Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione...

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Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i livelli di conoscenza Le indagini e i livelli di conoscenza Prof. Ing. Giovanni Fabbrocino Dipartimento SAVA – Università del Molise Corso di aggiornamento sulla Corso di aggiornamento sulla nuova Normativa Sismica nuova Normativa Sismica OPCM 3274/2003 e 3431/2005 OPCM 3274/2003 e 3431/2005 CONSIGLIO NAZIONALE DEI GEOMETRI UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DEL MOLISE

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Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale ndash 4 Luglio 2005

Edifici esistenti in cemento armato Edifici esistenti in cemento armato Le indagini e i livelli di conoscenzaLe indagini e i livelli di conoscenza

Prof Ing Giovanni Fabbrocino

Dipartimento SAVA ndash Universitagrave del Molise

Corso di aggiornamento sulla Corso di aggiornamento sulla nuova Normativa Sismica nuova Normativa Sismica

OPCM 32742003 e 34312005OPCM 32742003 e 34312005

CONSIGLIO NAZIONALE DEI GEOMETRI

UNIVERSITAgrave DEGLI STUDI DEL MOLISE

LLrsquorsquoedilizia esistenteedilizia esistente

Valutazione ed adeguamento Valutazione ed adeguamento Il processo logicoIl processo logico

ConoscenzaConoscenzaGeometriaGeometriaCaratteristiche dei materialiCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazioneCondizioni di conservazione

Definizione delle prestazioni richiesteDefinizione delle prestazioni richiesteSismicitSismicitagraveagrave delldellrsquorsquoareaareaDestinazione dDestinazione drsquorsquousousoLivello di protezione richiestoaccettatoLivello di protezione richiestoaccettato

Valutazione della struttura esistenteValutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloDefinizione del modelloAnalisi sismicaAnalisi sismicaVerifica di sicurezzaVerifica di sicurezza

Progetto di adeguamentoProgetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richiestee prestazioni richiesteDimensionamento dellDimensionamento dellrsquorsquointerventointervento

Valutazione della struttura adeguataValutazione della struttura adeguata

La valutazione della sicurezzaLa valutazione della sicurezzaValutare la sicurezza significaValutare la sicurezza significa

Procedere Procedere quantitativamentequantitativamente a stabilire se un a stabilire se un edificio edificio egraveegrave in grado di resistere alle azioni sismiche in grado di resistere alle azioni sismiche di progettodi progetto

Estendere e impiegare Estendere e impiegare efficacementeefficacemente i metodi i metodi introdotti nel progetto introdotti nel progetto di nuove strutture di nuove strutture

Tenere in debito conto Tenere in debito conto llrsquorsquoesperienza pregressaesperienza pregressasulle prestazioni sismiche sulle prestazioni sismiche di edifici simili realizzati di edifici simili realizzati in aree interessate in aree interessate da eventi sismicida eventi sismici

La valutazione della sicurezza sismicaLa valutazione della sicurezza sismicaPBDPBD (performance (performance basedbased design)design)

Obiettivi Obiettivi prestazionaliprestazionali definiti nelle pidefiniti nelle piugraveugrave recentirecenti norme e norme e linee guidalinee guida

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 2: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

LLrsquorsquoedilizia esistenteedilizia esistente

Valutazione ed adeguamento Valutazione ed adeguamento Il processo logicoIl processo logico

ConoscenzaConoscenzaGeometriaGeometriaCaratteristiche dei materialiCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazioneCondizioni di conservazione

Definizione delle prestazioni richiesteDefinizione delle prestazioni richiesteSismicitSismicitagraveagrave delldellrsquorsquoareaareaDestinazione dDestinazione drsquorsquousousoLivello di protezione richiestoaccettatoLivello di protezione richiestoaccettato

Valutazione della struttura esistenteValutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloDefinizione del modelloAnalisi sismicaAnalisi sismicaVerifica di sicurezzaVerifica di sicurezza

Progetto di adeguamentoProgetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richiestee prestazioni richiesteDimensionamento dellDimensionamento dellrsquorsquointerventointervento

Valutazione della struttura adeguataValutazione della struttura adeguata

La valutazione della sicurezzaLa valutazione della sicurezzaValutare la sicurezza significaValutare la sicurezza significa

Procedere Procedere quantitativamentequantitativamente a stabilire se un a stabilire se un edificio edificio egraveegrave in grado di resistere alle azioni sismiche in grado di resistere alle azioni sismiche di progettodi progetto

Estendere e impiegare Estendere e impiegare efficacementeefficacemente i metodi i metodi introdotti nel progetto introdotti nel progetto di nuove strutture di nuove strutture

Tenere in debito conto Tenere in debito conto llrsquorsquoesperienza pregressaesperienza pregressasulle prestazioni sismiche sulle prestazioni sismiche di edifici simili realizzati di edifici simili realizzati in aree interessate in aree interessate da eventi sismicida eventi sismici

