    soggetti ad                                  ETAG o ETA
  armonizzazione

Barriere paramassi             SI                     SI          ETAG 027 NTC 4.6        CIT sulla base di
                                                                                         ETAG027 (Caso C)
Prodotti innovativi,           SI              POSSIBILE CON           NTC 4.6              CIT (Caso C)
 sistemi misti, altri                          ETAG o ETA senza
prodotti strutturali                               ETAG

ETA = Benestare Tecnico Europeo
ETAG = Linea Guida Benestare Tecnico Europeo
CIT = Certificato di Idoneità Tecnica
“Norme Tecniche per le costruzioni”
SOGGETTI – COMPETENZE - PROCEDURE



IL PROGETTISTA
L’IMPRESA ESECUTRICE
IL PRECONFEZIONATORE
IL CENTRO DI TRASFORMAZIONE
IL DIRETTORE DEI LAVORI
IL COLLAUDATORE STATICO
IL LABORATORIO DI PROVA
IL DIRETTORE DEI LAVORI
               CONTROLLO DI ACCETTAZIONE
                  Frequenza dei Controlli sugli acciai
Stabilimento          Centro di trasformazione   Cantiere
Lotto di produzione   Lotto di fornitura         Lotto unico di
da 30 t a 120 t       (max 90 t)                 spedizione
                                                 (max 30 t)


Acciaio: i controlli di accettazione in cantiere interessano
ciascun lotto di spedizione (max 30 t), riguarda almeno
tre diametri e devono essere eseguiti non oltre i 30 gg.
dalla consegna in cantiere delle barre.
Calcestruzzo: i controlli di accettazione in cantiere si
effettuano con le modalità e le frequenze previste al par.
11.2 delle NTC e che devono essere eseguite, salvo
motivati casi particolari, entro un termine ragionevole
non superiore a qualche settimana dal prelievo.
IL COLLAUDATORE STATICO
•LE OPERE NON POSSONO ESSERE POSTE IN ESERCIZIO PRIMA
DELL’ESECUZIONE DEL COLLAUDO STATICO.
• NEL CASO DI MANUFATTI O ELEMENTI STRUTTURALI NON
PIU’   ISPEZIONABILI,    CONTROLLABILI   E    QUINDI
COLLAUDABILI A STRUTTURA ULTIMATA IL COLLAUDO VA
ESEGUITO IN CORSO D’ OPERA.
IL COLLAUDATORE STATICO
•Non è intervenuto in alcuna fase dei lavori.
•Acquisisce la documentazione relativa alle procedure di controllo
della qualità ed il registro delle non conformità.
•Verifica i certificati delle prove sui materiali siano conformi:
   nel numero, alle procedure di accettazione previste dal Cap.
   11 delle NTC.
   nell’esito, con riferimento ai criteri di accettazione del cap. 11
   delle NTC.
•Esegue il controllo dei verbali di prelievo e di visita.
•Esegue il controllo dei risultati delle eventuali prove di carico fatte
eseguire dal Direttore dei Lavori.
•Esamina il progetto dell’opera.
IL COLLAUDATORE STATICO
•Esamina la documentazione relativa alle indagini eseguite nella
fase di progettazione e costruzione e verifica che siano conformi a
quanto prescritto nelle NTC.
•Esamina la relazione a strutture ultimate redatta dal D.L.
•Sulla scorta di quanto acquisito nel corso delle ispezioni
sull’opera e dall’esito delle attività sperimentali svolte durante la
progettazione e l’esecuzione può prescrivere:
   Ulteriori prove sui materiali anche con metodi non distruttivi.
   Ulteriori prove di carico.
   Il monitoraggio di grandezze significative del comportamento
   dell’opera, prevedendone la prosecuzione anche dopo il
   collaudo statico.
IL COLLAUDATORE STATICO
•Predispone il programma prove indicando le procedure di carico e
le prestazioni attese (deformazioni, abbassamenti, livelli tensionali,
reazioni ai vincoli …).
•Sottopone tale programma al direttore dei lavori per l’attuazione,
al progettista perché convalidi la compatibilità con il progetto
strutturale ed al costruttore per accettazione.
•In caso di mancata convalida del progettista o accettazione del
costruttore,   può   richiederne,   previa   relazione   d’intervento,
l’esecuzione al D.L. ovvero dichiarare l’opera non collaudabile.
IL COLLAUDATORE STATICO
Il numero delle prove:
 •Nel caso di pali è funzione della numerosità della palificata:
                         n pali    Numero prove
                         <=20      1
                         21÷50     2
                         51÷100    3
                         101÷200   4
                         201÷500   5
                         > 500     5+n/500

 •Nel caso dei tiranti è funzione del numero degli ancoraggi:
                      ancoraggi        Prove di progetto
                      <=30             1
                      31÷50            2
                      51÷100           3
                      101÷200          7
                      201÷500          8
                      > 500            10
IL COLLAUDATORE STATICO
•   I ponti stradali o ferroviari non possono essere messi in esercizio, prima
    dell’esecuzione del collaudo statico di cui all’art. 7 della L1086/71.
•   E’   necessario    verificare   che   le   deformazioni    sotto    i    carichi   di
    prova, abbassamenti, rotazioni ecc. siano compatibili con quelle previste da
    progetto e che le deformazioni residue dopo il primo ciclo non superino il
    15% di quelle massime misurate, ovvero si esauriscano nei successivi cicli di
    carico.
•   Per ponti a campata multipla, il numero delle prove deve essere almeno pari
    ad 1/5 del numero complessivo di campate, arrotondato all’unità superiore.
•   Per opere di una certa rilevanza, le prove statiche devono essere integrate da
    prove dinamiche che devono consentire di verificare che il periodo
    determinato sperimentalmente sia compatibile con il periodo fondamentale
    previsto in progetto.
IL LABORATORIO DI PROVA

                       -Legge n° 1086 del 5 novembre 1971
              ”Norme Tecniche per la esecuzione delle opere in c.a., c.a.p, e
                             per le strutture metalliche”


Art. 20 - Laboratori - Agli effetti della presente legge sono considerati laboratori ufficiali:
- i laboratori degli istituti universitari dei politecnici e delle facoltà di ingegneria e delle facoltà o
istituti universitari di architettura;
- il laboratorio dell'istituto sperimentale delle ferrovie dello Stato (Roma);
- il laboratorio dell'istituto sperimentale stradale, del Touring Club italiano (Milano);
- il laboratorio di scienza delle costruzioni del centro studi ed esperienze dei servizi antincendi e di
protezione civile (Roma);
- il Centro sperimentale dell'ANAS di Cesano (Roma).

Il Ministro per i lavori pubblici, sentito il Consiglio superiore dei lavori
pubblici, può autorizzare con proprio decreto altri laboratori ad effettuare
prove sui materiali da costruzione, ai sensi della presente legge.
L'attività dei laboratori, ai fini della presente legge, è servizio di pubblica
utilità.
IL LABORATORIO DI PROVA

                     D.P.R. n° 380 del 6 giugno 2001
                      Testo unico delle disposizioni legislative e
                          regolamentari in materia edilizia


            Art. 59 (L) - Laboratori (Legge 5 novembre 1971, n. 1086, art. 20) –
                     1. Agli effetti del presente testo unico sono considerati laboratori ufficiali:.


a) i laboratori degli istituti universitari dei politecnici e delle facoltà di ingegneria e delle facoltà o istituti
universitari di architettura;
b) il laboratorio di scienza delle costruzioni del centro studi ed esperienze dei servizi antincendi e di
protezione civile (Roma);
b-bis) il laboratorio dell’Istituto sperimentale di rete ferroviaria italiana spa (1);
b-ter) il Centro sperimentale dell'Ente nazionale per le strade (ANAS) di Cesano (Roma), autorizzando
lo stesso ad effettuare prove di crash test per le barriere metalliche (1).

2. Il Ministro per le infrastrutture e i trasporti, sentito il Consiglio superiore dei lavori
pubblici, può autorizzare con proprio decreto, ai sensi del presente capo, altri laboratori ad
effettuare prove su materiali da costruzione, comprese quelle geotecniche su terreni e rocce.
3. L'attività dei laboratori, ai fini del presente capo, è servizio di pubblica utilità.
IL LABORATORIO DI PROVA

         Circolare 8 settembre 2010 n. 7617/STC
         Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori
        per l’esecuzione di prove sui materiali da costruzione di
                  cui all’art. 59 del D.P.R. n. 380/2001


Oltre    alle prove obbligatorie dei settori A e B, il laboratorio potrà chiedere
l’autorizzazione a svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a
prescrizioni contenute nelle vigenti norme tecniche; le prove facoltative possono
riguardare i seguenti materiali:
• Elementi di collegamento in acciaio (chiodi, bulloni, viti e dadi).
•Aggregati.
•Materiali compositi fibro - rinforzati e loro componenti.
Un laboratorio di prove su materiali da costruzione può inoltre chiedere autorizzazione
ad eseguire prove in esterno ovvero:
Prove di carico su piastra.
Prove di carico su pali.
I materiali da sottoporre a prove di laboratorio devono essere messi a disposizione dal
richiedente.
Il laboratorio potrà anche effettuare, su richiesta del Committente e/o Direttore dei
Lavori, il campionamento in cantiere ovvero in sito.
IL LABORATORIO DI PROVA

          Circolare 8 settembre 2010 n. 7618/STC
          Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori
           per l’esecuzione e certificazione di prove su terre e
               rocce di cui all’art. 59 del D.P.R. 380/2001


Vengono definiti due settori di prova e certificazione:

            SETTORE A                      SETTORE B
            Terre                          Rocce


Vengono indicate come prove facoltative su terre le prove meccaniche di tipo dinamico.
Nell’ambito del settore B, il laboratorio deve essere in grado di eseguire tutte le prove
previste per la caratterizzazione meccanica, fisica e chimica degli aggregati.
E’ possibile richiedere autorizzazione per le seguenti prove esterne: densità in sito,
carico su piastra, carico su pali.
Oltre    alle prove obbligatorie dei settori A e B, il laboratorio potrà chiedere
l’autorizzazione a svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a
prescrizioni contenute nelle vigenti norme tecniche;.
IL LABORATORIO DI PROVA
                Circolare 8 settembre 2010 n. 7619/STC
             Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per
        l’esecuzione e certificazione di indagini geognostiche, prelievo di
         campioni e prove in situ di cui all’art. 59 del D.P.R. n. 380/2001

    Il Laboratorio deve essere in grado di eseguire, elaborare e certificare le seguenti
    attività e prove obbligatorie:

    PERFORAZIONI                    PROVE DI PERMEABILITA’                     PROVE IN FORO Di SONDAGGIO

    A     carotaggio  continuo  o   Pompaggio con foro centrale e piezometri   S.P.T.
    distruzione di nucleo fino ad   .                                          Vane test.
    almeno 50 m, per ogni tipo di   In foro nei terreni (prova Lefranc).       Installazione di colonne
    materiale                       In foro nelle rocce (prova Lugeon).        piezometriche e inclinometriche


Oltre alle prove obbligatorie sopra elencate, il laboratorio potrà chiedere l’autorizzazione a
svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a prescrizioni contenute nelle vigenti
norme tecniche;
Si riportano a titolo esemplificativo alcune delle possibili prove “facoltative”:
•Prove penetrometriche dinamiche e statiche; Prove di carico su piastra con diverse metodologie.
•Indice C.B.R. in sito. Prove pressiometriche. Sondaggi a mare. Perforazioni inclinate – orizzontali
per esecuzione di opere in galleria. Controlli e monitoraggio in continuo.
IL LABORATORIO DI PROVA
                     Qualità dei locali

               Efficienza delle attrezzature

                   Tarature periodiche
REQUISITI
                   Personale qualificato

                Concessione/accreditamento

                       Indipendenza



                       Affidabilità

GARANZIE              Competenza

              Riproducibilita’ e ripetibilità
                     dei risultati
PROVE DI COLLAUDO




CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011   dott. ing. Vincenzo VENTURI
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
        DISTRIBUITO




                                                  Comparatore C5
                                                     carico P5           scarico P5

                               0          6000   12000           18000       24000    30000   36000
                      0,00

                      0,20

                      0,40         0,47
            Spostamenti (mm)




                      0,60

                      0,80

                      1,00

                      1,20

                      1,40

                      1,60
                                                                                               1,70
                      1,80
                                                                  carico (kg)
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                          DISTRIBUITO
            DEFINIZIONE DEL CARICO DI COLLAUDO
•Le condizioni logistiche richiedono spesso di caricare una porzione ridotta
(striscia generalmente in direzione parallela alla direzione di orditura ) del solaio
da collaudare.
•Occorre definire il carico equivalente di collaudo tale da indurre in punti
specifici una sollecitazione pari a quella massima di progetto.


                p coll   k q acc   q perm non ancora in opera

•K = coefficiente moltiplicativo che tiene conto dell’effetto di ripartizione
trasversale dei carichi.
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                    DISTRIBUITO
     METODO SPERIMENTALE PER IL CALCOLO DEL K
•Si eseguono le letture in 5 punti ad interasse costante i, disposti a partire dal centro
della striscia di carico larga b, lungo la linea mediana ortogonale del solaio.




