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PROVE E CONTROLLI NON DISTRUTTIVIPROVE E CONTROLLI NON DISTRUTTIVIPER LA VERIFICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI PER LA VERIFICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI

SECONDO LA NORMATIVA SISMICASECONDO LA NORMATIVA SISMICAE LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONIE LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

ing. Marco BROGNOLISTUDIO IDES – Indagini Diagnostiche Edifici Storici

www.idesweb.it

Brescia 15 giugno 2007Brescia 15 giugno 2007

Giovani Ingegneri Bresciani

In collaborazione con:

D.M. 14/09/2005NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

(S.O. N. 159 - G.U. N. 222 DEL 23/09/02005)

Ing. Marco Brognoli – Studio IDES Indagini Diagnostiche Edifici Storici (Brescia) – www.idesweb.it 15.06.2007

EDIFICI NUOVI

ORD. P.C.M. N. 3274 DEL 20/03/2003 e s.m.i.Primi elementi in materia di criteri generali

per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica

(S.O. N. 72 - G.U. N. 105 DEL 08/05/2003)

EDIFICI ESISTENTI

VALUTAZIONE DI SICUREZZA SISMICA DI EDIFICI ESISTENTI STRATEGICI E RILEVANTI

N.B. 23.05.2007 - Riunione Tecnica Interregionale per l’esame della bozza aggiornata al 24.04.2007

N.B. Luglio 2006 - Linee Guida per l’applicazione al patrimonio culturale (Prof. Calvi)

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI


NUOVE COSTRUZIONI (Cap. 8 – Collaudo)

Il collaudatore, nell’ambito della propria responsabilità e discrezionalità, potrà – dovrà (bozza del 23.4.07) - richiedere tutti quegli accertamenti, studi, indagini, sperimentazioni e ricerche utili per formarsi il convincimento della sicurezza, della durabilità e della collaudabilità dell’opera, in particolare:

1. PROVE DI CARICO

2. PROVE SUI MATERIALI MESSI IN OPERAanche mediante prove non distruttive

(Par. 11.1.6 - Controllo della resistenza del calcestruzzo in opera)

3. MONITORAGGIO PROGRAMMATOdi grandezze significative del comportamento dell’opera

da proseguire anche dopo il collaudo della stessa

4. ESAMINARE LE INDAGINI ESEGUITEin fase di progettazione e costruzione come prescritti nelle N.T.C. (bozza del 23.4.07)

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI


INTERVENTI SULLE COSTRUZIONI ESISTENTI (Cap. 9)

Interventi finalizzati all’aumento della sicurezza della costruzione:CONSOLIDAMENTO*

conferire alla struttura un grado di sicurezza maggiore

RIPARAZIONEriportare la sicurezza dell’opera al livello precedente al danno

Interventi conseguenti a nuove esigenze e/o trasformazioni della costruzione:

ADEGUAMENTOin caso di ampliamento e/o sopra elevazione

in caso variazione d’uso con aumento di carichi

MIGLIORAMENTOconferire all’intera struttura un maggior grado di sicurezza

* non previsto nell’ultima bozza delle N.T.C.

PER TUTTI GLI INTERVENTI DI ADEGUAMENTO, MIGLIORAMENTO e CONSOLIDAMENTO


AI SENSI DELLE NORME TECNICHE, I PROGETTI DEVONO PREVEDERE:

1. Rilievo plano-altimetrico della costruzione;2. Rilievo strutturale, comprese le strutture di fondazione;3. Rilievo dello stato fessurativo e/o distorsivo della struttura;4. Analisi dell’evoluzione storica-costruttiva della costruzione;5. Studio geologico e analisi geotecnica (ove necessario);6. Indagine sismica del sito (ove necessario);7. Indagini sui terreni delle strutture di fondazione (ove necessario);8. Indagini sui materiali e valutazione dello stato di conservazione e di

resistenza residua, da definire con prove sperimentali;9. Rilievo di dissesti, cause, entità;10. Valutazione delle condizioni di sicurezza della struttura nello stato ante-intervento;11. Relazione motivata dell’intervento;12. Verifica della sicurezza della struttura nello stato di post-intervento e nel corso

delle fasi esecutive.