La valutazione della sicurezza sismicaLa valutazione della sicurezza sismicaPBDPBD (performance (performance basedbased design)design)

Obiettivi Obiettivi prestazionaliprestazionali definiti nelle pidefiniti nelle piugraveugrave recentirecenti norme e norme e linee guidalinee guida

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 3: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Valutazione ed adeguamento Valutazione ed adeguamento Il processo logicoIl processo logico

ConoscenzaConoscenzaGeometriaGeometriaCaratteristiche dei materialiCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazioneCondizioni di conservazione

Definizione delle prestazioni richiesteDefinizione delle prestazioni richiesteSismicitSismicitagraveagrave delldellrsquorsquoareaareaDestinazione dDestinazione drsquorsquousousoLivello di protezione richiestoaccettatoLivello di protezione richiestoaccettato

Valutazione della struttura esistenteValutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloDefinizione del modelloAnalisi sismicaAnalisi sismicaVerifica di sicurezzaVerifica di sicurezza

Progetto di adeguamentoProgetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richiestee prestazioni richiesteDimensionamento dellDimensionamento dellrsquorsquointerventointervento

Valutazione della struttura adeguataValutazione della struttura adeguata

La valutazione della sicurezzaLa valutazione della sicurezzaValutare la sicurezza significaValutare la sicurezza significa

Procedere Procedere quantitativamentequantitativamente a stabilire se un a stabilire se un edificio edificio egraveegrave in grado di resistere alle azioni sismiche in grado di resistere alle azioni sismiche di progettodi progetto

Estendere e impiegare Estendere e impiegare efficacementeefficacemente i metodi i metodi introdotti nel progetto introdotti nel progetto di nuove strutture di nuove strutture

Tenere in debito conto Tenere in debito conto llrsquorsquoesperienza pregressaesperienza pregressasulle prestazioni sismiche sulle prestazioni sismiche di edifici simili realizzati di edifici simili realizzati in aree interessate in aree interessate da eventi sismicida eventi sismici

La valutazione della sicurezza sismicaLa valutazione della sicurezza sismicaPBDPBD (performance (performance basedbased design)design)

Obiettivi Obiettivi prestazionaliprestazionali definiti nelle pidefiniti nelle piugraveugrave recentirecenti norme e norme e linee guidalinee guida

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 4: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

La valutazione della sicurezzaLa valutazione della sicurezzaValutare la sicurezza significaValutare la sicurezza significa

Procedere Procedere quantitativamentequantitativamente a stabilire se un a stabilire se un edificio edificio egraveegrave in grado di resistere alle azioni sismiche in grado di resistere alle azioni sismiche di progettodi progetto

Estendere e impiegare Estendere e impiegare efficacementeefficacemente i metodi i metodi introdotti nel progetto introdotti nel progetto di nuove strutture di nuove strutture

Tenere in debito conto Tenere in debito conto llrsquorsquoesperienza pregressaesperienza pregressasulle prestazioni sismiche sulle prestazioni sismiche di edifici simili realizzati di edifici simili realizzati in aree interessate in aree interessate da eventi sismicida eventi sismici

La valutazione della sicurezza sismicaLa valutazione della sicurezza sismicaPBDPBD (performance (performance basedbased design)design)

Obiettivi Obiettivi prestazionaliprestazionali definiti nelle pidefiniti nelle piugraveugrave recentirecenti norme e norme e linee guidalinee guida

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 5: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

La valutazione della sicurezza sismicaLa valutazione della sicurezza sismicaPBDPBD (performance (performance basedbased design)design)

Obiettivi Obiettivi prestazionaliprestazionali definiti nelle pidefiniti nelle piugraveugrave recentirecenti norme e norme e linee guidalinee guida

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Fully Operational Operational Life Safe Near Collapse

Frequent(43 year)

Occasional(72 year)

Rare(475 year)

Very Rare(970 year)

UnacceptablePerformance

(for New Construction)

Earthquake Performance LevelEa

rthqu

ake

Des

ign

Leve

l

Basic Objective

EssentialHazardous Objective

Safety Critical Objective

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 6: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Valutazione delle capacitagrave degli elementi strutturali

3Criteri di verifica 3Criteri di verifica

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi duttilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto

Per il calcolo delle capacitagrave degli elementi fragilisi utilizzano i valori medi delle proprietagrave dei materiali esistenti come ottenuti dalle prove in situ e da eventuali informazioni aggiuntive divisi per il Fattore di Confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto e divisi per il coefficiente parziale relativo

La valutazione delle capacitagrave egrave subordinata allo stato limite (SL) richiesto e al tipo di elemento duttilefragile

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 7: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Documenti di progettoDocumenti di progettoRilievo strutturaleRilievo strutturaleProve in Prove in situsitu e in laboratorioe in laboratorio