    •Si sommano le aree dei rettangoli di compenso di larghezza pari ad i:

                   A (f 0         f1        f2    f3        f4 ) i
  •La larghezza del solaio con rigidezza trasversale infinita caratterizzato da un
  abbassamento costante f0 è pari a:
                             A         f0    f1   f2        f3   f4 ) i
                        B
                             f0                        f0
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                    DISTRIBUITO
     METODO SPERIMENTALE PER IL CALCOLO DEL K




  •B è la porzione di geometria del solaio, dei vincoli durante la prova;=ilf3; f2 = f4
  1. simmetria della solaio effettivamente reagente e del carico f1 coefficiente k,
  che amplifica il carico teorico per ottenere il carico di collaudo è dato dal rapporto
  2. Interasse unitario    i=1m
  B/b:
                                B     f f 0 2f 1 f 1 f 2 f 2 f 3
                                        0                            f4     i
                            k   k
                                b            f 0 bf 0 b
•Il carico totale, funzione della luce del solaio L e della larghezza della striscia b sarà:

                                                         [f 0      2 (f 1       f 2 )]
                Q L b p coll        L b k q L                                            q
                                                                     f0
PROVE DI COLLAUDO SU SOLAIO
   A CARICHI CONCENTRATI
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                  CONCENTRATO
     DETERMINAZIONE DELLA FORZA EQUIVALENTE
 •Feq è la forza applicata nella mezzeria di un solaio di luce L, trasversalmente alle
 nervature, tale da indurre lo stesso momento massimo indotto dal carico
 uniformemente distribuito q.
                              K1 = coefficiente amplificativo per effetto della ripartizione trasversale
                              dei carichi.
  F eq k 1 k 2 q L            K2 = coefficiente di equivalenza tra i momenti flettenti generati in
                              mezzeria dal carico concentrato e dal carico distribuito, funzione del
                              grado di vincolo.

1. TRAVE APPOGGIATA - INCASTRATA MEZZERIA
2.       INCASTRATA – APPOGGIATA:

 1 a)2 MEZZERIA
         1              pL              IL CARICO CHE EGUAGLIA IL MOMENTO AI
  pL       FL F
 8 2 pL2 4 FL
         4              2 pL
                        F               VINCOLI DETERMINA IN MEZZERIA UN
   48       32             3            MOMENTO BEN MAGGIORE DI QUELLO DI
                                        PROGETTO
  b) VINCOLI
 4          4              2pL
    pL2        FL     F
 48         32              3
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                 CONCENTRATO
    DETERMINAZIONE DELLA FORZA EQUIVALENTE
•La determinazione sperimentale della linea elastica consiste nella misura degli
abbassamenti lungo l’asse longitudinale in mezzeria, ad L/4 ed agli appoggi.
•Si determina il calcolo del rapporto tra fL/4 e fL/2, depurato dei cedimenti vincolari.
•Tale rapporto è tabellato, sulla base del tipo di vincolo, e correlato
sperimentalmente al coefficiente k2.


            Condizione
                               Momenti di     fL/4
                                estremità
             di vincolo                       fL/2
                                4        2
              Incastro               p L     0.500
                                32
                                3        2
        Incastro-semincastro         p L     0.607
                                32
                                2        2
            Semincastro              p L     0.650
                                32
                                1        2
       Appoggio-semincastro          p L     0.673
                                32
             Appoggio                0       0.6875
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                          CONCENTRATO
               SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO


 •Luce solaio L: 7,20 m.
 •qe = 350 kg/m2.
 •N° cicli carico / scarico: 2.
 •N° comparatori: 5.




Per il predimensionamento del carico di prova si può ipotizzare il vincolo di incastro
ed un solaio con una certa rigidezza trasversale, la forza concentrata equivalente
risulta:
                         k 1 3.0
                                    Feq   k 1 k 2 q e L 2494 .8 kg
                        k 2 0.33
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                         CONCENTRATO
               SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO
    1. CICLO PRELIMINARE DI CARICO – SCARICO PER LA DETERMINAZIONE
       SPERIMENTALE DELLA FORZA CONCENTRATA EQUIVALENTE.


      F       i       b      f1 [mm]   f2 [mm]   f3 [mm]     f4          f5
     [kg]   [mm]    [mm]                                   [mm]        [mm]

     500    1000    1000      0.02      0.03      0.03     0.02        0.00




•    DETERMINAZIONE DEL COEFFICIENTE DI COMPARTECIPAZIONE
     TRASVERSALE k1

       A i f3      2 f1      f2        1000 0.03 2 0.03 0.02                   130 mm 2

                   A       130                                          B     4333
              B                      4333 mm                      k1                 4.333
                   f3      0.03                                         b     1000
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                        CONCENTRATO
              SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO
1. CICLO PRELIMINARE DI CARICO – SCARICO PER DETERMINAZIONE
   SPERIMENTALE DELLA FORZA CONCENTRATA EQUIVALENTE.
     F       i       b       f1 [mm]   f2 [mm]   f3 [mm]     f4     f5
    [kg]   [mm]    [mm]                                    [mm]   [mm]

    500    1000    1000       0.02      0.03      0.03     0.02   0.00



•    DETERMINAZIONE DEL COEFFICIENTE k2
     FUNZIONE DELLE CONDIZIONI DI VINCOLO


    fL/4   f L0   f4    f5     0.02 0.00
                                                 0.666
    fL/2   f L0   f3    f5     0.03 0.00


                   k2     0.440
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                                        CONCENTRATO




                                                                                                                        Evoluzione con il carico del grado di vincolo da appoggio ad incastro
                           SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO
CALCOLO DEL CARICO MASSIMO DI rilevati
                      Spostamenti COLLAUDO:
     t                     t       F               Comparatore 3
                                                    [mm]                       K1      fL/4/fL/2    K2       Feq
 [ore.min]            [ore.min]   [kg]
Feq                  k1 k 2 Q e L        4.333f 0.44 f 350 7.20
                                         f                 f
                                                                     4804 kg
                                                                     f
                                                                                      5000 kg
                                         1     2     carico (kg)
                                                     3       4        5
  13.00         0        0     0,00    0,00       0,00    0,00       0,00
              0         1.000       2.000         3.000      4.000        5.000       6.000         7.000       8.000
  13.30       0.30     1.000   0,02    0,05       0,06    0,04       0,00     3,333     0,667      0,467    3922,8
  14.100,00 1.10       1.500   0,03    0,07       0,09    0,06       0,00     3,222     0,667      0,467    3792,0
  spostamenti (mm)




  14.25       1.25     2.000   0,04    0,09       0,13    0,08       0,00     3,000     0,615      0,395    2986,2
       0,05
  14.40       1.40     2.500   0,06    0,13       0,18    0,10       0,00     3,111     0,556      0,368    2885,1
  14.500,10 1.50       3.000   0,08    0,16       0,23    0,13       0,00     3,087     0,565      0,373    2901,6
  14.55       1.55     3.000   0,08    0,17       0,24    0,13       0,01     3,083     0,522      0,346    2688,4
  15.000,15 2.00       3.000   0,08    0,17       0,24    0,13       0,01     3,083     0,522      0,346    2688,4
  15.000,20 2.00       1.500   0,05    0,10       0,13    0,08       0,00
  15.05       2.05     1.500   0,05    0,10       0,13    0,08       0,00
  15.050,25 2.05         0     0,02    0,03       0,02    0,02       0,00
  15.10       2.10       0     0,01    0,02       0,02    0,02       0,00
       0,30
  15.15       2.15     1.500   0,03    0,08       0,11    0,06       0,00     3,000    0,545       0,361    2729,2
  15.250,35 2.25       3.000   0,07    0,16       0,23    0,12       0,00     3,000    0,522       0,346    2615,8
  15.30       2.30     3.500   0,08    0,19       0,27    0,14       0,00     3,000    0,519       0,345    2606,7
       0,40
  15.35       2.35     4.000   0,10    0,23       0,33    0,17       0,00     3,000    0,515       0,342    2585,5
  15.500,45 2.50       4.500   0,14    0,29       0,41    0,22       0,01     3,098    0,525       0,349    2721,1
  16.00       3.00     5.000   0,16    0,32       0,44    0,24       0,02     3,182    0,524       0,348    2790,3
  16.10
       0,50 3.10       5.000   0,16    0,33       0,45    0,24       0,02     3,178    0,512       0,341    2726,7
  16.20       3.20     5.000   0,16    0,33       0,46    0,24       0,02     3,130    0,500       0,333    2626,9
  16.30   I° ciclo (F=3000 kg) 0,16
              3.30     5.000             II° ciclo0,46
                                       0,33        ( F=5000 kg)
                                                          0,24       0,02     3,130    0,500       0,333    2626,9
  16.50       3.50     3.000   0,14    0,29       0,38    0,20       0,03
  16.50       3.50     1.500   0,08    0,18       0,25    0,12       0,01
  16.55       3.55       0     0,03    0,07       0,09    0,04       0,00
  17.00       4.00       0     0,01    0,04       0,06    0,02       0,00
PROVE DI COLLAUDO A CARICO
                 CONCENTRATO
    DUE CARICHI APPLICATI AD 1/3 DELLA LUCE
•Dall’ uguaglianza dei momenti ai vincoli ed in mezzeria, si ricavano le forze
concentrate equivalenti Feq.




                 3
     Feq      k 1 qL
                 8
PROVA DI CARICO SU TRAVE
CON MARTINETTI OLEODINAMICI
PROVA DI CARICO SU TRAVE
  CON CARICHI SOSPESI
PROV E DI COLLAUDO STATICHE
                       SU IMPALCATI STRADALI
•   I ponti stradali o ferroviari non possono essere messi in esercizio, prima
    dell’esecuzione del collaudo statico di cui all’art. 7 della L1086/71.
•   E’ necessario verificare che le deformazioni sotto i carichi di prova,
    abbassamenti, rotazioni ecc. siano compatibili con quelle previste da progetto
    e che le deformazioni residue dopo il primo ciclo non superino il 15% di
    quelle massime misurate, ovvero si esauriscano nei successivi cicli di carico.
•   Per ponti a campata multipla, il numero delle prove deve essere almeno pari
    ad 1/5 del numero complessivo di campate, arrotondato all’unità superiore.
PROV E DI COLLAUDO STATICHE
   SU IMPALCATI STRADALI
PROV E DI COLLAUDO DINAMICHE
                     SU IMPALCATI STRADALI
•   Per opere di una certa rilevanza, le prove statiche devono essere integrate da
    prove dinamiche che devono consentire di verificare che il periodo
    determinato sperimentalmente sia compatibile con il periodo fondamentale
    previsto in progetto.
PROV E DI COLLAUDO SU PALI

PROVE DI CARICO
•La modalità e la durata delle prove dipendono dalle caratteristiche meccaniche dei terreni.
•Gli strumenti impiegati per le prove devono essere tarati e controllati.
•La misura degli spostamenti alla testa del palo deve essere riferita a punti fissi non influenzati dalle operazioni di prova.
•Il sistema di vincolo deve essere opportunamente dimensionato in modo da contrastare adeguatamente il carico di collaudo.




PROVE DI VERIFICA IN CORSO D’OPERA
 La verifica della corretta esecuzione e del comportamento dei pali sotto le azioni di progetto avviene
PROVE DI PROGETTO SU PALI PILOTA un carico di collaudo pari a 1,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le
   attraverso prove statiche spinte ad
 verifiche SLE.
   I pali pilota sono identici per geometria e tecnologia esecutiva a quelli da realizzare.
 Seesegue una sola prova percarico statica ubicata nella zona dove sono più sfavorevoli le condizioni del
 Si il palo è strumentato di il rilievo separato delle curve di mobilitazione delle resistenze lungo la superficie
   ed alla base il massimo carico assiale può essere ridotto ad 1,2 volte il carico d’esercizio.
   terreno.
    La prova viene eseguita fino a raggiungere valori di carico assiale che determinano la rottura del complesso
     palo – terreno o provocano cedimenti significati alla testa del palo.
 Il carico di prova è almeno pari a 2,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE.
Si assume come resistenza palo – terreno il carico corrispondente al cedimento pari a:
 n pali         Numero prove
•10% D (pali piccolo e medio diametro < 80 cm).
•5% D (pali di 1
 <=20           grande diametro).
Per pali di grande diametro si può ammettere unadi prove può essere ridotto palo pilota non superiore al 50%
                                        Il numero riduzione del diametro del se vengono eseguite prove
 21÷50 a quello reale.
rispetto        2
                                        dinamiche da tarare con quelle statiche di progetto, integrate da controlli
Le prove di progetto possono essere eseguite insu almeno il 50% ad alta deformazione, purché siano
 51÷100         3                       eseguiti campo dinamico dei pali
adeguatamente interpretate per essere comparabili con quelle statiche.
 101÷200        4
 201÷500         5
 > 500           5+n/500
PROV E DI COLLAUDO SU PALI
 STRUTTURA DI CONTRASTO: ZAVORRA
PROV E DI COLLAUDO SU PALI
STRUTTURA DI CONTRASTO: TRAVE IN ACCIAIO ANCORATA A
                PALI D’ANCORAGGIO

                             Trave in
                             acciaio    Ferri piegati del palo da testare per il rilievo
     Ferri long. dei pali,              degli spostamenti sotto carico
     ancorati alla trave
                                        Piastre di distribuzione dei carichi
                                        Martinetto
PROV E DI COLLAUDO SU PALI
STRUTTURA DI CONTRASTO: PLINTO DI FONDAZIONE

                    Zavorra



                          Plinto in c.a.