Ordinanza P.C.M. N. 3274/2003 e s.m.i.

STRATEGICI: - sedi di amministrazioni provinciali, comunali, di comunità montane- ospedali e strutture sanitarie con pronto soccorso- sedi di A.U.S.L. con funzioni connesse alla gestione delle emergenze - centrali operative 118 e centri funzionali di protezione civile

RILEVANTI: - asili nido e scuole dalle materne alle superiori- strutture ricreative, sportive, culturali e di intrattenimento in genere,- edifici aperti al culto- strutture sanitarie e/o socio-assistenziali con ospiti non autosufficienti,

(ospizi, orfanotrofi, ecc,)- edifici aperti al pubblico, destinati all’erogazione di servizi, suscettibili di

grande affollamento (banche, centri commerciali, ecc.)- edifici il cui collasso può determinare danni significativi al patrimonio

storico, artistico e culturale (musei, biblioteche, chiese, ecc.)

Fonti: DECRETO del 21.11.2003 d.u.o. Sicurezza, Polizia Locale e Protezione Civile R. Lombardia DECRETO del 21.10.2003 c.d. Protezione Civile

E’ fatto OBBLIGO, entro il 20 marzo 2008,procedere a VALUTAZIONE DI SICUREZZA SISMICA

degli edifici esistenti di interesse strategico e di rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile.


MOTIVAZIONI DELLA VALUTAZIONE SISMICA

“L’ordinanza è nata dalla necessità di dare una risposta rapida e integrata alle esigenze poste dal rischio sismico,

una risposta che non poteva ulteriormente essere ritardata, visto il ripetersi di eventi sismici calamitosi

che hanno interessato anche zone non classificate sismiche”.(Dipartimento della Protezione Civile – Ufficio Servizio Sismico Nazionale, Nota del 4 giugno 2003).

“La valutazione è legata alla duplice necessità:

a) di non dover gestire situazioni di elevato rischio sismicoche risultano in realtà infondate.

Basti pensare alle conseguenze di tipo sociale ed economico di un giudizio infondato di elevato rischio sismico in una scuola.

b) di non doversi trovare, come spesso successo in passato, in condizioni diignoranza nei confronti di situazioni di elevato rischio sismico.

Da questo punto di vista è necessario individuaretutte le possibili cause di vulnerabilità delle opere da verificare.”

(Linee Guida della Regione Lazio - D.R.G. 4 agosto 2006 Collaborazione istituzionale con l’Ufficio S.S.N del Dipartimento della Protezione Civile).


Ordinanza P.C.M. N. 3274/2003 e s.m.i.

Oltre che per gli edifici strategici e rilevanti,è fatto obbligo procedere alla valutazione di sicurezza sismica

PER L’ADEGUAMENTO DI TUTTI GLI EDIFICI ESISTENTInei progetti per interventi di:

SOPRAELEVAZIONE DELLA STRUTTURA

AMPLIAMENTO DELL’EDIFICIO

VARIAZIONE DI CLASSE E/O DESTINAZIONEcon incremento dei carichi originari superiori al 20%

INTERVENTO STRUTTURALEvolto a trasformare l’edificio

... stessa casistica ripresa dalla ultima bozza delle Norme Tecniche per le Costruzioni


VALUTAZIONE DI SICUREZZA SISMICA

“Si intende un PROCEDIMENTO QUANTITATIVOvolto a stabilire se un edificio esistente è in grado o meno

di resistere alla combinazione sismica di progetto”(par. 11.2)

“La valutazione della sicurezza ed il progetto degli interventisono normalmente affetti da un GRADO DI INCERTEZZA

diverso da quello degli edifici di nuova progettazione.Ciò comporta l’impiego di adeguati fattori di confidenza”

(par. 11.1)

OGNI EDIFICIO E’ UN CASO A SE’:“le norme forniscono gli elementi per la valutazione dei singoli edifici

ed i risultati non sono estendibili a edifici diversipur appartenenti alla stessa tipologia”

(par. 11.2)

La quantità e la qualità dei dati acquisiti determina il metodo di analisie i valori dei FATTORI di CONFIDENZA (FC) da applicare alle proprietà dei materiali:

“le resistenze medie ottenute dalle prove in-situ vanno divise per i fattori di confidenza”,prima di essere utilizzare nelle formule di capacità degli elementi strutturali.