Le fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sonoLe fonti di informazioneLe fonti di informazione

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 8: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

4 I dati necessari 4 I dati necessari per la valutazioneper la valutazione

Tipologia del datoTipologia del datoDefinizione dellDefinizione dellrsquorsquoorganismo e verifica di regolaritorganismo e verifica di regolaritagraveagraveStrutture di fondazioneStrutture di fondazioneCategoria di suoloCategoria di suoloGeometria e dimensione della struttura portanteGeometria e dimensione della struttura portanteCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliCaratteristiche meccaniche delle parti strutturaliDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiDifetti nei particolari costruttivi e nei materialiNorme vigenti allNorme vigenti allrsquorsquoepoca del progettoepoca del progettoDestinazione dDestinazione drsquorsquouso e categoria di importanzauso e categoria di importanzaEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuateEventuali danni subiti in precedenza e riparazioni effettuate

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 9: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

La quantitLa quantitagraveagrave e qualite qualitagraveagrave dei dati acquisiti determinadei dati acquisiti determinail metodo di analisiil metodo di analisii i fattori di confidenzafattori di confidenza da applicare alle proprietda applicare alle proprietagraveagrave dei materiali da dei materiali da

adoperare nelle verifiche di sicurezzaadoperare nelle verifiche di sicurezza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattorAi fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori dii diconfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenticonfidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti

LC1 Conoscenza LimitataLC1 Conoscenza Limitata

LC2 Conoscenza AdeguataLC2 Conoscenza Adeguata

LC3 Conoscenza AccurataLC3 Conoscenza Accurata

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 10: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono

GeometriaGeometria le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali

Dettagli strutturaliDettagli strutturali quantitquantitagraveagrave e disposizione delle armature (ca) e disposizione delle armature (ca) collegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali dicollegamenti (acciaio) collegamenti tra elementi strutturali diversi versi consistenza degli elementi non strutturali collaboranticonsistenza degli elementi non strutturali collaboranti

MaterialiMateriali proprietproprietagraveagrave meccaniche dei materialimeccaniche dei materiali

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 11: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC1 Livello di Conoscenza LimitataLC1 Livello di Conoscenza Limitata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare

Dettagli costruttivi i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e devonovenire ricavati sulla base di un progetto simulato eseguito secondo la pratica dellrsquoepoca della costruzione Ersquo richiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti I dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza

Proprietagrave dei materiali non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali neacute da disegni costruttivi neacute da certificati di prova Si adotteranno valori usuali della pratica costruttiva dellrsquoepoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi piugrave importanti

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 12: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC2 Livello di Conoscenza AdeguataLC2 Livello di Conoscenza Adeguata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva 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 unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti da unrsquoestesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti In questrsquoultimo caso egraverichiesta una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugrave importanti

Proprietagrave dei materiali 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

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 13: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazioneLC3 Livello di Conoscenza AccurataLC3 Livello di Conoscenza Accurata

Geometria la geometria della struttura egrave nota o in base a un rilievo o dai disegni originali In questrsquoultimo caso un rilievo visivo a campione dovragrave essere effettuato per verificare lrsquoeffettiva corrispondenza del costruito ai disegni I dati raccolti sulledimensioni degli elementi strutturali insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad unrsquoanalisi lineare o non lineare

Dettagli costruttivi i dettagli sono noti o da unrsquoesaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali In questrsquoultimo caso egrave comunque richiesta una limitataverifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi piugraveimportanti

Proprietagrave dei materiali informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali o da esaustiveverifiche 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

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 14: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

LIVELLI DI CONOSCENZA informazione disponibile metodi di analisi ammessi fattori di confidenza

Livello di Conoscenza

Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietagrave dei materiali Metodi di analisi FC

LC1

Progetto simulato in accordo alle norme

dellrsquoepoca e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la pratica costruttiva

dellrsquoepoca e

limitate prove in-situ

Analisi lineare statica o dinamica

135

LC2

Disegni costruttivi incompleti

con limitate verifiche in

situ oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche originali di progetto o dai

certificati di prova originali1

con limitate prove in-situ

oppure estese prove in-situ

Tutti 120

LC3

Da disegni di carpenteria

originali con rilievo visivo a campione

oppure rilievo ex-novo

completo Disegni costruttivi

completi con

limitate verifiche in situ

oppure esaustive verifiche in-

situ

Dai certificati di prova originali o dalle

specifiche originali di progetto

con estese prove in situ

oppure esaustive prove in-situ

Tutti 100

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 15: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Livelli di rilievoprove per edifici in caLivelli di rilievoprove per edifici in ca4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

3 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

3 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 50 degli elementi

Verificheesaustive

2 provini di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

2 campioni di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 35 degli elementi

