IL CONTROLLO D ACCETTAZIONE ED IL COLLAUDO IN CORSO D OPERA DELLE PREVISTO DAL D.M Lecco, 2 dicembre 2011

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1 IL CONTROLLO D ACCETTAZIONE ED IL COLLAUDO IN CORSO D OPERA DELLE STRUTTURE IN C.A. E IN ACCIAIO COME PREVISTO DAL D.M

2 2 COLLAUDO STATICO DELLE STRUTTURE - ESECUZIONE DI PROVE DI CARICO [Decreto Ministeriale del 14/01/2008 e Circola Esplicativa n.617 del 02/02/2009] 2

3 3 TIPOLOGIE DI PROVA -PROVE DI CARICO STATICO TRADIZIONALI con applicazione del carico mediante zavorra PARAMETRI RILEVABILI SPOSTAMENTI NEI PUNTI DI CONTROLLO LINEARITA CARICO/SPOSTAMENTO -PROVE DI CARICO STATICO con applicazione del carico mediante pistoni oleodinamici RIPETIBILITA DEI CICLI CARICO/SCARICO PERMANENZA E CICLI DI ISTERESI RELATIVI AI PERSORSI DI CARICO/SCARICO COLLABORAZIONE LATERALE E GRADO DI VINCOLO SVILUPPATO -PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE con applicazione del carico mediante sollecitazione dinamica PARAMETRI RILEVABILI GRANDEZZE DINAMICHE RELATIVE AD UNA STRUTTURA O PORZIONE DI ESSA FREQUENZA PROPRIA RIGIDEZZA 3

4 PROVE DI CARICO STATICO TRADIZIONALI 4 CARATTERISTICHE DEL METODO DI PROVA Applicazione del carico mediante zavorre quali: - autocarri / autotreni; - bancali; - sacchi di sabbia; - cisterne d acqua. Acquisizione dei dati mediante: - centralina di acquisizione dati; - periferica hardware (pc); - trasduttori di spostamento / inclinometri; 4

5 PROVE DI CARICO STATICO 5 CARATTERISTICHE DEL METODO DI PROVA Applicazione del carico mediante : - martinetti oleodinamici a spinta; - martinetti oleodinamici a tiro o tirospinta; Acquisizione dei dati mediante: - centralina di acquisizione dati; - periferica hardware (pc); - trasduttori di spostamento / inclinometri; Vantaggi del metodo di prova: - controllo del carico più preciso, con step di carico maggiormente regolari; - possibilità di interruzione del carico immediata; - rapidità di esecuzione e ripetizione dei cicli completi di carico/scarico. 5

6 6 Prove di CARICO STATICO Report tipo CICLO 4 carico deformazioni [mm] [dan] T1 T2 T3 T4 T5' T6' T7' 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000-0,195-0,461-0,255-0,360-0,053 0, (carico ottenuto con -0,003-0,528-1,006-0,613-0,772-0,230-0, ,061-0,992-1,786-1,130-1,353-0,497-0,123 n.2 martinetti) ,058-0,690-1,160-0,716-0,877-0,316-0, ,053-0,367-0,618-0,366-0,469-0,081 0, ,000 0,000-0,016 0,000-0,017 0,165 0,093 freccia max -0,061-0,992-1,786-1,130-1,353-0,497-0,123 permanenza 0% 0% 1% 0% 1% -33% -76% < 5% linearità 8% 88% 94% 90% 95% 77% 35% > 85% ripetibilità 115% 96% 95% 99% 114% 168% 553% > 95% ciclo d'isteresi Area di isteresi 1376,1 = = 11,0% T3 Area di carico < 25% aree T Grado di Vincolo - (C1) carico scarico Forza [kg] /2 L 1/4 L 3/4 L T3 1,786 mm T2 0,992 mm T4 1,130 mm Collaborazione Laterale - (C2') ,000-0,200-0,400-0,600-0,800-1,000-1,200 Deformazioni [mm] -1,400-1,600-1,800-2,000 R1 R2 = = T2 0,99 = T3 1,79 T4 1,13 = T3 1,79 = = 0,555 0,633 RM C1 1/24 0,500 0,333 incastro 0,534 0,361 0,565 0,389 0,596 0,417 1/12 0,627 0,658 0,444 0,472 1/8 0,685 0,500 appoggio RM = 0,594 C1 = 0,415 1/2 L T3 1,786 mm 1 coll. T5' 1,353 mm 2 coll. T6' 0,497 mm 3 coll. interasse T7' 0,123 1,50 mm m [ ( T3 interasse ) / 2 ] + ['(T5' + T6' + T7') interasse] Collab. = T3 C2' = 2,41 m 6