(par. 11.2.4)


LIVELLI DI CONOSCENZA

Al par. 11.2.3.3. si distinguono i tre livelli di conoscenza: LC1: conoscenza limitata

LC2: conoscenza adeguataLC3: conoscenza accurata

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sonoGEOMETRIA

DETTAGLI COSTRUTTIVIPROPRIETA’ DEI MATERIALI

Un livello di conoscenza si intende raggiunto quando i tre aspetti vengono analizzati e definiti ad un livello pari o superiore

Le fonti da considerare per l’acquisizione dei dati sono:documenti di progetto

rilievo strutturaleprove in situ e/o in laboratorio


LIVELLI DI CONOSCENZA DI EDIFICI IN C.A.

1,00(100%)

TuttiSpecifiche di progetto o certificati di prova (originali) + Prove in

situ esteseOppure

Prove in situesaustive

Disegni costruttivi incompleti +

verifiche in situlimitate Oppure

verifiche in situesaustive

LC3

1,20(83%)

TuttiSpecifiche di progetto o certificati di prova (originali) + Prove in

situ limitateOppure

Prove in situ estese

Disegni costruttivi incompleti +

verifiche in situlimitateOppure

verifiche in situestese

LC2

1,35(74%)

Analisi lineare statica

o dinamica

Prove in situ limitateProgetto simulato +verifiche in situ

limitate

Da disegni di carpenteria originali + rilievo a campione

Oppure

Rilievo ex-novo completo

LC1

FCMetodo di analisi

Proprietà dei materiali

Dettagli costruttivi(armature)

GeometriaLC


LIVELLI DI CONOSCENZA DI EDIFICI IN C.A.

3 provini di cls. per 300 m2 di piano dell’edificio3 campioni di armatura per piano dell’edificio

La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 50% degli elementi

ESAUSTIVE

E’ consentito sostituire alcune prove distruttive, non più del 50% con un più ampio numero, almeno il triplo, di PROVE NON DISTRUTTIVE, singole o combinate, tarate su quelle distruttive

N.B.

2 provini di cls. per 300 m2 di piano dell’edificio2 campioni di armatura per piano dell’edificio


ESTESE

1 provino di cls. per 300 m2 di piano dell’edificio1 campione di armatura per piano dell’edificio


LIMITATE

Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro, ecc.)

PROVE PER LE PROPRIETA’DEI MATERIALI

VERIFICHE SUI DETTAGLI COSTRUTTIVI

VERIFICHEe

PROVE

PRINCIPALI INDAGINI SU CALCESTRUZZO


CAROTAGGIO E PROVA A COMPRESSIONEPROFONDITA’ DI CARBONATAZIONE

MAGNETOMETRIAPROVA DI ESTRAZIONE PULL-OUT

PROVA PENETROMETRICA (Windsor)PROVA SCLEROMETRICAPROVE ULTRASONICHE

PROVE COMBINATE (SonReb)PROVA PETROGRAFICA SU SEZIONE SOTTILEASSORBIMENTO SUPERFICIALE DELL’ACQUA

TERMOGRAFIA ALL’INFRAROSSO

CAROTAGGIO E PROVA A COMPRESSIONE


Norme: ASTM C 39 - BS EN 12504-1:2000 - UNI EN 12504-1:2002 - UNI EN 12390-3:2003 - UNI 10766:1999 ACI 214,4R-03 - DM 14.09.2005 - L. 1086/71

Stima della resistenza cubica locale convenzionale a compressione di calcestruzzo, mediante prova a compressione su provini ricavati da carote.