Verificheestese

1 provino di cls per 300 m2 dipiano dellrsquoedificio

1 campione di armatura per 300 m2 di piano dellrsquoedificio

La quantitagrave e disposizionedellrsquoarmatura egrave verificata per almeno il 15 degli elementi

Verifichelimitate

Per ogni tipo di elemento ldquoprimariordquo (trave pilastrohellip)

Prove (sui materiali)Rilievo (dei dettaglicostruttivi)

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 16: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

505050

304030

100

TRAVE DIFONDAZIONE

intradosso solaio I impalcato

0

0

3degsalto

20cm

2degsalto

50cm 80cm

1degsalto

464544

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29 28 27

26 25 24

23 22 21

20 19

18171615

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

28

33

41

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale e dei materialie dei materiali

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 17: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

- Dimensioni della struttura- Epoca di costruzione- Omogeneitagrave dellrsquoimpianto strutturale- Omogeneitagrave dei dettagli costruttivi

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 18: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Il rilievo strutturale Il rilievo strutturale Il progetto simulatoIl progetto simulato

35x5

5

1 b i s1

35x5

5

2

3

3 0 x 6 0

2 5 x 1 4 5

35x5

5

2 5 x 1 4 54 b i s

2 5 x 1 4 5 47 b i s

40x5

0

7

35x5

5

3 0 x 6 05

3 0 x 6 08

35x5

5

35x5

5

1 2 b i s1 0 b i s

40x5

0

1 0 1 22 5 x 1 4 51 5 b i s

2 5 x 1 4 5 1 5

1 3

35x5

5

3 0 x 6 01 1 1 6

35x5

5

3 0 x 6 0

63 0 x 6 0

93 0 x 6 0

1 43 0 x 6 0

1 73 0 x 6 0

ax2 ax2

ay2

ay2

az

az

az

az2

ax ax

Ni=Σ (ax aymiddotq)az2Ni

Progetto simulato

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 19: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Inquadramento Normativo Inquadramento Normativo Norme tecniche per le opere in caNorme tecniche per le opere in ca

Fino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente aiFino al 1955 si faceva riferimento esclusivamente ai

RDL del 2971933 n1213RDL del 2971933 n1213

RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni RD del 16111939 n2229 rimasto in vigore fino ai primi anni lsquolsquo7070

DCPS del 29121947 nDCPS del 29121947 n15161516

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 20: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

LLrsquorsquoarmatura liscia da caarmatura liscia da ca

RDL 16111939 RDL 16111939 nndegdeg 2229 2229 Circolare 2351957 Circolare 2351957 nndegdeg 14721472

Aq60Aq42420-500 MPage 230 MPa ge 20

Aq50500-600 MPage 270 MPa ge 16

600-700 MPa310 MPa ge 14

fufyεu

0

100

200

300

400

500

000 005 010 015 020 025 030

σ (MPa)

εs (mmmm)

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 21: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

I dettagli di ancoraggioI dettagli di ancoraggio σfa

[MPa] DΦ LΦ

Italia ------- 5 3 140 divide 160 5 25 200 divide 240 8 4 Svizzera 300 divide 340 12 4 120 divide 140 25 4 Germania 180 divide 240 5 4

Spagna 130 divide 180 3 4 Francia ge 130 5 2 Gran Bretagna 130 divide 210 4 4 USA 140 divide 210 2 divide 5 4

Aq42 40 ΦAq50 50 ΦAq60 40 Φ

90deg90deg90deg

135deg135deg135deg

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

lunghezza di sovrapposizione

L

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 22: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

0

5

10

15

20

25

250 270 290 310 330 350 370 390 410tensione di snervamento fy [Nmm2]

frequenze osservate

approssimazione normale

Yielding stress

Observed frequenciesNormal distribution

1961-1970 DECA DE DA TAfy fu fu fy A 10φ Test number 232

[ M Pa] [ M Pa] M ean value 3286 4700 1436 2907

M aximum value 4080 4998 1696 3562M inimum value 2600 4220 1158 2000

Standard Deviation 26100 18800 0088 0032

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivio per per llrsquorsquoacciaioacciaio AqAq 42 42 YEAR 1960 DATA

fy fu fu fy A10φ Test numbers 729 [Nmm2] [Nmm2]

Mean value 3254 4671 1440 2881 Maximum value 3974 4999 1812 3916 Minimum value 2650 4201 1096 2000

Standard deviation 23165 21718 0086 0031

1960

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 23: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Typical anchoring devices Typical anchoring devices