                                           Ferri piegati del palo da testare per il rilievo
                                           degli spostamenti sotto carico
                                           Piastre di distribuzione dei carichi
                                           Martinetto
PROV E DI COLLAUDO SU PALI
                                                                                                                                                                                               1° ciclo       2° ciclo

                                                                                                                                                800

                                                                                                                                                700
                   0,00
                                                                                                                                                600




                                                                                                                             Carico - [t]
                                                                                                                                                500
                   0,50
                                                                                                                                                400
                                     0,91
                                                                                                                                                300
                   1,00
                                                                                                                                                200
Spostamenti [mm]




                              1,49                                         1,36
                   1,50                                                                                                                         100

                                                                                                                                                  0
                                                                                                                                                      0         200         400          600          800      1000        1200    1400   1600
                   2,00
                                                                                                                                                                                         Tempo [minuti]


                   2,50


                   3,00
                                                                                                                                                                                          1° ciclo          2° ciclo
                                                                                                 3,01
                                                                                                                             3,50
                   3,50
                                                 300



                                                            400



                                                                    500
                               100



                                        200




                                                                            600



                                                                                     700



                                                                                           800
                          0




                                                                                                                             3,00


                                                       Carico [t]                                                            2,50




                                                                                                        Spostamenti - [mm]
                                                                                                                             2,00


                                              1° CICLO                    2° CICLO                                           1,50


                                                                                                                             1,00


                                                                                                                             0,50


                                                                                                                             0,00
                                                                                                                                            0             200         400         600           800         1000         1200     1400    1600

                                                                                                                                                                                        Tempo [minuti]



     E’ discrezione del progettista adottare il criterio interpretativo per desumere il carico
     limite Qlim dai dati sperimentali.
     In fase di collaudo, l’ammissibilità delle prove deriva dal confronto tra gli
     abbassamenti misurati e quelli previsti sulla base del modello di calcolo adottato.
VERIFICA D’INTEGRITA’ DEIvelocità
                                             Andamento delle
                                                                  PALI
                                             all'interno del Palo n° 103


                         PROVA CROSS – HOLE (ASTM D6760)                                 0
                                                                                              0       1000 2000 3000 4000 5000


•Il metodo si basa sulla misura dei tempi di propagazione di impulsi ultrasonori generati da una sonda emittente e captati da una
                                                                             100

sonda ricevente, poste ad una distanza nota all’interno di tubi di ispezione.200

•Difetti e disomogeneità all’interno del calcestruzzo provocano un abbattimento della velocità di propagazione e del rapporto tra
                                                                             300

l’intensità del segnale emesso e quella del segnale ricevuto.                400

• Le velocità delle onde di pressione (P) e di taglio (S) sono funzione delle caratteristiche del materiale.
                                                                             500

                                                                                       600

                                                                                       700
                                      E 1                                                                E
                         vp                                               vs           800
                                     1    1 2                                          900
                                                                                                  2      1
                                                                                       1000

                                                                                       1100

                                                                                       1200

                                                                                       1300




                                                                     Profondità [cm]
                                                                                       1400

                                                                                       1500

                                                                                       1600

                                                                                       1700

                                                                                       1800

                                                                                       1900

                                                                                       2000

                                                                                       2100

                                                                                       2200

                                                                                       2300

                                                                                       2400

                                                                                       2500

                                                                                       2600

                                                                                       2700

                                                                                       2800

                                                                                       2900

                                                                                       3000
                                                                                                                   Velocità [m/s]
VERIFICA D’INTEGRITA’ DEI PALI
PROVA CROSS – HOLE (ASTM D6760)
VERIFICA D’INTEGRITA’ DEI PALI
                            METODO IT TESTER (ASTM D5882)
•La prova ecometrica si basa sull’analisi della propagazione di un’onda elastica, generata da un impatto meccanico sulla testa del
palo e la registrazione dell’onda riflessa tramite un sensore (geofono).
•L’intercettazione di una discontinuità lungo il fusto dell’onda incidente ne provoca la riflessione.
•Fissata la velocità di propagazione dell’onda C, dal tempo di andata e ritorno dell’onda t si può risalire alla lunghezza del palo.


                                                        L = (C x t)/2

•Il picco di riflessione concorde a quello della battuta evidenzia una diminuzione di impedenza riconducibile ad una interruzione
del palo o ad una strizione del fusto.
•Se il picco di riflessione ha segno discorde a quello dell’onda incidente, il conseguente aumento di impedenza può invece
associarsi ad una locale sbulbatura del fusto.
• Fenomeni di riflessione possono manifestarsi anche a seguito di variazioni stratigrafiche del terreno.
PROVE DINAMICHE SU PALI
                         PROVE DI AMMETTENZA MECCANICA
•Il palo viene idealizzato come un solido omogeneo in un mezzo alla Winkler, che si comporta come un oscillatore elementare,
                                                                                             PROVA 7
sollecitato da una forzante sinusoidale applicata alla testa.         1,8E-05

•L’interazione palo – terreno viene rappresentata attraverso uno smorzamento C(z) ed una rigidezza K(z) distribuiti lungo la
                                                                      1,6E-05
superficie laterale; alla base si può avere un vincolo di incastro (ancoraggio in roccia) oppure il palo può risultare libero (in
presenza di terreni sciolti).                                         1,4E-05

                                                                        1,2E-05
                                                             A [m/NS]

                                                                        1,0E-05

                                                                        8,0E-06

                                                                        6,0E-06

                                                                        4,0E-06

                                                                        2,0E-06

                                                                        0,0E+00
                                                                                  0           500            1000     f [HZ]        1500              2000         2500




                                                                        6,0E-06
                                                                                                                                       370 Hz
                                                                                                          u 0, t
                                                                        5,0E-06
                                                                                        115 Hz              t
                                                                                              A                       m ax
                                                             A [m/NS]
                                                                        4,0E-06                                                F0

                                                                        3,0E-06


                                                                        2,0E-06

•L’analisi nel dominio delle frequenze dei profili di ammettenza consente di ricavare informazioni riguardo la profondità del palo, e
presenza di difetti lungo il fusto, dovuta ad esempio a variazioni di sezione o di modulo elastico.
                                                                      1,0E-06

•Alla profondità del difetto l’energia incidente viene in parte trasmessa ed in parte riflessa, generando un’onda che si sovrappone
a quella propria riflessa alla base del palo.                         0,0E+00
                                                                                  300   400         500         600    f [HZ]   700             800          900    1000
PROV E DI COLLAUDO SU PALI
      DETERMINAZIONE DELLA PORTATA STATICA CON
                   METODO “CASE”

1. DETERMINAZIONE DELLA FORZA APPLICATA E DELLA VELOCITA’ DI
  RISPOSTA MISURATA ALLA TESTA DI UN PALO, CONSEGUENTE AD UN
  IMPATTO DINAMICO INDOTTO DA UN MAGLIO.
2. RILIEVO DELLO STATO DI SOLLECITAZIONE TRAMITE ESTENSIMETRI.
3. MISURA DELLA RISPOSTA TRAMITE TRASDUTTORE ACCELEROMETRICO.
4. DETERMINAZIONE DELLA PORTATA STATICA Q NELLE FASI DI ESERCIZIO:
        Al generico istante t:
        Q(t) = R[V(t), F(t)] – D[F(t), V(t)]
        dove
        •R = forza di reazione del sistema palo – terreno
        •D = forza d’urto in fase di smorzamento
COLLAUDO SU TIRANTI DI ANCORAGGIO
                                           (D.M. 14.01.08 – AICAP 1993 - UNI EN 1537)
                                                                                     Tempo di sosta     Carichi        Pressione     Carico                  Allungamento teorico        Letture [mm]       Allungam. effettivo
PROVE DI CARICO DI PROGETTO




                                                                           Fasi
                                                                  manometro Trefolo Carico Tirante
                                                                                                           1  2 media   [mm]
•Sono eseguite su ancoraggi preliminari, realizzati con lo =N 32,23
                                                       0,1 N stesso sistema costruttivo dei definitivi nello 92,50
                                                                                                                 stesso sito
                                                [min.]      [%]      bar     [kN]        [kN]       [mm]
                                                  0'                        14,71      29,42         0,00 89
                                                                                                           Q 96    O     0,00

e nelle stesse condizioni ambientali, ma sottoposti a sollecitazioni più severe di quelle di verifica e non sono 14,00
                                                  1'
                                                  1'
                                                          0,2 N
                                                          0,3 N
                                                                    64,46
                                                                    96,69
                                                                            29,42
                                                                            44,13
                                                                                       58,84
                                                                                       88,26
                                                                                                    2,937
                                                                                                    5,873
                                                                                                          83
                                                                                                          75
                                                                                                             90
                                                                                                             82
                                                                                                               Q86,50
                                                                                                                78,50
                                                                                                                         6,00

utilizzabili per il successivo impiego.
                                                                                                               Q
                                                  1'      0,4 N    128,92   58,84     117,68        8,810 68 75Q71,50   21,00

•La durata delle prove dipende dalla natura del terreno0,6 N(roccioso o coesivo).
                                                  1'      0,5 N    161,15   73,55     147,10       11,747 61 67Q64,00   28,50
                                                  1'               193,38   88,26     176,52       14,684 55 61Q58,00   34,50




                                                                           Carico
                                                                                           1'           0,7 NQ         225,61        102,97    205,94              17,620           48      53      50,50         42,00
                                                                                           1'           0,8 NQ         257,84        117,68    235,36              20,557           40      44      42,00         50,50
                                                                                           1'           0,9 NQ         290,07        132,39    264,78              23,494           32      36      34,00         58,50
                                                                                           1'              NQ          322,30        147,10    294,20              26,431           25      27      26,00         66,50
                                                                 ancoraggi                 1'
                                                                                                Prove di progetto
                                                                                                        1,1 NQ         354,54        161,81    323,62              29,367           20      21      20,50         72,00
                                                                                           0'         1,2 NQ =NC       386,77        176,52    353,04              32,304            1      18       9,50         83,00
                                                                 <=30                      1'   1     1,2 NQ =NC       386,77        176,52    353,04              32,304            1      19      10,00         82,50
                                                                                           5'         1,2 NQ =NC       386,77        176,52    353,04              32,304            1      17       9,00         83,50
                                                                 31÷50                     1'   2       0,8 NQ         257,84        117,68    235,36              20,557           16      27      21,50         71,00
                                                                           Scarico         1'           0,4 NQ         128,92         58,84    117,68               8,810           45      54      49,50         43,00
                                                                                           1'           0,1 NQ          32,23         14,71     29,42               0,000           65      70      67,50         25,00
                                                                 51÷100                         3
                                                                 101÷200                        7
                                                                                     PROVA DI COLLAUDO T1                                               Allungamenti teorici
                                                                 201÷500                        8                                                       Allungamenti Reali

                                         400.00
                                                                 > 500                          10                                                                        83.50
               Carico di Tesatura [kN]




                                         300.00



 PROVE DI VERIFICA
                 200.00

 •Vanno eseguite su tutti gli ancoraggi e consistono in un ciclo di carico e scarico fino ad un carico di collaudo
                 100.00
 pari a 1,2 volte il carico di esercizio.
                                           0.00
                                                  0.00   10.00    20.00     30.00               40.00              50.00           60.00      70.00          80.00             90.00
                                                                                                        l [mm]
COLLAUDO SU TIRANTI DI ANCORAGGIO
(D.M. 14.01.08 – AICAP 1993 – UNI EN 1537)
METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE
        DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO

   VERIFICA DELLA COPPIA DI SERRAGGIO
METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE
        DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO

   VERIFICA DELLA RESISTENZA ATRAZIONE
        MEDIANTE PROVA DI DUREZZA
METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE
        DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO

   VERIFICA DELLA COMPOSIZIONE CHIMICA
METODI NON CONVENZIONALI
CARATTERIZZAZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO
VERIFICA DINAMICA DELLO STATO TENSIONALE
              DELLE CATENE
COLLAUDO SU MONTANTI DI BARRIERE
                                    (D.M. 14.01.08)




                                                              WBS: BA06E - MONTANTE:16
                         2000
                         1800
carico applicato [daN]




                         1600
                         1400
                                                                                          31,96
                         1200
                         1000
                                                          16,96                                     I CICLO
                          800
                          600                                                                       II CICLO
                          400
                          200
                            0
                                0,00   5,00   10,00   15,00       20,00    25,00  30,00    35,00   40,00       45,00   50,00
                                                                          spostamenti [mm]
DIAGNOSI DEL DEGRADO




CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011   dott. ing. Vincenzo VENTURI
IL CONTROLLO IN OPERA DELLE
               STRUTTURE
   L’esigenza di conoscere le proprietà meccaniche del calcestruzzo in un
   determinato momento della stagionatura del calcestruzzo o della vita
                         dell’opera nasce quando:
· sorgono dubbi sulla conformità della resistenza a compressione valutata su
 cubi, o su cilindri, convenzionali o sulla reale resistenza del conglomerato a
                      seguito delle modalità di posa in opera;


  · si rende necessario stimare la resistenza reale di un calcestruzzo in
     condizioni diverse da quelle convenzionali (28 gg) o di progetto;


   · si è in presenza di un cambio di destinazione di uso di una struttura
                                 esistente;

· a seguito di particolari eventi (incendio, sisma, urti, esplosioni, etc.), la
                 struttura ha subito un danneggiamento;
IL CONTROLLO IN OPERA DELLE STRUTTURE

                                   ESAMI PRELIMINARI


          RICOGNIZIONE SUI LUOGHI                            ANALISI DOCUMENTALE
              ED ESAME VISIVO                                  (RICERCA STORICA)




                              OBIETTIVI DELL’INDAGINE



       QUALIFICA DEI MATERIALI                                 VERIFICA STRUTTURALE



                                          RISANAMENTO         CONSOLIDAMENTO         MIGLIORAMENTO
accettazione   contenzioso     collaudo
                                          (dannegg. lieve)    (dissesto-degrado)      (aumento capacità
                                                                                   portante; ed.civ.   ed. pub.)