CAROTAGGIO E PROVA A COMPRESSIONE


PREPARAZIONE DEL CAMPIONE IN CALCESTRUZZOTaglio

Rettifica, al fine di ottenere facce sufficientemente piane, parallele e ortogonali all’asse del taglio

Esame visivoConservazione nell'atmosfera del laboratorio per almeno tre giorni

FATTORI D’INFLUENZA


I risultati forniti dal carotaggio NON CORRISPONDONO a quelli che si otterrebbero con prove condotte su cubi confezionati durante il getto,

a causa della diversità dell’ambiente di maturazionee dei danni prodotti dall’estrazione.

I principali fattori connessi col metodo di prova sono indicati inACI - AMERICAN CONCRETE INSTITUTE 214.4R-03

“Guide for Obtaining Cores and Interpreting Compressive Strenght Results”(2003)

“Istruzioni tecniche. Criteri per lo svolgimento di indagini diagnostiche

finalizzate alla valutazione della qualità dei materiali in edifici esistenti in cemento armato”

della Regione Toscana (luglio 2004)

FATTORI D’INFLUENZA


Direzione di perforazione: perforazioni perpendicolari alla direzione del getto producono una diminuzione di resistenza variabile tra il 5% e l’8% per conglomerato avente resistenza caratteristica di 250 kg/cm2, mentre è praticamente nulla per resistenza caratteristica di 400 kg/cm2. Perforazioni in direzione parallela a quella di getto comportano riduzioni minori (Barbarito, 1993).

Dimensioni del campione: i valori della resistenza del conglomerato sono influenzati dal diametro, dall’altezza della carota (H/D) e dalla dimensione massima dell’inerte.

Condizioni di umidità del campione: campioni asciutti hanno resistenze maggiori del 10-14% rispetto agli stessi in condizioni umide (Bartlett - MacGregor, 1994);

prima della prova il campione va conservato in ambiente adeguato

Armature metalliche: la presenza di spezzoni d’armatura induce possibili incrementi di resistenza del provino, per cui nella valutazione dei risultati ènecessario apportare delle riduzioni in misura difficilmente quantificabile (Rossetti, 1999) va evitato il prelievo di carote inglobanti spezzoni d’armatura

INTERPRETAZIONE DEI DATI


L’elaborazione tiene conto dei fattori d’influenza attraverso dei coefficienti correttivi che, applicati al valore Rcar, consentono di ottenere il valore di resistenza a compressione del calcestruzzo in situ.

Rcil = α · β · K1 · K2 · K3 · Rcar

Rcub = K4 · Rcil

K1 Direzione di perforazione dei gettiK2 Rapporto lunghezza/diametroK3 Dimensioni dei campione e dell’inerteK4 Forma del campione

α Umidità del campioneβ Disturbo durante la perforazione



Rcar = Resistenza di carota, ovvero resistenza misurata dalla rottura della carota. Il valore viene fornito dalla prova a compressione in Laboratorio dividendo il carico massimo per l’area della sezione trasversale, calcolata dal diametro medio.

Rcil = Resistenza cilindrica, ovvero di un provino cilindrico standard (rapporto di snellezza H/D=2). Si ottiene tramite coefficienti correttivi che consentono di depurare il valore di resistenza Rcar da fattori perturbativi (eventuale disturbo causato dalle operazioni di prelievo, rapporto di snellezza ≠2, direzione di perforazione, presenza di barre d’armatura).

Rcub = Resistenza effettiva cubica, ovvero resistenza di un provino cubico standard (lato 150 mm) al momento del carotaggio sulla strutturaesaminata. Il valore si ottiene moltiplicando Rcil per un fattore di correzione che tiene conto delle diverse dimensioni di un provino cubico rispetto ad uno cilindrico standard, con diametro di 100 mm (Ursella, 2005).

STIMA DELLA RESISTENZA CUBICA CARATTERISTICA


In letteratura vi sono numerosi metodi per determinare la resistenza cubica convenzionale del calcestruzzo,

ossia equivalente ai "controlli di accettazione" del cls a 28 giorniper strutture nuove, stabiliti dai DM 09.01.1996 e DM 14.09.2005

(American Concrete Society, Cestelli Guidi, ecc.).