σfa [MPa] DΦ LΦ 100 divide 140 25 4 a) Austria

Oumlnorm B4200 1957 180 divide 246 5 4

b) Belgium NBN 15 1955 120 divide 210 2 divide 4 ge 3

140 divide 160 5 25 c) Switzerland SIA Normen 162 1956 200 divide 240 8 4

120 divide 140 25 4 d) Germany DIN 1045 1952 180 divide 240 5 4

e) Denmark DS 411 1949 ge 130 5 6

f) Spain Instr obras de hormigon 1951 130 divide 180 3 4

g) France Regles BA 1945 ge 130 5 2

h) UK British standard CP 114 130 divide 210 4 4

i) The Netherlands GBV 1950 130 divide 240 5 4

l) USA ACI 318-51 140 divide 210 2 divide 5 4

m) Italy RDL 1939 140 divide 220 3 5

Poor bond performancePoor bond performanceAnchoring end detailsAnchoring end details

ndashndash hooks at rebar endshooks at rebar endsndashndash hooks and transverse rebarhooks and transverse rebarndashndash welded transverse rebarwelded transverse rebar

180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg 180degD

LLL

180degD

LL180deg 180degD

LL

D

LLLL

180degD

L

D

LL180deg

90deg90deg90deg90deg90deg90deg

135deg135deg135deg 135deg135deg135deg

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 24: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

DatiDati ddrsquorsquoarchivioarchivioper per ilil calcestruzzocalcestruzzo

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

0

2

4

6

8

10

12

14

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2933 Nmm2

Strength [MPa]

00

20

40

60

80

100

120

140

625 1125 1625 2125 2625 3125 3625 4125 4625 5125 5625 6125

resistenza media = 2707 Nmm2Mean strength 271 [MPa]

1960

1960-70

CementoCemento titolotitolo 600 600--670670--730730CementoCemento 3 3 kNkNmcmcResistenzaResistenza cubicacubica a 28 a 28 gggg

Mean strength 295 [MPa]

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 25: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Il rilievo strutturale e dei materialiIl rilievo strutturale e dei materiali

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 26: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Prove di caricoProve di carico con misura delle con misura delle deformazionideformazioni

Comportamento statico e resistenza Comportamento statico e resistenza elementi strutturali elementi strutturali inflessiinflessi (solai e (solai e

travi)travi)

Prove Prove per la determinazione della per la determinazione della profonditprofonditagraveagrave di di carbonatazionecarbonatazioneAnalisi chimicheAnalisi chimiche

Degrado calcestruzzoDegrado calcestruzzo

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi con con prove di rottura a compressioneprove di rottura a compressioneMetodi ultrasoniciMetodi ultrasoniciMetodo Metodo sclerometricosclerometrico e e SonRebSonRebProve di Prove di pullpull--outout

Resistenza del calcestruzzoResistenza del calcestruzzo

Tipologie di prova disponibiliTipologie di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 27: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 28: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Saggi diretti (Saggi diretti (scaviscavi))Rilievi Rilievi GeoradarGeoradar

Dimensioni e profonditDimensioni e profonditagraveagrave fondazionifondazioni

Prove di Prove di avanzamento della avanzamento della corrosione corrosione nelle barre nelle barre Degrado acciaio per armatureDegrado acciaio per armature

SaggiSaggi direttidirettiRilievi Rilievi pacometricipacometrici

Individuazione delle armatureIndividuazione delle armature

Prelievo campioni di armatura Prelievo campioni di armatura con con prova di rottura a trazioneprova di rottura a trazioneResistenza dellResistenza dellrsquorsquoacciaio per armatureacciaio per armature

Tipologia di prova disponibiliTipologia di prova disponibiliInformazione richiestaInformazione richiesta

TipologieTipologie didi prove per prove per strutturestrutture in cain ca

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 29: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Estrazione in situ di carote φ100 (o microcarote φ60) da elementi in calcestruzzo

bull Prove di rottura a compressione (in laboratorio)bull Correlazione tra la resistenza misurata sulla carota e la resistenza cubica

a compressione (British Standard)

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

hRR carotacub 51

52φ+

sdot=

per prelievo orizzontale con per prelievo orizzontale con φφ ed ed hh diametro ed altezza della carota (in diametro ed altezza della carota (in genere genere φφhh = 05)= 05)

NB ENB Ersquorsquo una prova una prova ldquoldquodistruttivadistruttivardquordquo occorre stabilire con oculatezza il occorre stabilire con oculatezza il numero e la localizzazione dei prelievinumero e la localizzazione dei prelievi

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 30: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

InterpretazioneInterpretazione deidei risultatirisultati delledelleprove prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Carotaggi e Carotaggi e microcarotaggimicrocarotaggi

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 31: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Prove non Prove non distruttivedistruttive

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

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90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 32: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 33: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 34: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 35: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 36: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 37: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 39: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 40: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

bull Procedimento di misura indiretta della resistenza a compressionemediante correlazione con i risultati dei carotaggi

Prove ultrasoniche sul calcestruzzoProve ultrasoniche sul calcestruzzo

misura della misura della velocitvelocitagraveagrave di di propagazione propagazione delle onde nei delle onde nei siti sede di siti sede di carotaggio carotaggio (eo misura (eo misura sulle carote sulle carote estratte)estratte)costruzione costruzione della curva di della curva di correlazione correlazione velocitvelocitagraveagrave--resistenzaresistenza