                             PROGETTO DELL’INDAGINE
CRONOPROGRAMMA
                        DI UN INTERVENTO
 CONOSCENZA
-Geometria
-Caratteristiche dei materiali
-Condizioni di conservazione
 DEFINIZIONE DELLE PRESTAZIONI RICHIESTE
-Sismicità dell’area
-Destinazione d’uso
-Livello di protezione richiesto/accettato

 VALUTAZIONE DELLA STRUTTURA ESISTENTE
-Definizione del modello
-Analisi sismica
-Verifica di sicurezza
 PROGETTO DI ADEGUAMENTO
-Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste
-Dimensionamento dell’intervento
VALUTAZIONE DELLA STRUTTURA ADEGUATA
DATI NECESSARI PER LA VALUTAZIONE
                    DEL DEGRADO
    Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sono:




Documenti di progetto    Rilievo strutturale   Prove in situ e in laboratorio


L’O.P.C.M. 3274 ed il D.M. 14/01/08 distinguono tre livelli di conoscenza :



     LC1: Conoscenza        LC2: Conoscenza          LC3: Conoscenza
         Limitata              Adeguata                 Accurata
LIVELLI DI CONOSCENZA

    LA GEOMETRIA


LC1: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo
visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del
costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali saranno tali
da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare.


LC2: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo
visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del
costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a
quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un
modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare.

LC3: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo
visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del
costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a
quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un
modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare.
LIVELLI DI CONOSCENZA

     I DETTAGLI COSTRUTTIVI

LC1: non sono disponibili da disegni costruttivi e devono venire ricavati sulla base di un
progetto simulato eseguito secondo la pratica dell’epoca della costruzione. E’
richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli
elementi più importanti. I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di
resistenza.

LC2 : sono noti da un’estesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni
costruttivi originali incompleti. In quest’ultimo caso è richiesta una limitata verifica
in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti.



LC3: sono noti o da un’esaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi
originali. In quest’ultimo caso è comunque richiesta una limitata verifica in-situ delle
armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti.
LIVELLI DI CONOSCENZA

     LE PROPRIETA’ DEI MATERIALI

LC1: non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei
materiali, né da disegni costruttivi né da certificati di prova. Si adotteranno valori usuali
della pratica costruttiva dell’epoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi
più importanti.

LC2 : informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in
base ai disegni costruttivi o ai certificati originali di prova, o da estese verifiche in-
situ. Nel primo caso dovranno anche essere eseguite limitate prove in-situ; se i
valori ottenuti dalle prove in-situ sono minori di quelli disponibili dai disegni o dai
certificati originali, dovranno essere eseguite estese prove in-situ.


LC3 : informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in
base ai disegni costruttivi o ai certificati originali, o da esaustive verifiche in situ. Nel
primo caso dovranno anche essere eseguite estese prove in situ; se i valori ottenuti
dalle prove in situ sono minori di quelli disponibili dai disegni o dai certificati
originali, dovranno essere eseguite esaustive prove in situ.
STRUTTURE IN C.A.

                     Rilievo (dei dettagli costruttivi)                  Prove (sui materiali)
                               Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
  Verifiche          La quantità e disposizione                          1 provino di cls per piano
  limitate           dell’armatura è verificata per                      dell’edificio,
                     almeno il 15% dei collegamenti                      1 campione di armatura per
                                                                         piano dell’edificio
  Verifiche          La quantità e disposizione                          2 provini di cls per piano
  Estese             dell’armatura è verificata per                      dell’edificio,
                     almeno il 35% dei collegamenti                      2 campioni di armatura per
                                                                         piano dell’edificio
  Verifiche          La quantità e disposizione                          3 provini di cls per piano
  Esaustive          dell’armatura è verificata per                      dell’edificio,
                     almeno il 50% dei collegamenti                      3 campioni di armatura per
                                                                         piano dell’edificio
•Le prove sugli acciai sono finalizzate all’identificazione della classe dell’acciaio con riferimento alla normativa
vigente all’epoca della costruzione.

•Ai fini delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune prove distruttive (non più del 50%) con un più
ampio numero, almeno il triplo, di prove non distruttive, singole o combinate, tarate su quelle distruttive.

•La Circolare n° 617 del 2 febbraio 2009 chiarisce che, per una stima attendibile della resistenza di un’area di
prova, devono essere prelevate e provate almeno 3 carote di calcestruzzo.
ESAME VISIVO

Scheda A
                  COMMITTENTE:
                  LOCALITA’:                              TIPOLOGIA MANUFATTO:

                  UBICAZIONE:                             CLIMA:

            NOTE:
            AMBIENTE                 CITTADINO                      INDUSTRIALE      AGRICOLO


            CLIMA                    MARINO                         COLLINARE        MONTANO


                                              ELEMENTI STRUTTURALI:
                                 CLS ARMATO
            ARCO:                                    MURATURA          ACCIAIO    MISTA
                                 C.A.P.

                                 CLS ARMATO
            TRAVI(impalcato)                                           ACCIAIO    MISTA

GEOMETRIA                        C.A.P.

   DATI                          CLS ARMATO
            PULVINO(impalcato)
 TECNICI
                                                     MURATURA          ACCIAIO    MISTA
                                 C.A.P.

                                 CLS ARMATO
            PILE/PILONI:                             MURATURA          ACCIAIO    MISTA
                                 C.A.P.

                                 CLS ARMATO
            SPALLE                                   MURATURA          ACCIAIO    MISTA
                                 C.A.P.

                                 ASSENTI
            TIPOLOGIA                                                  ACCIAIO    MISTA
            BARRIERE             NEW JERSEY
ESAME VISIVO

Scheda B - DIFETTOSITA’
                                                     B1 - Fessurazioni

Ubicazione:
Geometria e frequenza fessura               Spessore ______(mm)    -      Lunghezza ______(mm)      -   Frequenza______ (mm)

Regolarità/Irregolarità                     Fessure Regolari                          Fessure Irregolari
                                              Ambiente             Esposizione                 Strutturale             Estensione
Posizione ed estensione                         INTERNO           EST         OVEST        INTRADOSSO               _______ [m2]
                                                ESTERNO           NORD        SUD          ESTRADOSSO

                                                    B2 – Delaminazioni
 Ubicazione:
 Aspetto e frequenza delaminato             Duro       -                   Incoerente                         Frequenza______

 Presenza di                                Efflorescenze         Crazing            Scaling             Spalling
                                               Ambiente                Esposizione              Strutturale            Estensione

 Posizione ed estensione                           INTERNO        EST         OVEST            INTRADOSSO           _______ [m2]
                                                   ESTERNO        NORD        SUD              ESTRADOSSO


 Note: (riportare i punti di riferimento)
ESAME VISIVO

Scheda B - DIFETTOSITA’
                                         B3 – Ferri d’armatura scoperti
Ubicazione:
Aspetto e frequenza corrosione    Generalizzata                  Localizzata                Frequenza ______

Riduzione      ferri e spessore   SI                          NO                            Spessore ______(mm)
copriferro
Tipo di ruggine
                                         Compatta                                   Porosa

                                       Ambiente           Esposizione              Strutturale          Estensione

Posizione ed estensione                INTERNO          EST           OVEST       INTRADOSSO         _______ [m2]
                                       ESTERNO          NORD          SUD         ESTRADOSSO


                                                  B4 – Macchie di ruggine
 Ubicazione:
 Forma e frequenza macchia        Circolare            Oblunga                 Irregolare        Frequenza ______

                                       Ambiente           Esposizione              Strutturale          Estensione

 Posizione ed estensione                INTERNO         EST           OVEST       INTRADOSSO         _______ [m2]
                                        ESTERNO         NORD          SUD         ESTRADOSSO
CATALOGO DEI DIFETTI



                 Il catalogo viene redatto per
            consentire una chiara identificazione
             dei difetti rilevati ed utilizzati nella
             redazione dello schedario tecnico.
                Il codice dei difetti indicato in
               ciascuna scheda si riferisce alla
                 numerazione utilizzata nella
              compilazione delle schede difetti
                   degli elementi strutturali.
             Alla nomenclatura segue una breve
                 descrizione del difetto con le
            indicazioni delle principali cause che
                    lo possono determinare.
SCHEDE DIFETTI
SCHEDE DIFETTI
SCHEDE DIFETTI
PROVE PER STRUTTURE IN C.A.



 INFORMAZIONE RICHIESTA                     TIPOLOGIA DI PROVA DISPONIBILE

Resistenza a compressione del          Prelievo campioni di campioni cilindrici
calcestruzzo                           Prove non distruttive

Resistenza dell’acciaio per armature   Prelievo campioni di armatura con prova di rottura a
                                       trazione

Individuazione delle armature          - Saggi diretti
                                       - Rilievi pacometrici

Degrado acciaio per armature           - Prove di propagazione della corrosione nelle barre
                                       - Misure di potenziale di corrosione
                                       - Misure di resistività del cls
                                       - Induzione magnetica
Dimensioni e profondità fondazioni     - Saggi diretti (scavi)
                                       - Rilievi Georadar
RILIEVO MAGNETOMETRICO DELLE BARRE
                    (B.S. 1881)

 Principio dell’induzione magnetica
              V = L· v · I

    Individuazione di materiali
ferromagnetici nel cls o murature

   Spessore copriferro e
  diametro delle armature
RESISTENZA A COMPRESSIONE DI CAMPIONI
          CILINDRICI PRELEVATI IN OPERA
          (UNI EN 12504-1; UNI EN 12590-3)


                                        Prelievo di campioni cilindrici di cls

                                        Determinazione della resistenza a
                                        compressione del cls dell’elemento
                                            indagato posto in opera


                                            Rc,car   Rcil   Rcub    Rck


SPECIFICHE TECNICHE:
-prelievo – esame – prova di compressione         UNI EN 12504-1


-- tolleranze e geometria dei campioni       UNI EN 12390-1

- elaborazione   dei risultati   UNI EN 13791 ; T.R. n° 11 , Concrete and Cement society; BS 6089
METODO MICROSISMICO
                       (UNI EN 12504-4)

 Metodo ad ultrasuoni basato     Determinazione della    ANALISI DEI DIFETTI
       sul rilievo di onde            velocità di        degli elementi strutturali
 microsismiche emesse da un       trasmissione delle
    trasmettitore (E) ad alta    onde di pressione nel
    frequenza (ultrasuoni) e              cls
ricevute da un’apposita sonda.
METODO SCLEROMETRICO
    (UNI EN 12504-4)
           Massa scagliata da una molla colpisce un
             pistone a contatto con la superficie.

        Determinazione dell’indice di rimbalzo.

     Misura della durezza superficiale e
 valutazione dell’uniformità di un cls posto
                  in opera.

Fornisce una stima della resistenza in
  situ con opportuna correlazione
PULL OUT TEST
                               (UNI EN 12504-3)

                         Estrazione da un elemento di cls un inserto
                           metallico di opportune caratteristiche
                               introdotto nell’elemento stesso


                              Determinazione della forza di
                                      estrazione



                          Individuazione della resistenza a compressione del
                              cls in situ, con opportuna curva di taratura




     R= 0,0427 F + 242,52                                     R= 0,092 F + 93,1




Tasselli pre-inglobati                                   Tasselli post-inseriti
PULL OFF (ASTM D 6881)



                  Estrazione/strappo da un elemento di
                     cls di un dischetto metallico di
                  opportune caratteristiche accoppiato
                           all’elemento stesso



                    Determinazione della resistenza allo
                                 strappo
ANALISI ENDOSCOPICA




             Esame visivo in-situ di cavità naturali e/o
                 artificiali in punti inaccessibili.


         Individuazione della morfologia, tipologia e
           stato di conservazione superficiale dei
           materiali, solai, travi e tutte le strutture
             indagabili attraverso fori di piccolo
                            diametro
METODI NON CONVENZIONALI DI
                VALUTAZIONE DEL DEGRADO
MAPPATURA DI POTENZIALE (UNI 10174 – ASTM C876-91)

Misura della differenza di potenziale tra una barra d’armatura del manufatto analizzato ed
un elettrodo di riferimento (Cu/SO4Cu).
Individuazione di processi corrosivi all’interno dell’elemento strutturale indagato.




                             RIFERIMENTI ASTM C876-91
           LIVELLO DI
                            TRASCURABILE    BASSO     MODERATO       MEDIO      ALTO
          CORROSIONE
            P (mV)               >0         -100÷ 0   -200 ÷ -100   -300÷-200   < -300
METODI NON CONVENZIONALI DI
                     VALUTAZIONE DEL DEGRADO
                                          GEORADAR
Studia l’interazione di onde elettromagnetiche ad alta frequenza con il materiale da
indagare (leggi di Maxwell).
                           Lesione
L’antenna ha doppia funzione di trasmissione e ricezione del segnale; quando l’onda
intercetta un bersaglio, si genera un ecogramma intercettato dall’antenna in fase di
avanzamento (hyperbola).