Per tenere conto dei FATTORI PERTURBATIVI dovuti alle operazioni di getto,

alle differenti condizioni termoigrometricheed all’età di maturazione,

la resistenza cubica convenzionale si ottieneincrementando il valore di Rc,med,attuale

mediante opportuni coefficienti correttivi.

Tali coefficienti (maggiori di 1) dipendono principalmente dal fatto che“le condizioni di preparazione e stagionatura dei getti in cantiere

sono peggiori di quelle per provini standard”(Istruzioni Tecniche Regione Toscana luglio 2004).

STIMA DELLA RESISTENZA CUBICA CARATTERISTICA


E’ opportuno fare riferimento a quanto riportato al paragrafo 11.1.6 delle Norme Tecniche per le Costruzioni

(D.M. 14/09/2005 Suppl. Ord. N. 159 G.U. n. 222 del 23.09.2005)

ossia

“Il valor medio della resistenza del calcestruzzo in opera (definito anche come valore attuale)

è in genere inferiore al valor medio della resistenza dei prelievi.È accettabile un valor medio, misurato con tecniche opportune

(distruttive e non distruttive) e debitamente trasformato in resistenza cubica, non inferiore all’85% di Rck”.

pertanto

Rck,med,attuale ≥ 0,85 Rck

PROFONDITA’ DI CARBONATAZIONE


Norme: UNI 9944:1992

Valutazione del degrado del calcestruzzo e della corrosione dei ferri d'armatura, tramite analisi colorimetrica con soluzione di fenoftaleina.

Generalmente la velocità di propagazione della carbonatazione

nelle strutture in calcestruzzo è pari a 10÷15 mm ogni 10 anni.

MAGNETOMETRIA


Norme: DIN 1045 - CP110 - BS 1881:204 - UNI 13860:2004 - UNI EN 1992-1-1:2005 (EC 2)

Rilevare la presenza e la direzione dei ferri d’armatura, stimarne la profondità e il diametro.

Pacometro: strumento che sfrutta il principio delle correnti parassite (Eddy Current) e impiega campi magnetici continuamente variabili a media frequenza.

PROVA DI ESTRAZIONE PULL-OUT


Norme: ASTM C900 - UNI 9536:1986 - UNI 10157:1992 – UNI EN 12504-3:2003 – pr EN 12399:1996

Stima della resistenza del calcestruzzo in situ, in base alla forza necessaria per estrarre un tassello ad espansione posizionato nel calcestruzzo indurito.

N.B. La prova necessita dell’esecuzione di foro troncoconico con sottosquadro a mezzo di trapano elettrico con punta svasatrice.

PROVA PENETROMETRICA (Windsor)


Norme: ASTM C 803-80

Prova penetrometrica su calcestruzzo per valutarne le proprietà meccaniche,mediante infissione e misurazione della penetrazione di una sonda metallica,

normalizzata mediante pistola Windsor dotata di carica esplosiva

PROVA SCLEROMETRICA


Norme: ASTM C 805 - BS 1881:202 - DIN 1048 - prEN 12398:1996 - UNI EN 12504-2:2001

Valutare l’uniformità del calcestruzzo in situ, delineare le zone di degrado e di scarsa qualità. Stimare la resistenza del calcestruzzo indurito

in base alla durezza superficiale, mediante opportuna correlazione.

“Il metodo di prova non è inteso come una alternativa per la determinazione della resistenza alla compressione del calcestruzzo (EN 12390-3) ma, con una opportuna

correlazione, può fornire una stima della resistenza in sito” (UNI 12504-2)