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 41: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

bull Determinazione del modulo elastico a partire dalla velocitagrave

llrsquorsquoanalisi viene completata con la misura della velocitanalisi viene completata con la misura della velocitagraveagrave di di propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una propagazione in altre parti della struttura ottenendosi una informazione indiretta sui valori e sulla omogeneitinformazione indiretta sui valori e sulla omogeneitagraveagrave della della distribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella strutturadistribuzione delle resistenze del calcestruzzo nella struttura

( ) ( )( )

][1013321

211 2232 mmNvvE dinc sdotsdotcong

νminusνminussdotν+

sdotρsdot= minus

dincstatc EE 800 sdot=

Tabella con valori indicativi di correlazione velocitTabella con valori indicativi di correlazione velocitagraveagrave--resistenzaresistenza

((vv in ms)in ms)

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 42: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 43: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Altervativa a)

correlazione diretta con carote

Altervativa b)

impiego di una correlazione disponibile e sua calibrazione con i risultati ottenuti dalle carote

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

European standard prEN 13791

(Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements)

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Iden Piano Pos El Diam H Peso Area fc Rcmm mm Kgf mmq Nmmq Nmmq

1 C-11 Liv-1 Pil7 Pilastro 94 188 3105 6940 2733 3422 C-12 Liv -1 Pil10 Pilastro 94 188 2920 6940 2526 3163 C-13 Liv -1 Pil15 Pilastro 94 188 3080 6940 263 3294 C-14 Liv -1 Pil20 Pilastro 94 188 3067 6940 2722 3405 C 11 Liv 1 Pil8 Pilastro 94 188 3099 6940 3341 4186 C 12 Liv 1 8-9 Trave 94 188 2988 6940 310 388

Prove su carote

Misure ultrasoniche sulle caroteIden Pos Piano Tipo Distanza Tempo Vel

[ cm ] [ micro sec ] [ msec ]C-11 Pil7 -1 Diretta 188 426 4413146C-12 Pil10 -1 Diretta 188 446 4215247C-13 Pil15 -1 Diretta 188 438 4292237C-14 Pil20 -1 Diretta 188 428 4392523C 11 Pil8 1 Diretta 188 406 4630542C 12 Trave 8-9 1 Diretta 188 414 4541063

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 45: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Raccomandazioni RILEM6225010106957 VRRc sdotsdotsdot= minus

Sez Carote SezScler Indice Rimbalzo Ultras RcSezUltras dalla media Velocitagrave Sonreb

R V (RILEM)[ msec ] [MPa]

C-14 SC-14 48 43925 5140C-11 SC-11 48 44131 5203C-13 SC-13 44 42922 4286U 14 SC 14 56 45045 6810U 13 SC 13 59 47081 8219

C-12 SC-12 42 42152 3831U 18 SC 18 46 42792 4525

)831exp(0150 62VRc sdotsdot=

Iden Vel Rc Rcarote[ msec ] MPa MPa

C-11 441315 48248 342C-12 421525 33589 316C-13 429224 38671 329C-14 439252 46461 340C 11 463054 71822 418C 12 454106 60974 388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 46: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

0

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80

90

100

3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000

Rcub (MPa)

UPV (ms)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 47: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza cubica

540 points

394 points

474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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474 points

174 points

Resistenza delle carote

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 49: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Correlazioni traResistenza e parametri diriferimento

Metodo SONREB

[Ref 4] fc = 59+271210-15NUPV [Ref 13] fc = e -1554 + 00584N + 0750UPV[Ref 13] fc = 1(0127-00009N-00156UPV)[Ref 13] fc = -3595+0507N+1102UPV

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 50: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Analisi statistica dei dati

a) Analisi dei minimi quadrati b) Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)

More refined procedureMore refined procedure

Correlazione tra

- Risultati prove in-situ ldquovariabile indipendente Xrdquo

- Resistenza a compressione ldquovariabile dipendente Yrdquo

La definizione della relazione tra resistenza e misura di riferimento egrave

ottenuta da unrsquo ldquoAnalisi di Regressionerdquo

Logarithm of in-place Test Result - XLoga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

b1

tan θ = b λ

θ

Loga

rith

m o

f Com

pres

sive

Str

engt

h -

Y

Logarithm of in-place Test Result - X

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 51: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Approccio di Mandel (ACI 2281R-03)Analisi di regressione con X-error

Relazione lineareY = a + bX where Y = lnC media logaritmi naturali della resistenza a compressione

a = lnA intercetta allrsquoorigineb = B coefficiente angolareX = lnNDT media logaritmi naturali parametri NDTPower function