                                                  x-N x-1 x0 x1 xN
                                                                        x
          x-N          x0         xN     moto
                                       antenna               d0
       Antenna                                                    d1
                                                       d-1
             d-N         d0       dN             d-N               dN


                oggetto sepolto

                                                       Generazione
            Acquisizione                                iperbole            Sezione radar
METODI NON CONVENZIONALI DI
                  VALUTAZIONE DEL DEGRADO
STIMA DELLA VELOCITA’ DI CORROSIONE E DELLA RESISTIVITA’
             (SHRP # 2001 AASHTO TP11-95, 5^/2002)

                                      Impalcato 4 Trave 1 Dx (mV CSE)

 Misura della Resistenza di Polarizzazione, attraverso la tecnica del CONFINAMENTO MODULATO -
                 Livello di     trascurabile           basso           moderato A cm 2
                                                                           I corr 0.048     alto
                corrosione
 “anello di guardia” (Corrosimetro GECOR-6).                               E        154 .1 mV
                                                                                       corr


              Icorr ( A/cm2)        < 0,1
 Determinazione della corrente di corrosione I
                                                              0,1 – 0,5
                                                            e della Resistività
                                                                                   0,5 - 41 K
                                                                                       R
                                                                                  del cls.
                                                                                           .64
                                                                                                           >1
                                                     corr                                 26 .12 K    cm
                                                                                              S1

 Riduzione della sezione a causa della penetrazione dell’attacco.
 La perdita di raggio, x, può essere calcolata attraverso l’espressione:
                                                                      S2                             -400--300
                                                                     1
    x = 0,0115 Icorr t       dove t è il tempo in anni.                                              -300--200

                      1- unità di misura LG-ECM-06                                            -200--100
                           (microprocessore)                                              S3
 La resistività è 2
           1       inversamente proporzionale alla velocitàA
                            3          4       5 6        7   8      di           9     10    -100-0
                                                                                  corrosione: più bassa
                                                                                           è la
     resistività nel calcestruzzo, più rapida èI corr 2.219laAdiffusione di agenti inquinanti
                       A- sensore LG-ECS-06A        infatti     cm 2             0-100

     (cloruri) all’interno della matrice cementizia. 273 .1 mV
                          (misura della Icorr)     E corr
                                                             R    2.33 K
                        B- sensore LG-ECS-06B
                            (misura della ρ)                     18 . 66 K Bcm

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I controlli sui materiali e prove di collaudo