Energia di percussione: 2,207 Nm

PROVE ULTRASONICHE


Norme: ACI 228.2R-98 - ASTM C 597 - ASTM C 1383 - NF P 18-418 - prEN ISO 8047 - UNI 9524:1989 - UNI EN 12504-4:2005 - EN 12668-1:2000/A1 - EN 12668-3:2000/A1 - EN 1330-4 - EN 13554:2002/A1 - UNI 8555:1984 - UNI 9094:1987 - UNI EN 12223:2001 - UNI EN 12668-2:2004 - UNI EN 13860-2:2003 - UNI EN 14127:2004 – UNI ENV 583-6:2001 - UNI EN 1330-9:2002 - UNI EN 13477-1:2003 - UNI EN 13477-2:2003 - UNI EN 583-1:2004 - UNI EN 583-2 :2004 - UNI EN 583-3:1998 - UNI EN 583-4:2004 - UNI EN 583-5:2004

Valutazione dell’uniformità del calcestruzzo, delineando le zone di degrado o di scarsa qualità.

Stima della resistenza del calcestruzzo indurito, in base alla velocità di propagazione degli ultrasuoni, tramite opportuna correlazione.

PROVE ULTRASONICHE


La prova viene effettuata posizionando alle estremità dell’elemento in calcestruzzo la sonda trasmittente e quella ricevente, generando

l’impulso ultrasonico e registrando il tempo di attraversamento dell’onda.

La velocità di propagazione delle onde elastiche V si ottiene dal rapporto tra lo spessore dell'elemento

attraversato S e il tempo T di attraversamento nel mezzo:

V = S/T

METODO COMBINATO (SonReb)


Stima del valore approssimato di resistenza del calcestruzzo in opera tramite metodo SonReb: SONic & REBound.

CORRELAZIONEcombinando i risultati

delle indagini ultrasoniche e delle analisi sclerometricheè possibile compensare i limiti di entrambe le prove,

ottenendo una stima più attendibile della resistenza del calcestruzzo tramite una correlazione dei risultati dei due metodi non distruttivi,

ossia l’indice di rimbalzo sclerometrico (I)

e la velocità di propagazione delle onde ultrasoniche (V).



VANTAGGI

1. Si annulla l’influenza dell’UMIDITA’ e del grado di maturazione del calcestruzzo. A parità di effettiva resistenza a rottura, si hanno effetti opposti nella misura di velocità di propagazione degli ultrasuoni e nella determinazione dell’indice di rimbalzo;

2. Si riduce, rispetto al metodo ultrasonoro, l’influenza della GRANULOMETRIA DELL’INERTE, del DOSAGGIO e del TIPO DI CEMENTO e dell’eventuale additivo utilizzato per il getto del calcestruzzo;

3. Si riduce, rispetto al metodo sclerometrico, l’importanza delle VARIAZIONI DI QUALITA’ tra gli strati superficiali e gli strati profondi del calcestruzzo.

PROVE NON DISTRUTTIVE (Metodo SonReb)


in letteratura vengono fornite numerose espressioniper l’applicazione del metodo SONREB:

(1) Norme RILEM

(2) Gasparik

(3) Di Leo - Pascale

“Nessuna di queste espressioni ha validità generale e, in particolare, non sono valide per calcestruzzi di bassa qualità” (Masi)

Ordinanza 3274/2003 e s.m.i.

“E’ consentito sostituire alcune prove distruttive con un più ampio numero di PROVE NON DISTRUTTIVE,

singole o combinate, TARATE SU QUELLE DISTRUTTIVE”

La resistenza del calcestruzzo in opera viene stimata utilizzando una CORRELAZIONE SPERIMENTALE

tra la resistenza cubica del calcestruzzo, ricavata dalle prove su carote (Rcub), ed i parametri ricavabili da prove non distruttive: I e V.

Tale correlazione viene dedotta mediante analisi statistica multiregressiva, utilizzando come variabile dipendente la resistenza Rcube, come variabili indipendenti, i parametri non distruttivi.