C = ea NDTB=A NDTB

FlussoFlusso delladella proceduraprocedura

1 Definizione dei j livelli di resistenza

2 Calcolo per ciascun LR della media e della deviazione standard deilogaritmi (Xj and Yj)

3 Calclolo di λ come la varianza della variabile Y diviso la varianza dellavariabile X

4 Valutazione dei parametri b e λ con un processo iterativo

5 Stima della curva di interpolazione

6 Calcolo dellrsquoerrore di interpolazione se necessario per il calcolodellrsquoincertezza nella stima del valore medio della resistenza

Analisi statistica dei dati

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 52: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Method by Stone and Reeve (ACI 2281R-03)Standard deviation of estimated Y-value sY incorporated the uncertainty of the average in-place result from tests on the structure

Ylow = Y ndash (tm-1α sY)

where Y = lower confidence limit at risk level αtm-1 α= Student t-value from m-1degrees

of freedom and risk level αm = the number of replicate in-place tests

Alternative Method by Carino (ACI 2281R-03)LOWER CONFIDENCE LIMIT of the estimated Strength Relationship at desired risk level

Students t-Distributiont (m-1)

u=1-α

u

Y010 = Ylow ndash 1282scf

where Y010 = logarithm of strength to be exceeded by 90 of the population

scf = standard deviation of logarithms of concrete strength in the structure

Tenth-Percentile Strength

Statistical analysis of collected data

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 53: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Alcuni esempi

fc=5510-16UPV4616

error of fit se=0187Rc=78110-46UPV12809

error of fit se=0283fcore=7510-20UPV5716

error of fit se=0157

ldquoResistenza cubicardquo ldquoResistenza cilindricardquo ldquoCaroterdquo

Prove non distruttive Misura della Velocitagrave ultrasonica

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 54: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

NONDESTRUCTIVE TEST Measure of Index Rebound

fc=11710-2N2281

error of fit se=0170Rc=75210-3N2359

error of fit se=0145

fcore=35410-5N381

error of fit se=0109

ldquoCUBE Strengthrdquo ldquoCYLINDER Strengthrdquo ldquoCORE Strengthrdquo

Results and Discussion

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 55: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

fcore010=1152MPa

Estimate of in place-compressive strength

using UPV results

ldquoRESIS Projectrdquo

fcore010= 2657MPa

Estimate of in place-compressive strength

using IR results

Un esempio applicativo

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 56: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

y = 00246x - 7294R2 = 0939

0050

100150200

250300350

400450

4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700

Rc(Mpa)

v(msec)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa a)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 57: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

I ndash Esecuzione di prove su carote =gt fc car

II ndash Misure slerometriche e ultrasoniche =gt N UPV

III ndash Calcolo della resistenza cubica in sito equivalente

=gt fccar Eq =25fccar(15+φH) (British Standards 1881 Part 120)

IV ndash Calcolo della resistenza iniziale nei punti di prelievo delle carote

in base alla correlazione disponibile

=gt fcSONREB =12 10-9 N 1058 UPV 2446 (Metodo Combinato ndash A di Leo et al)

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SOREB ) Ntot

Altervativa b)

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 58: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

impalcato

elemento strutt indagato N mis

Η (mm)

φ (mm)

peso (gr)

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc car

(MPa)fc car Eq

(MPa)fc SONREB

(MPa)fc car Eq fc

SONREB

I P 21 1 150 75 1473 3900 414 3170 3963 3747 106II T 21-22 2 149 75 1542 3937 452 1220 1522 4209 036II P 38 3 150 75 1580 3922 439 1250 1563 4041 039II T 38-41 4 151 75 1423 3338 375 1130 1415 2306 061II P 22 5 198 99 3430 3937 345 1230 1538 3162 049

III P 4 6 149 75 1440 3556 363 1470 1834 2602 071III P 24 7 149 75 1513 3531 366 1590 1984 2580 077

V ndash Calcolo del coefficiente globale drsquoinflenza C=063

=gt C = Σ( fc car Eq fc SONREB ) Ntot

Altervativa b)

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

Page 59: Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini e i ... · Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale – 4 Luglio 2005 Edifici esistenti in cemento armato: Le indagini

VI ndash Calcolo di valori di resistenza calibrati in tutti i punti di misura

=gt fc st = C fc SONREB

VII - Calcolo del valore medio

=gt fc st MED = 1921MPa

impalcato

elemento strutt indagato

Velocitagrave (ms)

Sclerometro (ind rimb)

fc SONREB

(MPa)fc St (MPa)

I P 21 3900 414 3747 2344I T 2-5 4286 367 4154 2599I P 5 3289 354 2093 1309I T 40-43 3922 354 3219 2014II T 21-22 3937 452 4209 2633II P 38 3922 439 4041 2529II T 38-41 3338 375 2306 1443II P 22 3937 345 3162 1979III P 4 3556 363 2602 1628III P 24 3531 366 2580 1614III P 17 3731 375 3029 1895III T 17-31 3414 378 2458 1538

sotto tetto T 22-25 3531 383 2707 1694sotto tetto P 22 3531 407 2886 1806sotto tetto T34-37 3531 402 2849 1783