7 PROVE DI CARICO STATICO 7 ESEMPIO APPLICATIVO Prova di carico statico su copertura in legno. Durante la prova è avvenuto lo sfilamento di uno dei tiranti in acciaio a causa di un errato serraggio. E stato possibile, quindi, rilevare un vizio occulto di posa delle strutture soggette a prova. 7

8 PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE CARATTERISTICHE DEL METODO DI PROVA SU STRUTTURE - Analisi comportamento dinamico globale di strutture per comparazione con modelli ad elementi finiti ed eventuale calibrazione degli stessi. - Analisi di strutture sulle quali non è possibile eseguire prove di carico per gli elevati carichi in gioco o per la conformazione / dislocazione delle stesse tale da rendere disagevole l esecuzione delle prove di tipo statico. - Monitoraggio vibrazioni ambientali per verifica parametri di soglia secondo normativa. Applicazione del carico mediante : - forzante impulsiva Acquisizione dei dati mediante: - centralina di acquisizione dati; - periferica hardware (pc); - cella di carico e accelerometri ; Tipologia dati acquisibili: - entità e forza dell impulso dinamico ; - oscillogramma tempo/accelerazioni in x-y-z; - oscillogramma tempo/velocità (*) - oscillogramma tempo/spostamento (*) (*) mediante trasformata di Fourier 8 8

9 PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE CARATTERISTICHE DEL METODO ESTENSIVO - Valutazione statica globale degli impalcati di un intero edificio valutando il rapporto globale del comportamento dinamico e delle rigidezze tra i singoli elementi strutturali. - Estensione dei risultati di prove di carico statico eseguite su un numero limitato di elementi. Applicazione del carico mediante : - forzante impulsiva Acquisizione dei dati mediante: - centralina di acquisizione dati; - periferica hardware (pc); - cella di carico e accelerometri ; Tipologia dati acquisibili: - entità e forza dell impulso dinamico ; - oscillogramma tempo/accelerazioni in x-y-z; - oscillogramma tempo/velocità (*) - oscillogramma tempo/spostamento (*) 9 (*) mediante trasformata di Fourier 9

10 10 PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE PROVE SU STRUTTURE E METODO ESTENSIVO REPORT TIPO Accelerometro 1 Direzione Z Forzante Direzione Z 10

11 PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE 11 CARATTERISTICHE DEL METODO ECOMETRICO - Prova non distruttiva, a bassa deformazione, che si basa sull analisi della propagazione di un onda elastica lungo il palo da indagare, generata da un impulso a bassa energia sulla testa del palo per valutare omogeneità della sezione, attriti palo-terreno, lunghezza palo. - Estensione dei risultati di prove di carico statico eseguite su un numero di pali limitato. Applicazione del carico mediante : - forzante impulsiva a bassa energia Acquisizione dei dati mediante: - centralina di acquisizione dati; - periferica hardware (pc); - cella di carico e accelerometri sismici; Tipologia dati acquisibili: - Intensità e forza dell impulso dinamico ; - oscillogramma tempo/accelerazioni in z; 11

12 12 PROVE VIBRAZIONALI DINAMICHE PROVA SU STRUTTURE E METODO ESTENSIVO REPORT TIPO Oscillogramma dominio del tempo Oscillogramma dominio delle frequenze Caratteristiche palo: Lunghezza stimata: 10,0m libero al piede, incastro o bulbo a circa Lunghezza stimata: 10,70m 12