Rcub,s = a + b · I + c · VRcub,s = a · Ib · Vc

PROVE NON DISTRUTTIVE (Metodo SonReb)



Esempio:



Norme: Raccomandazioni NorMaL 42/93 - UNI 9252:1988 - ISO 6781-83 - UNI 9124-2:1987 - UNI 11120:2004 -UNI 11131:2005

L’analisi termografica consente l'accertamento di: - tessitura muraria sottostante l'intonaco; - presenza di materiali diversi; - preesistenze strutturali ed eventuali anomalie costruttive;- discontinuità, lesioni, cavità;- distacchi di intonaco;- stato di conservazione dei paramenti;- ponti termici;- fenomeni di umidità, risalita capillare, condensa e infiltrazioni;- posizione dei condotti di ventilazione all'interno delle murature.



l

PRINCIPALI INDAGINI SU ACCIAIO


INDAGINE RADARMAGNETOMETRIA

POTENZIALE DI CORROSIONE DELLE ARMATUREPRELIEVO DI ARMATURA E PROVA A TRAZIONE

PROVA DI DUREZZAMAGNETOSCOPIA

LIQUIDI PENETRANTIVERIFICA DI SERRAGGIO BULLONI

MISURA SPESSORE DELLE VERNICIPROVA DI TIRO SU CATENA

PROVA DINAMICA SU CATENA

PRELIEVO DI ARMATURA E PROVA A TRAZIONE


Norme: UNI EN 10002/1

Stima della resistenza di barre d’armatura per cemento armato ordinario mediante prova a trazione su campioni prelevati in situ.

tensione di snervamento (fy) – tensione di rottura (ft) – allungamento su 5 diametri (%)

PROVA DI TIRO SU CATENA


Stima dello stato tensionale di esercizio di catena metallicatramite applicazione di zavorra variabile e misura della freccia in mezzeria

mediante trasduttore di spostamento.

Elaborazione dati mediante la teoria dell’analisi globale elastica,includendo gli effetti del secondo ordine: analisi non lineare,

direttamente per geometria, che considera il momento flettente generato per effetto dello spostamento dovuto all’applicazione della zavorra.

L

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F

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PROVA DINAMICA SU CATENA


Norme: UNI 9916:2004, UNI 9614:1990, UNI ISO 5347:1993, DIN 4150-3:1999, BS 7385-1:1990

Stima dello stato tensionale di esercizio di catena metallica, tramite generazione di un’oscillazione mediante percussione a massa battente

di impulso e rilievo delle vibrazioni smorzateattraverso un accelerometro triassiale collocato sulla catena.

Elaborazione dati mediante la teoria dell’elasticità:analisi dello spettro di risposta in frequenza mediante la trasformata rapida di Fourier

e individuazione della frequenza e dello smorzamento dei primi modi di vibrare.

PRINCIPALI INDAGINI SU MURATURA


PROVA CON MARTINETTO PIATTO SINGOLOPROVA CON MARTINETTI PIATTI DOPPI

PROVA DI COMPRESSIONE DIAGONALE SU PANNELLOPROVA DI TAGLIO (SHAVE TEST)

ANALISI SONICHETOMOGRAFIA SONICA

INDAGINE RADARVIDEO-ENDOSCOPIA

CAROTAGGIOANALISI DELLA TESSITURA MURARIA

ANALISI DEGLI AMMORSAMENTITERMOGRAFIA ALL’INFRAROSSO

PROVA SCLEROMETRICAPROVA GRAVIMETRICA

ANALISI COLORIMETRICA DEI SALIANALISI CHIMICO-PETROGRAFICAALTRE PROVE DI LABORATORIO

PROVA CON MARTINETTO PIATTO SINGOLO


Norme: RILEM TC 76 LUM D.2 - ASTM C 1196-92

Quantificare le tensioni d'esercizio in una muratura.

PROVA CON MARTINETTO PIATTO SINGOLO


PROVA CON MARTINETTI PIATTI DOPPI


Norme: RILEM TC 76 LUM D.3 - ASTM C 1197-91

Valutare la deformabilità, il modulo elastico e la resistenza a compressione del corpo murario attraverso la curva sforzi-deformazioni.

PROVA CON MARTINETTI PIATTI DOPPI


PROVA DI COMPRESSIONE DIAGONALE


Valutazione della resistenza a taglio e della deformabilità della muratura

PROVA DI TAGLIO (SHAVE TEST)


Norme: RILEM 127 D.6

Determinazione del valore medio di resistenza a taglio in situ.