Resistenza a compressione del calcestruzzo Resistenza a compressione del calcestruzzo Le prove non distruttive di supportoLe prove non distruttive di supporto

Altervativa b)

bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

kNinFmmNFRcub sdot+=

Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

bull prova di tipo ldquodistruttivordquo egrave necessario lrsquoimmediato ripristino delle armature prelevate mediante saldatura di nuovi monconi di armatura alle armature esistenti nelle zone di prelievo

bull in genere i valori della resistenza a trazione sono ldquopoco dispersirdquo per ciascuna tipologia di acciaio possibile riduzione del numero di prove

Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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bull Si misura la forza di estrazione di un tassello appositamente inserito nel calcestruzzo e si ottiene una stima della resistenza del calcestruzzo in situ utilizzando la seguente correlazione

Prove di Prove di pullpull--outout sul calcestruzzosul calcestruzzo

)(][920419 2

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Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

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Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

Ai fini delle prove sui materiali egrave consentito sostituire alcune prove distruttive non piugrave del 50 con un piugrave ampio numero almeno il triplo di prove non distruttive singole o combinate tarate su quelle distruttive

Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

bullbull a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a a definire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli quelli fragilifragili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili A tale scopo le resistenze medie degli elementi duttili ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono moltiplicate per i fattori di confidenzamoltiplicate per i fattori di confidenza

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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Prelievo dei ferri di armaturaPrelievo dei ferri di armatura

bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

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Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

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Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

bullbull a definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formua definire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule di le di capacitcapacitagraveagrave degli elementi duttili e fragilidegli elementi duttili e fragili Le resistenze medie Le resistenze medie ottenute dalle prove in ottenute dalle prove in situsitu e dalle informazioni aggiuntive sono e dalle informazioni aggiuntive sono divise per i fattori di confidenzadivise per i fattori di confidenza

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bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

bullbull Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed Le indagini non distruttive vanno inquadrate opportunamente ed elaborate su base elaborate su base lsquolsquolocalelocalersquorsquo

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bullbull La geometria della struttura va rappresentata graficamente non La geometria della struttura va rappresentata graficamente non solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista solo dal punto di vista funzionale ma anche dal punto di vista delle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rdelle armature e dei dettagli strutturali oggetto di specifico rilievoilievo

Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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bull prelievo di campioni di barre di armatura da elementi strutturali significativi (preferibilmente in zone poco sollecitate)

bull prove di trazione (in laboratorio) con determinazione diretta della resistenza a trazione dellrsquoacciaio e dellrsquoallungamento a rottura

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Prove per la caratterizzazione dellProve per la caratterizzazione dellrsquorsquoacciaioacciaio

Prove Prove susu materialimateriali e e strutturestrutture

Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

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Le prove sugli acciai sono finalizzate allrsquoidentificazione della classe dellrsquoacciaio utilizzata con riferimento alla normativa vigente allrsquoepoca di costruzione Ai fini del raggiungimento del numero di prove sullrsquoacciaio necessario per il livello di conoscenza egrave opportuno tener conto dei diametri (nelle strutture in ca) di piugrave diffuso impiego negli elementi principali con esclusione delle staffe

4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

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bullbull Il progetto delle indagini diagnostiche va documentatoIl progetto delle indagini diagnostiche va documentato

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bullbull Il livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolataIl livello di conoscenza si puograve conseguire in maniera articolata e e varia per cui varia per cui egraveegrave necessaria una specifica relazione da parte del necessaria una specifica relazione da parte del progettista che asseveri e motivi la compatibilitprogettista che asseveri e motivi la compatibilitagraveagrave del processo del processo svolto con il dettato della normativasvolto con il dettato della normativa

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Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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Alcune considerazioni sulle prove materiali Alcune considerazioni sulle prove materiali

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4 I dati necessari per la valutazione4 I dati necessari per la valutazione

Il numero di provini riportato nelle tabelle potragrave esser variato in aumento o in diminuzione in relazione alle caratteristiche di omogeneitagrave del materiale Nel caso del calcestruzzo in opera tali caratteristiche sono spesso legate alle modalitagrave costruttive tipiche dellrsquoepoca di costruzione e del tipo di manufatto di cui occorreragrave tener conto nel pianificare lrsquoindagine

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Alcune considerazioni conclusiveAlcune considerazioni conclusive

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I I fattori di confidenzafattori di confidenza indicati in Tabella servono a un dupliceindicati in Tabella servono a un duplicescoposcopo

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bullbull La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui La relazione sulla diagnostica corrisponde alla relazione sui materiali per le strutture di nuova progettazionemateriali per le strutture di nuova progettazione

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