  • 1. I CONTROLLI SUI MATERIALI E LE PROVE DI COLLAUDO CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011 dott. ing. Vincenzo VENTURI
  • 2. LA NORMATIVA PREVIGENTE D.M. 09/01/1996 - Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche O.P.C.M. n° 3274 del 20 marzo 2003 - Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica. D.M. 14/09/2005 - Norme tecniche per le costruzioni
  • 3. LA NORMATIVA COGENTE Legge n° 1086 del 5 novembre 1971 - art. 21”Norme Tecniche per la esecuzione delle opere in c.a., c.a.p, e per le strutture metalliche” Legge n° 64 del 2 febbraio 1974 - Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche D.P.R. n° 246 del 21 aprile 1993 – Regolamento di attuazione della “Direttiva 89/106 CEE” relativa ai prodotti da costruzione” D.P.R. n° 380 del 6 giugno 2001 – “ Testo Unico per l’Edilizia” D.M. 14/01/2008 - Norme tecniche per le costruzioni Circolare n. 617 del 02/02/2009 – “Nuove norme tecniche per le costruzioni" di cui al D.M. 14/01/2008
  • 4. D.M. 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni cap. 11 - Materiali e prodotti per uso strutturale 11.2 - Calcestruzzo 11.3 - Acciaio 11.7 - Legno 11.9 – Dispositivi antisismici 11.10 - Muratura ……. tutti i materiali prima di essere impiegati devono essere: accettati identificati dal produttore qualificati dal Direttore dei Lavori Analisi documentale Accettazione dei Accertare corrispondenza tra materiali Prove sperimentali prodotto fornito e dichiarato
  • 5. D.M. 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni CAP. 11 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE MARCATURA CE (A) Nel caso in cui esista la norma armonizzata UNI EN.. – ALL. ZA) ATTESTATO DI QUALIFICAZIONE (B) Nel caso in cui la procedura sia prevista nelle Norme Tecniche MARCATURA CE (C) (ETA – ETAG - ITC) Casi non previsti nelle situazioni precedenti, e quindi marcatura CE in conformità a Benestare Tecnico Europeo (ETA) ovvero a Certificati di Idoneità Tecnica all’impiego rilasciati dal STC
  • 6. MARCATURA CE Il sistema di attestazione della conformità previsto per questi prodotti è di classe 2+.
  • 7. QUALIFICAZIONE DI ALCUNI PRODOTTI STRUTTURALI Materiale / Qualificazione Qualificazione Norma di NOTE prodotto Nazionale CE riferimento Acciaio per NO SI UNI EN 10025 Vale solo la marcatura carpenteria UN IEN 10210 CE UNI EN 10219 (Caso A) Barre per c.a. SI NON ANCORA NTC 11.3.2 L’armonizzazione è in corso con EN 10080 e Acciai per c.a.p. SI NON ANCORA NTC 11.3.3 EN 10138 (Caso B) Sistemi precompr. SI SI ETAG 013 CIT sulla base di ETAG a cavi post tesi NTC 11.5.1 013 (Caso C) Calcestruzzo SI NO NTC 11.1.8 Non esiste Mandato CE preconfezionato per il cls (Caso B) Aggregati NO SI EN 12260 (Caso A) UNI EN 13055 Dispositivi SI Volontario dal NTC 11.9 Caso B antisismci 01.08.10 Armonizzazione in corso EN 12159:2009 Appoggi strutturali NO SI EN 1337 (Caso A) Ancoranti SI SI ETAG 001 NTC 4.6 CIT sulla base di strutturali ETAG001 ETA = Benestare Tecnico Europeo ETAG = Linea Guida Benestare Tecnico Europeo CIT = Certificato di Idoneità Tecnica
  • 8. QUALIFICAZIONE DI ALCUNI PRODOTTI STRUTTURALI Materiale / Qualificazione Qualificazione Norma di NOTE prodotto Nazionale CE riferimento Legno lamellare SI SI EN 14080 Periodo di coesistenza NTC 11.7.10 (Caso A o B) Legno massiccio SI SI EN 14081 Periodo di coesistenza NTC 11.7.10 (Caso A o B) Prefabbricati NO SI EN 13225, EN 13693, (Caso A) soggetti ad EN 14843, EN 14991 armonizzazione Prefabbricati non SI POSSIBILE CON NTC 11.8 (Caso B o C) soggetti ad ETAG o ETA armonizzazione Barriere paramassi SI SI ETAG 027 NTC 4.6 CIT sulla base di ETAG027 (Caso C) Prodotti innovativi, SI POSSIBILE CON NTC 4.6 CIT (Caso C) sistemi misti, altri ETAG o ETA senza prodotti strutturali ETAG ETA = Benestare Tecnico Europeo ETAG = Linea Guida Benestare Tecnico Europeo CIT = Certificato di Idoneità Tecnica
  • 9. “Norme Tecniche per le costruzioni” SOGGETTI – COMPETENZE - PROCEDURE IL PROGETTISTA L’IMPRESA ESECUTRICE IL PRECONFEZIONATORE IL CENTRO DI TRASFORMAZIONE IL DIRETTORE DEI LAVORI IL COLLAUDATORE STATICO IL LABORATORIO DI PROVA
  • 10. IL DIRETTORE DEI LAVORI CONTROLLO DI ACCETTAZIONE Frequenza dei Controlli sugli acciai Stabilimento Centro di trasformazione Cantiere Lotto di produzione Lotto di fornitura Lotto unico di da 30 t a 120 t (max 90 t) spedizione (max 30 t) Acciaio: i controlli di accettazione in cantiere interessano ciascun lotto di spedizione (max 30 t), riguarda almeno tre diametri e devono essere eseguiti non oltre i 30 gg. dalla consegna in cantiere delle barre. Calcestruzzo: i controlli di accettazione in cantiere si effettuano con le modalità e le frequenze previste al par. 11.2 delle NTC e che devono essere eseguite, salvo motivati casi particolari, entro un termine ragionevole non superiore a qualche settimana dal prelievo.
  • 11. IL COLLAUDATORE STATICO •LE OPERE NON POSSONO ESSERE POSTE IN ESERCIZIO PRIMA DELL’ESECUZIONE DEL COLLAUDO STATICO. • NEL CASO DI MANUFATTI O ELEMENTI STRUTTURALI NON PIU’ ISPEZIONABILI, CONTROLLABILI E QUINDI COLLAUDABILI A STRUTTURA ULTIMATA IL COLLAUDO VA ESEGUITO IN CORSO D’ OPERA.
  • 12. IL COLLAUDATORE STATICO •Non è intervenuto in alcuna fase dei lavori. •Acquisisce la documentazione relativa alle procedure di controllo della qualità ed il registro delle non conformità. •Verifica i certificati delle prove sui materiali siano conformi: nel numero, alle procedure di accettazione previste dal Cap. 11 delle NTC. nell’esito, con riferimento ai criteri di accettazione del cap. 11 delle NTC. •Esegue il controllo dei verbali di prelievo e di visita. •Esegue il controllo dei risultati delle eventuali prove di carico fatte eseguire dal Direttore dei Lavori. •Esamina il progetto dell’opera.
  • 13. IL COLLAUDATORE STATICO •Esamina la documentazione relativa alle indagini eseguite nella fase di progettazione e costruzione e verifica che siano conformi a quanto prescritto nelle NTC. •Esamina la relazione a strutture ultimate redatta dal D.L. •Sulla scorta di quanto acquisito nel corso delle ispezioni sull’opera e dall’esito delle attività sperimentali svolte durante la progettazione e l’esecuzione può prescrivere: Ulteriori prove sui materiali anche con metodi non distruttivi. Ulteriori prove di carico. Il monitoraggio di grandezze significative del comportamento dell’opera, prevedendone la prosecuzione anche dopo il collaudo statico.
  • 14. IL COLLAUDATORE STATICO •Predispone il programma prove indicando le procedure di carico e le prestazioni attese (deformazioni, abbassamenti, livelli tensionali, reazioni ai vincoli …). •Sottopone tale programma al direttore dei lavori per l’attuazione, al progettista perché convalidi la compatibilità con il progetto strutturale ed al costruttore per accettazione. •In caso di mancata convalida del progettista o accettazione del costruttore, può richiederne, previa relazione d’intervento, l’esecuzione al D.L. ovvero dichiarare l’opera non collaudabile.
  • 15. IL COLLAUDATORE STATICO Il numero delle prove: •Nel caso di pali è funzione della numerosità della palificata: n pali Numero prove <=20 1 21÷50 2 51÷100 3 101÷200 4 201÷500 5 > 500 5+n/500 •Nel caso dei tiranti è funzione del numero degli ancoraggi: ancoraggi Prove di progetto <=30 1 31÷50 2 51÷100 3 101÷200 7 201÷500 8 > 500 10
  • 16. IL COLLAUDATORE STATICO • I ponti stradali o ferroviari non possono essere messi in esercizio, prima dell’esecuzione del collaudo statico di cui all’art. 7 della L1086/71. • E’ necessario verificare che le deformazioni sotto i carichi di prova, abbassamenti, rotazioni ecc. siano compatibili con quelle previste da progetto e che le deformazioni residue dopo il primo ciclo non superino il 15% di quelle massime misurate, ovvero si esauriscano nei successivi cicli di carico. • Per ponti a campata multipla, il numero delle prove deve essere almeno pari ad 1/5 del numero complessivo di campate, arrotondato all’unità superiore. • Per opere di una certa rilevanza, le prove statiche devono essere integrate da prove dinamiche che devono consentire di verificare che il periodo determinato sperimentalmente sia compatibile con il periodo fondamentale previsto in progetto.
  • 17. IL LABORATORIO DI PROVA -Legge n° 1086 del 5 novembre 1971 ”Norme Tecniche per la esecuzione delle opere in c.a., c.a.p, e per le strutture metalliche” Art. 20 - Laboratori - Agli effetti della presente legge sono considerati laboratori ufficiali: - i laboratori degli istituti universitari dei politecnici e delle facoltà di ingegneria e delle facoltà o istituti universitari di architettura; - il laboratorio dell'istituto sperimentale delle ferrovie dello Stato (Roma); - il laboratorio dell'istituto sperimentale stradale, del Touring Club italiano (Milano); - il laboratorio di scienza delle costruzioni del centro studi ed esperienze dei servizi antincendi e di protezione civile (Roma); - il Centro sperimentale dell'ANAS di Cesano (Roma). Il Ministro per i lavori pubblici, sentito il Consiglio superiore dei lavori pubblici, può autorizzare con proprio decreto altri laboratori ad effettuare prove sui materiali da costruzione, ai sensi della presente legge. L'attività dei laboratori, ai fini della presente legge, è servizio di pubblica utilità.
  • 18. IL LABORATORIO DI PROVA D.P.R. n° 380 del 6 giugno 2001 Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia Art. 59 (L) - Laboratori (Legge 5 novembre 1971, n. 1086, art. 20) – 1. Agli effetti del presente testo unico sono considerati laboratori ufficiali:. a) i laboratori degli istituti universitari dei politecnici e delle facoltà di ingegneria e delle facoltà o istituti universitari di architettura; b) il laboratorio di scienza delle costruzioni del centro studi ed esperienze dei servizi antincendi e di protezione civile (Roma); b-bis) il laboratorio dell’Istituto sperimentale di rete ferroviaria italiana spa (1); b-ter) il Centro sperimentale dell'Ente nazionale per le strade (ANAS) di Cesano (Roma), autorizzando lo stesso ad effettuare prove di crash test per le barriere metalliche (1). 2. Il Ministro per le infrastrutture e i trasporti, sentito il Consiglio superiore dei lavori pubblici, può autorizzare con proprio decreto, ai sensi del presente capo, altri laboratori ad effettuare prove su materiali da costruzione, comprese quelle geotecniche su terreni e rocce. 3. L'attività dei laboratori, ai fini del presente capo, è servizio di pubblica utilità.
  • 19. IL LABORATORIO DI PROVA Circolare 8 settembre 2010 n. 7617/STC Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per l’esecuzione di prove sui materiali da costruzione di cui all’art. 59 del D.P.R. n. 380/2001 Oltre alle prove obbligatorie dei settori A e B, il laboratorio potrà chiedere l’autorizzazione a svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a prescrizioni contenute nelle vigenti norme tecniche; le prove facoltative possono riguardare i seguenti materiali: • Elementi di collegamento in acciaio (chiodi, bulloni, viti e dadi). •Aggregati. •Materiali compositi fibro - rinforzati e loro componenti. Un laboratorio di prove su materiali da costruzione può inoltre chiedere autorizzazione ad eseguire prove in esterno ovvero: Prove di carico su piastra. Prove di carico su pali. I materiali da sottoporre a prove di laboratorio devono essere messi a disposizione dal richiedente. Il laboratorio potrà anche effettuare, su richiesta del Committente e/o Direttore dei Lavori, il campionamento in cantiere ovvero in sito.
  • 20. IL LABORATORIO DI PROVA Circolare 8 settembre 2010 n. 7618/STC Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per l’esecuzione e certificazione di prove su terre e rocce di cui all’art. 59 del D.P.R. 380/2001 Vengono definiti due settori di prova e certificazione: SETTORE A SETTORE B Terre Rocce Vengono indicate come prove facoltative su terre le prove meccaniche di tipo dinamico. Nell’ambito del settore B, il laboratorio deve essere in grado di eseguire tutte le prove previste per la caratterizzazione meccanica, fisica e chimica degli aggregati. E’ possibile richiedere autorizzazione per le seguenti prove esterne: densità in sito, carico su piastra, carico su pali. Oltre alle prove obbligatorie dei settori A e B, il laboratorio potrà chiedere l’autorizzazione a svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a prescrizioni contenute nelle vigenti norme tecniche;.
  • 21. IL LABORATORIO DI PROVA Circolare 8 settembre 2010 n. 7619/STC Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per l’esecuzione e certificazione di indagini geognostiche, prelievo di campioni e prove in situ di cui all’art. 59 del D.P.R. n. 380/2001 Il Laboratorio deve essere in grado di eseguire, elaborare e certificare le seguenti attività e prove obbligatorie: PERFORAZIONI PROVE DI PERMEABILITA’ PROVE IN FORO Di SONDAGGIO A carotaggio continuo o Pompaggio con foro centrale e piezometri S.P.T. distruzione di nucleo fino ad . Vane test. almeno 50 m, per ogni tipo di In foro nei terreni (prova Lefranc). Installazione di colonne materiale In foro nelle rocce (prova Lugeon). piezometriche e inclinometriche Oltre alle prove obbligatorie sopra elencate, il laboratorio potrà chiedere l’autorizzazione a svolgere e certificare altre specifiche prove, riconducibili a prescrizioni contenute nelle vigenti norme tecniche; Si riportano a titolo esemplificativo alcune delle possibili prove “facoltative”: •Prove penetrometriche dinamiche e statiche; Prove di carico su piastra con diverse metodologie. •Indice C.B.R. in sito. Prove pressiometriche. Sondaggi a mare. Perforazioni inclinate – orizzontali per esecuzione di opere in galleria. Controlli e monitoraggio in continuo.
  • 22. IL LABORATORIO DI PROVA Qualità dei locali Efficienza delle attrezzature Tarature periodiche REQUISITI Personale qualificato Concessione/accreditamento Indipendenza Affidabilità GARANZIE Competenza Riproducibilita’ e ripetibilità dei risultati
  • 23. PROVE DI COLLAUDO CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011 dott. ing. Vincenzo VENTURI
  • 24. PROVE DI COLLAUDO A CARICO DISTRIBUITO Comparatore C5 carico P5 scarico P5 0 6000 12000 18000 24000 30000 36000 0,00 0,20 0,40 0,47 Spostamenti (mm) 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,70 1,80 carico (kg)
  • 25.
  • 26. PROVE DI COLLAUDO A CARICO DISTRIBUITO DEFINIZIONE DEL CARICO DI COLLAUDO •Le condizioni logistiche richiedono spesso di caricare una porzione ridotta (striscia generalmente in direzione parallela alla direzione di orditura ) del solaio da collaudare. •Occorre definire il carico equivalente di collaudo tale da indurre in punti specifici una sollecitazione pari a quella massima di progetto. p coll k q acc q perm non ancora in opera •K = coefficiente moltiplicativo che tiene conto dell’effetto di ripartizione trasversale dei carichi.