13 PROVE DI CARICO ANALISI DINAMICHE SU PALI 13 PALI DI FONDAZIONE Prove di verifica in corso d opera ( ) Sui pali di fondazione è necessario eseguire prove di carico statico al fine di controllare la corretta esecuzione e il comportamento sotto le azioni di progetto. Il numero e l ubicazione delle prove di verifica devono essere stabiliti in base all importanza dell opera e al grado di omogeneità del terreno di fondazione, secondo quanto segue: 1 se il numero di pali è inferiore o uguale a 20 2 se il numero di pali è compreso tra 21 e 50 3 se il numero di pali è compreso tra 51 e se il numero di pali è compreso tra 101 e se il numero di pali è compreso tra 201 e 500 NOTA Il numero di prove di carico può essere ridotto se sono eseguite prove di carico dinamiche e controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali 13

14 14 PRESENTAZIONE CASI STUDIO - COLLAUDO STATICO DELLE STRUTTURE PROVE DI CARICO IN EDIFICIO AD USO DIREZIONALE 14

15 CASO STUDIO 15 Caratteristiche GENERALI EDIFICIO ADIBITO AD USO DIREZIONALE Collaudo statico delle strutture PROVE DI CARICO -Dimensioni in pianta: 9000 m 2 - Piani interrati: n.2 - Piani fuoriterra: n.4 - Elementi strutturali costituti da: Fondazioni: plinti, dadi e travi in c.a. Strutture verticali: pilastri e muri in c.a. INDAGINI ESEGUITE AI FINI DEL COLLAUDO STATICO PROVA DICARICO STATICO TRADIZIONALE Strutture orizzontali: travi in c.a. e solette in lastre prefabbricate tipo predalles Strutture soggette a prova di carico Carico di progetto [dan/m 2 ] Carico provato [dan/m 2 ] Applicazione del carico mediante autocarri a pienocarico Piano Terra (*) PROVA DI CARICO STATICO Applicazione del carico mediante martinetti oleodinamici a spinta Piano Primo PROVA DI CARICO STATICO Applicazione del carico mediante combinazione di zavorre (bancali di blocchetti cls) e martinetti oleodinamici a trazione Piano Terra PROVEVIBRAZIONALI DINAMICHE Applicazione del metodo ESTENSIVO a seguito delle prove di carico statico Aivari piani fuoriterra Confronto delle rigidezzecon elementi sottoposti a prova di carico (*) Carico provato inferiore a quello di progetto a causa della collaborazione laterale effettiva rilevata in sito, superiore a quella ipotizzata per il carico di prova 15

16 EDIFICIO ADIBITO AD USO DIREZIONALE Prova di carico statico tradizionale applicazione del carico mediante autocarri da cava Collaudo statico delle strutture- CASO STUDIO 16 16

17 EDIFICIO ADIBITO AD USO DIREZIONALE Prova di carico statico applicazione del carico mediante martinetti a spinta Collaudo statico delle strutture- CASO STUDIO 17 17

18 EDIFICIO ADIBITO AD USO DIREZIONALE Prova di carico statico combinazione di carico con zavorra e martinetti Collaudo statico delle strutture- CASO STUDIO 18 18

19 EDIFICIO ADIBITO AD USO DIREZIONALE Prove vibrazionali dinamiche metodo ESTENSIVO Collaudo statico delle strutture- CASO STUDIO Tempistiche di ESECUZIONE - Elementi strutturali aventi medesime caratteristiche: 40 - Prove di carico statico eseguite su elemento tipo: 1 Tempo di allestimento/esecuzione: 4h 19 - Prove dinamiche vibrazionali eseguite su elemento tipo: Tempo di allestimento/esecuzione: 15 2h DURANTE UNA GIORNATA DI PROVA SI OTTENGONO INFORMAZIONI RIGUARDANTI IL 38% DEGLI ELEMENTI TIPO INDAGATI 19