  • 27. PROVE DI COLLAUDO A CARICO DISTRIBUITO METODO SPERIMENTALE PER IL CALCOLO DEL K •Si eseguono le letture in 5 punti ad interasse costante i, disposti a partire dal centro della striscia di carico larga b, lungo la linea mediana ortogonale del solaio. •Si sommano le aree dei rettangoli di compenso di larghezza pari ad i: A (f 0 f1 f2 f3 f4 ) i •La larghezza del solaio con rigidezza trasversale infinita caratterizzato da un abbassamento costante f0 è pari a: A f0 f1 f2 f3 f4 ) i B f0 f0
  • 28. PROVE DI COLLAUDO A CARICO DISTRIBUITO METODO SPERIMENTALE PER IL CALCOLO DEL K •B è la porzione di geometria del solaio, dei vincoli durante la prova;=ilf3; f2 = f4 1. simmetria della solaio effettivamente reagente e del carico f1 coefficiente k, che amplifica il carico teorico per ottenere il carico di collaudo è dato dal rapporto 2. Interasse unitario i=1m B/b: B f f 0 2f 1 f 1 f 2 f 2 f 3 0 f4 i k k b f 0 bf 0 b •Il carico totale, funzione della luce del solaio L e della larghezza della striscia b sarà: [f 0 2 (f 1 f 2 )] Q L b p coll L b k q L q f0
  • 29. PROVE DI COLLAUDO SU SOLAIO A CARICHI CONCENTRATI
  • 30. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO DETERMINAZIONE DELLA FORZA EQUIVALENTE •Feq è la forza applicata nella mezzeria di un solaio di luce L, trasversalmente alle nervature, tale da indurre lo stesso momento massimo indotto dal carico uniformemente distribuito q. K1 = coefficiente amplificativo per effetto della ripartizione trasversale dei carichi. F eq k 1 k 2 q L K2 = coefficiente di equivalenza tra i momenti flettenti generati in mezzeria dal carico concentrato e dal carico distribuito, funzione del grado di vincolo. 1. TRAVE APPOGGIATA - INCASTRATA MEZZERIA 2. INCASTRATA – APPOGGIATA: 1 a)2 MEZZERIA 1 pL IL CARICO CHE EGUAGLIA IL MOMENTO AI pL FL F 8 2 pL2 4 FL 4 2 pL F VINCOLI DETERMINA IN MEZZERIA UN 48 32 3 MOMENTO BEN MAGGIORE DI QUELLO DI PROGETTO b) VINCOLI 4 4 2pL pL2 FL F 48 32 3
  • 31. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO DETERMINAZIONE DELLA FORZA EQUIVALENTE •La determinazione sperimentale della linea elastica consiste nella misura degli abbassamenti lungo l’asse longitudinale in mezzeria, ad L/4 ed agli appoggi. •Si determina il calcolo del rapporto tra fL/4 e fL/2, depurato dei cedimenti vincolari. •Tale rapporto è tabellato, sulla base del tipo di vincolo, e correlato sperimentalmente al coefficiente k2. Condizione Momenti di fL/4 estremità di vincolo fL/2 4 2 Incastro p L 0.500 32 3 2 Incastro-semincastro p L 0.607 32 2 2 Semincastro p L 0.650 32 1 2 Appoggio-semincastro p L 0.673 32 Appoggio 0 0.6875
  • 32. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO •Luce solaio L: 7,20 m. •qe = 350 kg/m2. •N° cicli carico / scarico: 2. •N° comparatori: 5. Per il predimensionamento del carico di prova si può ipotizzare il vincolo di incastro ed un solaio con una certa rigidezza trasversale, la forza concentrata equivalente risulta: k 1 3.0 Feq k 1 k 2 q e L 2494 .8 kg k 2 0.33
  • 33. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO 1. CICLO PRELIMINARE DI CARICO – SCARICO PER LA DETERMINAZIONE SPERIMENTALE DELLA FORZA CONCENTRATA EQUIVALENTE. F i b f1 [mm] f2 [mm] f3 [mm] f4 f5 [kg] [mm] [mm] [mm] [mm] 500 1000 1000 0.02 0.03 0.03 0.02 0.00 • DETERMINAZIONE DEL COEFFICIENTE DI COMPARTECIPAZIONE TRASVERSALE k1 A i f3 2 f1 f2 1000 0.03 2 0.03 0.02 130 mm 2 A 130 B 4333 B 4333 mm k1 4.333 f3 0.03 b 1000
  • 34. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO 1. CICLO PRELIMINARE DI CARICO – SCARICO PER DETERMINAZIONE SPERIMENTALE DELLA FORZA CONCENTRATA EQUIVALENTE. F i b f1 [mm] f2 [mm] f3 [mm] f4 f5 [kg] [mm] [mm] [mm] [mm] 500 1000 1000 0.02 0.03 0.03 0.02 0.00 • DETERMINAZIONE DEL COEFFICIENTE k2 FUNZIONE DELLE CONDIZIONI DI VINCOLO fL/4 f L0 f4 f5 0.02 0.00 0.666 fL/2 f L0 f3 f5 0.03 0.00 k2 0.440
  • 35. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO Evoluzione con il carico del grado di vincolo da appoggio ad incastro SCUOLA: SOLAIO DI CALPESTIO – PIANO PRIMO CALCOLO DEL CARICO MASSIMO DI rilevati Spostamenti COLLAUDO: t t F Comparatore 3 [mm] K1 fL/4/fL/2 K2 Feq [ore.min] [ore.min] [kg] Feq k1 k 2 Q e L 4.333f 0.44 f 350 7.20 f f 4804 kg f 5000 kg 1 2 carico (kg) 3 4 5 13.00 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 13.30 0.30 1.000 0,02 0,05 0,06 0,04 0,00 3,333 0,667 0,467 3922,8 14.100,00 1.10 1.500 0,03 0,07 0,09 0,06 0,00 3,222 0,667 0,467 3792,0 spostamenti (mm) 14.25 1.25 2.000 0,04 0,09 0,13 0,08 0,00 3,000 0,615 0,395 2986,2 0,05 14.40 1.40 2.500 0,06 0,13 0,18 0,10 0,00 3,111 0,556 0,368 2885,1 14.500,10 1.50 3.000 0,08 0,16 0,23 0,13 0,00 3,087 0,565 0,373 2901,6 14.55 1.55 3.000 0,08 0,17 0,24 0,13 0,01 3,083 0,522 0,346 2688,4 15.000,15 2.00 3.000 0,08 0,17 0,24 0,13 0,01 3,083 0,522 0,346 2688,4 15.000,20 2.00 1.500 0,05 0,10 0,13 0,08 0,00 15.05 2.05 1.500 0,05 0,10 0,13 0,08 0,00 15.050,25 2.05 0 0,02 0,03 0,02 0,02 0,00 15.10 2.10 0 0,01 0,02 0,02 0,02 0,00 0,30 15.15 2.15 1.500 0,03 0,08 0,11 0,06 0,00 3,000 0,545 0,361 2729,2 15.250,35 2.25 3.000 0,07 0,16 0,23 0,12 0,00 3,000 0,522 0,346 2615,8 15.30 2.30 3.500 0,08 0,19 0,27 0,14 0,00 3,000 0,519 0,345 2606,7 0,40 15.35 2.35 4.000 0,10 0,23 0,33 0,17 0,00 3,000 0,515 0,342 2585,5 15.500,45 2.50 4.500 0,14 0,29 0,41 0,22 0,01 3,098 0,525 0,349 2721,1 16.00 3.00 5.000 0,16 0,32 0,44 0,24 0,02 3,182 0,524 0,348 2790,3 16.10 0,50 3.10 5.000 0,16 0,33 0,45 0,24 0,02 3,178 0,512 0,341 2726,7 16.20 3.20 5.000 0,16 0,33 0,46 0,24 0,02 3,130 0,500 0,333 2626,9 16.30 I° ciclo (F=3000 kg) 0,16 3.30 5.000 II° ciclo0,46 0,33 ( F=5000 kg) 0,24 0,02 3,130 0,500 0,333 2626,9 16.50 3.50 3.000 0,14 0,29 0,38 0,20 0,03 16.50 3.50 1.500 0,08 0,18 0,25 0,12 0,01 16.55 3.55 0 0,03 0,07 0,09 0,04 0,00 17.00 4.00 0 0,01 0,04 0,06 0,02 0,00
  • 36. PROVE DI COLLAUDO A CARICO CONCENTRATO DUE CARICHI APPLICATI AD 1/3 DELLA LUCE •Dall’ uguaglianza dei momenti ai vincoli ed in mezzeria, si ricavano le forze concentrate equivalenti Feq. 3 Feq k 1 qL 8
  • 37. PROVA DI CARICO SU TRAVE CON MARTINETTI OLEODINAMICI
  • 38. PROVA DI CARICO SU TRAVE CON CARICHI SOSPESI
  • 39. PROV E DI COLLAUDO STATICHE SU IMPALCATI STRADALI • I ponti stradali o ferroviari non possono essere messi in esercizio, prima dell’esecuzione del collaudo statico di cui all’art. 7 della L1086/71. • E’ necessario verificare che le deformazioni sotto i carichi di prova, abbassamenti, rotazioni ecc. siano compatibili con quelle previste da progetto e che le deformazioni residue dopo il primo ciclo non superino il 15% di quelle massime misurate, ovvero si esauriscano nei successivi cicli di carico. • Per ponti a campata multipla, il numero delle prove deve essere almeno pari ad 1/5 del numero complessivo di campate, arrotondato all’unità superiore.
  • 40. PROV E DI COLLAUDO STATICHE SU IMPALCATI STRADALI
  • 41. PROV E DI COLLAUDO DINAMICHE SU IMPALCATI STRADALI • Per opere di una certa rilevanza, le prove statiche devono essere integrate da prove dinamiche che devono consentire di verificare che il periodo determinato sperimentalmente sia compatibile con il periodo fondamentale previsto in progetto.
  • 42.
  • 43. PROV E DI COLLAUDO SU PALI PROVE DI CARICO •La modalità e la durata delle prove dipendono dalle caratteristiche meccaniche dei terreni. •Gli strumenti impiegati per le prove devono essere tarati e controllati. •La misura degli spostamenti alla testa del palo deve essere riferita a punti fissi non influenzati dalle operazioni di prova. •Il sistema di vincolo deve essere opportunamente dimensionato in modo da contrastare adeguatamente il carico di collaudo. PROVE DI VERIFICA IN CORSO D’OPERA  La verifica della corretta esecuzione e del comportamento dei pali sotto le azioni di progetto avviene PROVE DI PROGETTO SU PALI PILOTA un carico di collaudo pari a 1,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le attraverso prove statiche spinte ad  verifiche SLE. I pali pilota sono identici per geometria e tecnologia esecutiva a quelli da realizzare.  Seesegue una sola prova percarico statica ubicata nella zona dove sono più sfavorevoli le condizioni del  Si il palo è strumentato di il rilievo separato delle curve di mobilitazione delle resistenze lungo la superficie ed alla base il massimo carico assiale può essere ridotto ad 1,2 volte il carico d’esercizio. terreno.  La prova viene eseguita fino a raggiungere valori di carico assiale che determinano la rottura del complesso palo – terreno o provocano cedimenti significati alla testa del palo.  Il carico di prova è almeno pari a 2,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. Si assume come resistenza palo – terreno il carico corrispondente al cedimento pari a: n pali Numero prove •10% D (pali piccolo e medio diametro < 80 cm). •5% D (pali di 1 <=20 grande diametro). Per pali di grande diametro si può ammettere unadi prove può essere ridotto palo pilota non superiore al 50% Il numero riduzione del diametro del se vengono eseguite prove 21÷50 a quello reale. rispetto 2 dinamiche da tarare con quelle statiche di progetto, integrate da controlli Le prove di progetto possono essere eseguite insu almeno il 50% ad alta deformazione, purché siano 51÷100 3 eseguiti campo dinamico dei pali adeguatamente interpretate per essere comparabili con quelle statiche. 101÷200 4 201÷500 5 > 500 5+n/500
  • 44. PROV E DI COLLAUDO SU PALI STRUTTURA DI CONTRASTO: ZAVORRA
  • 45. PROV E DI COLLAUDO SU PALI STRUTTURA DI CONTRASTO: TRAVE IN ACCIAIO ANCORATA A PALI D’ANCORAGGIO Trave in acciaio Ferri piegati del palo da testare per il rilievo Ferri long. dei pali, degli spostamenti sotto carico ancorati alla trave Piastre di distribuzione dei carichi Martinetto
  • 46. PROV E DI COLLAUDO SU PALI STRUTTURA DI CONTRASTO: PLINTO DI FONDAZIONE Zavorra Plinto in c.a. Ferri piegati del palo da testare per il rilievo degli spostamenti sotto carico Piastre di distribuzione dei carichi Martinetto
  • 47. PROV E DI COLLAUDO SU PALI 1° ciclo 2° ciclo 800 700 0,00 600 Carico - [t] 500 0,50 400 0,91 300 1,00 200 Spostamenti [mm] 1,49 1,36 1,50 100 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 2,00 Tempo [minuti] 2,50 3,00 1° ciclo 2° ciclo 3,01 3,50 3,50 300 400 500 100 200 600 700 800 0 3,00 Carico [t] 2,50 Spostamenti - [mm] 2,00 1° CICLO 2° CICLO 1,50 1,00 0,50 0,00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Tempo [minuti] E’ discrezione del progettista adottare il criterio interpretativo per desumere il carico limite Qlim dai dati sperimentali. In fase di collaudo, l’ammissibilità delle prove deriva dal confronto tra gli abbassamenti misurati e quelli previsti sulla base del modello di calcolo adottato.
  • 48. VERIFICA D’INTEGRITA’ DEIvelocità Andamento delle PALI all'interno del Palo n° 103 PROVA CROSS – HOLE (ASTM D6760) 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 •Il metodo si basa sulla misura dei tempi di propagazione di impulsi ultrasonori generati da una sonda emittente e captati da una 100 sonda ricevente, poste ad una distanza nota all’interno di tubi di ispezione.200 •Difetti e disomogeneità all’interno del calcestruzzo provocano un abbattimento della velocità di propagazione e del rapporto tra 300 l’intensità del segnale emesso e quella del segnale ricevuto. 400 • Le velocità delle onde di pressione (P) e di taglio (S) sono funzione delle caratteristiche del materiale. 500 600 700 E 1 E vp vs 800 1 1 2 900 2 1 1000 1100 1200 1300 Profondità [cm] 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 Velocità [m/s]
  • 49. VERIFICA D’INTEGRITA’ DEI PALI PROVA CROSS – HOLE (ASTM D6760)
  • 50. VERIFICA D’INTEGRITA’ DEI PALI METODO IT TESTER (ASTM D5882) •La prova ecometrica si basa sull’analisi della propagazione di un’onda elastica, generata da un impatto meccanico sulla testa del palo e la registrazione dell’onda riflessa tramite un sensore (geofono). •L’intercettazione di una discontinuità lungo il fusto dell’onda incidente ne provoca la riflessione. •Fissata la velocità di propagazione dell’onda C, dal tempo di andata e ritorno dell’onda t si può risalire alla lunghezza del palo. L = (C x t)/2 •Il picco di riflessione concorde a quello della battuta evidenzia una diminuzione di impedenza riconducibile ad una interruzione del palo o ad una strizione del fusto. •Se il picco di riflessione ha segno discorde a quello dell’onda incidente, il conseguente aumento di impedenza può invece associarsi ad una locale sbulbatura del fusto. • Fenomeni di riflessione possono manifestarsi anche a seguito di variazioni stratigrafiche del terreno.
  • 51. PROVE DINAMICHE SU PALI PROVE DI AMMETTENZA MECCANICA •Il palo viene idealizzato come un solido omogeneo in un mezzo alla Winkler, che si comporta come un oscillatore elementare, PROVA 7 sollecitato da una forzante sinusoidale applicata alla testa. 1,8E-05 •L’interazione palo – terreno viene rappresentata attraverso uno smorzamento C(z) ed una rigidezza K(z) distribuiti lungo la 1,6E-05 superficie laterale; alla base si può avere un vincolo di incastro (ancoraggio in roccia) oppure il palo può risultare libero (in presenza di terreni sciolti). 1,4E-05 1,2E-05 A [m/NS] 1,0E-05 8,0E-06 6,0E-06 4,0E-06 2,0E-06 0,0E+00 0 500 1000 f [HZ] 1500 2000 2500 6,0E-06 370 Hz u 0, t 5,0E-06 115 Hz t A m ax A [m/NS] 4,0E-06 F0 3,0E-06 2,0E-06 •L’analisi nel dominio delle frequenze dei profili di ammettenza consente di ricavare informazioni riguardo la profondità del palo, e presenza di difetti lungo il fusto, dovuta ad esempio a variazioni di sezione o di modulo elastico. 1,0E-06 •Alla profondità del difetto l’energia incidente viene in parte trasmessa ed in parte riflessa, generando un’onda che si sovrappone a quella propria riflessa alla base del palo. 0,0E+00 300 400 500 600 f [HZ] 700 800 900 1000
  • 52. PROV E DI COLLAUDO SU PALI DETERMINAZIONE DELLA PORTATA STATICA CON METODO “CASE” 1. DETERMINAZIONE DELLA FORZA APPLICATA E DELLA VELOCITA’ DI RISPOSTA MISURATA ALLA TESTA DI UN PALO, CONSEGUENTE AD UN IMPATTO DINAMICO INDOTTO DA UN MAGLIO. 2. RILIEVO DELLO STATO DI SOLLECITAZIONE TRAMITE ESTENSIMETRI. 3. MISURA DELLA RISPOSTA TRAMITE TRASDUTTORE ACCELEROMETRICO. 4. DETERMINAZIONE DELLA PORTATA STATICA Q NELLE FASI DI ESERCIZIO: Al generico istante t: Q(t) = R[V(t), F(t)] – D[F(t), V(t)] dove •R = forza di reazione del sistema palo – terreno •D = forza d’urto in fase di smorzamento
  • 53. COLLAUDO SU TIRANTI DI ANCORAGGIO (D.M. 14.01.08 – AICAP 1993 - UNI EN 1537) Tempo di sosta Carichi Pressione Carico Allungamento teorico Letture [mm] Allungam. effettivo PROVE DI CARICO DI PROGETTO Fasi manometro Trefolo Carico Tirante 1 2 media [mm] •Sono eseguite su ancoraggi preliminari, realizzati con lo =N 32,23 0,1 N stesso sistema costruttivo dei definitivi nello 92,50 stesso sito [min.] [%] bar [kN] [kN] [mm] 0' 14,71 29,42 0,00 89 Q 96 O 0,00 e nelle stesse condizioni ambientali, ma sottoposti a sollecitazioni più severe di quelle di verifica e non sono 14,00 1' 1' 0,2 N 0,3 N 64,46 96,69 29,42 44,13 58,84 88,26 2,937 5,873 83 75 90 82 Q86,50 78,50 6,00 utilizzabili per il successivo impiego. Q 1' 0,4 N 128,92 58,84 117,68 8,810 68 75Q71,50 21,00 •La durata delle prove dipende dalla natura del terreno0,6 N(roccioso o coesivo). 1' 0,5 N 161,15 73,55 147,10 11,747 61 67Q64,00 28,50 1' 193,38 88,26 176,52 14,684 55 61Q58,00 34,50 Carico 1' 0,7 NQ 225,61 102,97 205,94 17,620 48 53 50,50 42,00 1' 0,8 NQ 257,84 117,68 235,36 20,557 40 44 42,00 50,50 1' 0,9 NQ 290,07 132,39 264,78 23,494 32 36 34,00 58,50 1' NQ 322,30 147,10 294,20 26,431 25 27 26,00 66,50 ancoraggi 1' Prove di progetto 1,1 NQ 354,54 161,81 323,62 29,367 20 21 20,50 72,00 0' 1,2 NQ =NC 386,77 176,52 353,04 32,304 1 18 9,50 83,00 <=30 1' 1 1,2 NQ =NC 386,77 176,52 353,04 32,304 1 19 10,00 82,50 5' 1,2 NQ =NC 386,77 176,52 353,04 32,304 1 17 9,00 83,50 31÷50 1' 2 0,8 NQ 257,84 117,68 235,36 20,557 16 27 21,50 71,00 Scarico 1' 0,4 NQ 128,92 58,84 117,68 8,810 45 54 49,50 43,00 1' 0,1 NQ 32,23 14,71 29,42 0,000 65 70 67,50 25,00 51÷100 3 101÷200 7 PROVA DI COLLAUDO T1 Allungamenti teorici 201÷500 8 Allungamenti Reali 400.00 > 500 10 83.50 Carico di Tesatura [kN] 300.00 PROVE DI VERIFICA 200.00 •Vanno eseguite su tutti gli ancoraggi e consistono in un ciclo di carico e scarico fino ad un carico di collaudo 100.00 pari a 1,2 volte il carico di esercizio. 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 l [mm]
  • 54. COLLAUDO SU TIRANTI DI ANCORAGGIO (D.M. 14.01.08 – AICAP 1993 – UNI EN 1537)
  • 55. METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO VERIFICA DELLA COPPIA DI SERRAGGIO
  • 56. METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO VERIFICA DELLA RESISTENZA ATRAZIONE MEDIANTE PROVA DI DUREZZA
  • 57. METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO VERIFICA DELLA COMPOSIZIONE CHIMICA
  • 58. METODI NON CONVENZIONALI CARATTERIZZAZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO VERIFICA DINAMICA DELLO STATO TENSIONALE DELLE CATENE
  • 59. COLLAUDO SU MONTANTI DI BARRIERE (D.M. 14.01.08) WBS: BA06E - MONTANTE:16 2000 1800 carico applicato [daN] 1600 1400 31,96 1200 1000 16,96 I CICLO 800 600 II CICLO 400 200 0 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 spostamenti [mm]
  • 60. DIAGNOSI DEL DEGRADO CATANIA, 18 FEBBRAIO 2011 dott. ing. Vincenzo VENTURI
  • 61. IL CONTROLLO IN OPERA DELLE STRUTTURE L’esigenza di conoscere le proprietà meccaniche del calcestruzzo in un determinato momento della stagionatura del calcestruzzo o della vita dell’opera nasce quando: · sorgono dubbi sulla conformità della resistenza a compressione valutata su cubi, o su cilindri, convenzionali o sulla reale resistenza del conglomerato a seguito delle modalità di posa in opera; · si rende necessario stimare la resistenza reale di un calcestruzzo in condizioni diverse da quelle convenzionali (28 gg) o di progetto; · si è in presenza di un cambio di destinazione di uso di una struttura esistente; · a seguito di particolari eventi (incendio, sisma, urti, esplosioni, etc.), la struttura ha subito un danneggiamento;
  • 62. IL CONTROLLO IN OPERA DELLE STRUTTURE ESAMI PRELIMINARI RICOGNIZIONE SUI LUOGHI ANALISI DOCUMENTALE ED ESAME VISIVO (RICERCA STORICA) OBIETTIVI DELL’INDAGINE QUALIFICA DEI MATERIALI VERIFICA STRUTTURALE RISANAMENTO CONSOLIDAMENTO MIGLIORAMENTO accettazione contenzioso collaudo (dannegg. lieve) (dissesto-degrado) (aumento capacità portante; ed.civ. ed. pub.) PROGETTO DELL’INDAGINE
  • 63. CRONOPROGRAMMA DI UN INTERVENTO CONOSCENZA -Geometria -Caratteristiche dei materiali -Condizioni di conservazione DEFINIZIONE DELLE PRESTAZIONI RICHIESTE -Sismicità dell’area -Destinazione d’uso -Livello di protezione richiesto/accettato VALUTAZIONE DELLA STRUTTURA ESISTENTE -Definizione del modello -Analisi sismica -Verifica di sicurezza PROGETTO DI ADEGUAMENTO -Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste -Dimensionamento dell’intervento VALUTAZIONE DELLA STRUTTURA ADEGUATA
  • 64. DATI NECESSARI PER LA VALUTAZIONE DEL DEGRADO Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sono: Documenti di progetto Rilievo strutturale Prove in situ e in laboratorio L’O.P.C.M. 3274 ed il D.M. 14/01/08 distinguono tre livelli di conoscenza : LC1: Conoscenza LC2: Conoscenza LC3: Conoscenza Limitata Adeguata Accurata
  • 65. LIVELLI DI CONOSCENZA LA GEOMETRIA LC1: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare. LC2: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare. LC3: è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso un rilievo visivo a campione dovrà essere effettuato per verificare l’effettiva corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare.
  • 66. LIVELLI DI CONOSCENZA I DETTAGLI COSTRUTTIVI LC1: non sono disponibili da disegni costruttivi e devono venire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dell’epoca della costruzione. E’ richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza. LC2 : sono noti da un’estesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti. In quest’ultimo caso è richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. LC3: sono noti o da un’esaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali. In quest’ultimo caso è comunque richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti.
  • 67. LIVELLI DI CONOSCENZA LE PROPRIETA’ DEI MATERIALI LC1: non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali, né da disegni costruttivi né da certificati di prova. Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dell’epoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi più importanti. LC2 : informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali di prova, o da estese verifiche in- situ. Nel primo caso dovranno anche essere eseguite limitate prove in-situ; se i valori ottenuti dalle prove in-situ sono minori di quelli disponibili dai disegni o dai certificati originali, dovranno essere eseguite estese prove in-situ. LC3 : informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali, o da esaustive verifiche in situ. Nel primo caso dovranno anche essere eseguite estese prove in situ; se i valori ottenuti dalle prove in situ sono minori di quelli disponibili dai disegni o dai certificati originali, dovranno essere eseguite esaustive prove in situ.
  • 68. STRUTTURE IN C.A. Rilievo (dei dettagli costruttivi) Prove (sui materiali) Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…) Verifiche La quantità e disposizione 1 provino di cls per piano limitate dell’armatura è verificata per dell’edificio, almeno il 15% dei collegamenti 1 campione di armatura per piano dell’edificio Verifiche La quantità e disposizione 2 provini di cls per piano Estese dell’armatura è verificata per dell’edificio, almeno il 35% dei collegamenti 2 campioni di armatura per piano dell’edificio Verifiche La quantità e disposizione 3 provini di cls per piano Esaustive dell’armatura è verificata per dell’edificio, almeno il 50% dei collegamenti 3 campioni di armatura per piano dell’edificio •Le prove sugli acciai sono finalizzate all’identificazione della classe dell’acciaio con riferimento alla normativa vigente all’epoca della costruzione. •Ai fini delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune prove distruttive (non più del 50%) con un più ampio numero, almeno il triplo, di prove non distruttive, singole o combinate, tarate su quelle distruttive. •La Circolare n° 617 del 2 febbraio 2009 chiarisce che, per una stima attendibile della resistenza di un’area di prova, devono essere prelevate e provate almeno 3 carote di calcestruzzo.
  • 69. ESAME VISIVO Scheda A COMMITTENTE: LOCALITA’: TIPOLOGIA MANUFATTO: UBICAZIONE: CLIMA: NOTE: AMBIENTE CITTADINO INDUSTRIALE AGRICOLO CLIMA MARINO COLLINARE MONTANO ELEMENTI STRUTTURALI: CLS ARMATO ARCO: MURATURA ACCIAIO MISTA C.A.P. CLS ARMATO TRAVI(impalcato) ACCIAIO MISTA GEOMETRIA C.A.P. DATI CLS ARMATO PULVINO(impalcato) TECNICI MURATURA ACCIAIO MISTA C.A.P. CLS ARMATO PILE/PILONI: MURATURA ACCIAIO MISTA C.A.P. CLS ARMATO SPALLE MURATURA ACCIAIO MISTA C.A.P. ASSENTI TIPOLOGIA ACCIAIO MISTA BARRIERE NEW JERSEY
  • 70. ESAME VISIVO Scheda B - DIFETTOSITA’ B1 - Fessurazioni Ubicazione: Geometria e frequenza fessura Spessore ______(mm) - Lunghezza ______(mm) - Frequenza______ (mm) Regolarità/Irregolarità Fessure Regolari Fessure Irregolari Ambiente Esposizione Strutturale Estensione Posizione ed estensione INTERNO EST OVEST INTRADOSSO _______ [m2] ESTERNO NORD SUD ESTRADOSSO B2 – Delaminazioni Ubicazione: Aspetto e frequenza delaminato Duro - Incoerente Frequenza______ Presenza di Efflorescenze Crazing Scaling Spalling Ambiente Esposizione Strutturale Estensione Posizione ed estensione INTERNO EST OVEST INTRADOSSO _______ [m2] ESTERNO NORD SUD ESTRADOSSO Note: (riportare i punti di riferimento)
  • 71. ESAME VISIVO Scheda B - DIFETTOSITA’ B3 – Ferri d’armatura scoperti Ubicazione: Aspetto e frequenza corrosione Generalizzata Localizzata Frequenza ______ Riduzione ferri e spessore SI NO Spessore ______(mm) copriferro Tipo di ruggine Compatta Porosa Ambiente Esposizione Strutturale Estensione Posizione ed estensione INTERNO EST OVEST INTRADOSSO _______ [m2] ESTERNO NORD SUD ESTRADOSSO B4 – Macchie di ruggine Ubicazione: Forma e frequenza macchia Circolare Oblunga Irregolare Frequenza ______ Ambiente Esposizione Strutturale Estensione Posizione ed estensione INTERNO EST OVEST INTRADOSSO _______ [m2] ESTERNO NORD SUD ESTRADOSSO
  • 72. CATALOGO DEI DIFETTI Il catalogo viene redatto per consentire una chiara identificazione dei difetti rilevati ed utilizzati nella redazione dello schedario tecnico. Il codice dei difetti indicato in ciascuna scheda si riferisce alla numerazione utilizzata nella compilazione delle schede difetti degli elementi strutturali. Alla nomenclatura segue una breve descrizione del difetto con le indicazioni delle principali cause che lo possono determinare.
  • 76. PROVE PER STRUTTURE IN C.A. INFORMAZIONE RICHIESTA TIPOLOGIA DI PROVA DISPONIBILE Resistenza a compressione del Prelievo campioni di campioni cilindrici calcestruzzo Prove non distruttive Resistenza dell’acciaio per armature Prelievo campioni di armatura con prova di rottura a trazione Individuazione delle armature - Saggi diretti - Rilievi pacometrici Degrado acciaio per armature - Prove di propagazione della corrosione nelle barre - Misure di potenziale di corrosione - Misure di resistività del cls - Induzione magnetica Dimensioni e profondità fondazioni - Saggi diretti (scavi) - Rilievi Georadar
  • 77. RILIEVO MAGNETOMETRICO DELLE BARRE (B.S. 1881) Principio dell’induzione magnetica V = L· v · I Individuazione di materiali ferromagnetici nel cls o murature Spessore copriferro e diametro delle armature
  • 78. RESISTENZA A COMPRESSIONE DI CAMPIONI CILINDRICI PRELEVATI IN OPERA (UNI EN 12504-1; UNI EN 12590-3) Prelievo di campioni cilindrici di cls Determinazione della resistenza a compressione del cls dell’elemento indagato posto in opera Rc,car Rcil Rcub Rck SPECIFICHE TECNICHE: -prelievo – esame – prova di compressione UNI EN 12504-1 -- tolleranze e geometria dei campioni UNI EN 12390-1 - elaborazione dei risultati UNI EN 13791 ; T.R. n° 11 , Concrete and Cement society; BS 6089
  • 79. METODO MICROSISMICO (UNI EN 12504-4) Metodo ad ultrasuoni basato Determinazione della ANALISI DEI DIFETTI sul rilievo di onde velocità di degli elementi strutturali microsismiche emesse da un trasmissione delle trasmettitore (E) ad alta onde di pressione nel frequenza (ultrasuoni) e cls ricevute da un’apposita sonda.
  • 80. METODO SCLEROMETRICO (UNI EN 12504-4) Massa scagliata da una molla colpisce un pistone a contatto con la superficie. Determinazione dell’indice di rimbalzo. Misura della durezza superficiale e valutazione dell’uniformità di un cls posto in opera. Fornisce una stima della resistenza in situ con opportuna correlazione
  • 81. PULL OUT TEST (UNI EN 12504-3) Estrazione da un elemento di cls un inserto metallico di opportune caratteristiche introdotto nell’elemento stesso Determinazione della forza di estrazione Individuazione della resistenza a compressione del cls in situ, con opportuna curva di taratura R= 0,0427 F + 242,52 R= 0,092 F + 93,1 Tasselli pre-inglobati Tasselli post-inseriti
  • 82. PULL OFF (ASTM D 6881) Estrazione/strappo da un elemento di cls di un dischetto metallico di opportune caratteristiche accoppiato all’elemento stesso Determinazione della resistenza allo strappo
  • 83. ANALISI ENDOSCOPICA Esame visivo in-situ di cavità naturali e/o artificiali in punti inaccessibili. Individuazione della morfologia, tipologia e stato di conservazione superficiale dei materiali, solai, travi e tutte le strutture indagabili attraverso fori di piccolo diametro
  • 84. METODI NON CONVENZIONALI DI VALUTAZIONE DEL DEGRADO MAPPATURA DI POTENZIALE (UNI 10174 – ASTM C876-91) Misura della differenza di potenziale tra una barra d’armatura del manufatto analizzato ed un elettrodo di riferimento (Cu/SO4Cu). Individuazione di processi corrosivi all’interno dell’elemento strutturale indagato. RIFERIMENTI ASTM C876-91 LIVELLO DI TRASCURABILE BASSO MODERATO MEDIO ALTO CORROSIONE P (mV) >0 -100÷ 0 -200 ÷ -100 -300÷-200 < -300
  • 85. METODI NON CONVENZIONALI DI VALUTAZIONE DEL DEGRADO GEORADAR Studia l’interazione di onde elettromagnetiche ad alta frequenza con il materiale da indagare (leggi di Maxwell). Lesione L’antenna ha doppia funzione di trasmissione e ricezione del segnale; quando l’onda intercetta un bersaglio, si genera un ecogramma intercettato dall’antenna in fase di avanzamento (hyperbola). x-N x-1 x0 x1 xN x x-N x0 xN moto antenna d0 Antenna d1 d-1 d-N d0 dN d-N dN oggetto sepolto Generazione Acquisizione iperbole Sezione radar
  • 86. METODI NON CONVENZIONALI DI VALUTAZIONE DEL DEGRADO STIMA DELLA VELOCITA’ DI CORROSIONE E DELLA RESISTIVITA’ (SHRP # 2001 AASHTO TP11-95, 5^/2002) Impalcato 4 Trave 1 Dx (mV CSE) Misura della Resistenza di Polarizzazione, attraverso la tecnica del CONFINAMENTO MODULATO - Livello di trascurabile basso moderato A cm 2 I corr 0.048 alto corrosione “anello di guardia” (Corrosimetro GECOR-6). E 154 .1 mV corr Icorr ( A/cm2) < 0,1 Determinazione della corrente di corrosione I 0,1 – 0,5 e della Resistività 0,5 - 41 K R del cls. .64 >1 corr 26 .12 K cm S1 Riduzione della sezione a causa della penetrazione dell’attacco. La perdita di raggio, x, può essere calcolata attraverso l’espressione: S2 -400--300 1 x = 0,0115 Icorr t dove t è il tempo in anni. -300--200 1- unità di misura LG-ECM-06 -200--100 (microprocessore) S3 La resistività è 2 1 inversamente proporzionale alla velocitàA 3 4 5 6 7 8 di 9 10 -100-0 corrosione: più bassa è la resistività nel calcestruzzo, più rapida èI corr 2.219laAdiffusione di agenti inquinanti A- sensore LG-ECS-06A infatti cm 2 0-100 (cloruri) all’interno della matrice cementizia. 273 .1 mV (misura della Icorr) E corr R 2.33 K B- sensore LG-ECS-06B (misura della ρ) 18 . 66 K Bcm