La prova consiste nel far slittare orizzontalmente un elemento di laterizio, opportunamente isolato lateralmente dal resto della muratura, fino a raggiungere la

rottura per evidente scorrimento a livello di giunto.

ANALISI SONICHE


Norme: Raccomandazioni CNR-ICR NorMaL 42/93 e 22/86 UNI 9524:1989 – RILEM TC 127 MS D.5EN 13554:2002 - NF P 18-418

Diagnosi di materiali fortemente disomogenei con elevato grado di discontinuità

• qualificare la morfologia del paramento murario, individuando la presenza di cavità, vuoti, difetti o lesioni

• valutare l'omogeneità e il grado di discontinuità

• controllare le variazioni delle proprietàcausate dalla storia dell'elemento (manutenzione, sollecitazioni, degrado, ecc.)

• controllare le caratteristiche della muratura dopo interventi di consolidamento (iniezioni di malte e resine), verificando i cambiamenti delle caratteristiche fisiche dei materiali.

ANALISI SONICHE


ANALISI SONICHE


1300 1500 1700 1900 2100 2350 2550 2750

Velocità[m/s]

DATI RICAVABILI:• Velocità media • Velocità massima e minima• Scarto quadratico medio• Deviazione standard• Modulo elastico• Correlazione murature

TOMOGRAFIA SONICA


Norme: Raccomandazioni NorMaL 42/93 - UNI 9524:1989 - RILEM TC 127 MS D.5

Analisi della sezione trasversale di materiali fortemente disomogenei con elevato grado di discontinuità.

INDAGINE RADAR


Norme: RILEM TC 127-MS.D.3

Finalità:- identificare vuoti, cavità, intercapedini e fessure; - valutare spessori, composizione strutturale e omogeneità; - ricercare armature e catene interne; - determinare dimensioni, geometria, profondità di posa delle fondazioni;- individuare corpi interrati e strutture murarie (cripte, loculi, camere sepolcrali, ecc.).

INDAGINE RADAR


VIDEO-ENDOSCOPIA


Norme: Raccomandazioni NorMaL 42/93

Ottenere informazioni circa la morfologia e la tipologia degli elementi strutturali (con rilievo della stratigrafia e dello spessore di ogni strato), la presenza di cavità

(vuoti o anomalie localizzate), lo stato visibile di conservazione dei materiali.

VIDEO-ENDOSCOPIA


ANALISI DELLA TESSITURA MURARIA


Caratterizzare, tramite analisi visiva, le murature in base a parametri quali l’apparecchiatura dei paramenti, la tipologia degli elementi lapidei e le

caratteristiche della malta.

ANALISI DELLA TESSITURA MURARIA




Norme: Raccomandazioni NorMaL 42/93 - UNI 9252:1988 - ISO 6781-83 - UNI 9124-2:1987 - UNI 11120:2004 -UNI 11131:2005

Tesa all'accertamento di: - tessitura muraria sottostante

l'intonaco;- presenza di materiali diversi; - preesistenze strutturali ed eventuali

anomalie costruttive; - discontinuità, lesioni, cavità; - distacchi di intonaco; - stato di conservazione dei

paramenti; - ponti termici; - fenomeni di umidità, risalita

capillare, condensa e infiltrazioni; - posizione dei condotti di

ventilazione all'interno delle murature.



Infiltrazioni d’acqua

Distacchi di intonaco Umidità da risalita capillare



Fessure Canne fumarie

Strutture di solai e volte

PROVA SCLEROMETRICA


Norme: UNI 10766:1999 - ASTM C 805 - BS 1881:202 - DIN 1048 - prEN 12398 - UNI EN 12504-2:2001

Valutare l’uniformità del materiale (elemento lapideo naturale o artificiale) e delineare le zone di scarsa qualità, in base alla durezza superficiale.

Energia di percussione: 0,735 Nm

PROVA GRAVIMETRICA


Norme: UNI 11085:2003

Ricavare la percentuale di umidità presente nella muratura identificare le sue caratteristiche di imbibizione,

determinando i valori ponderali di acqua contenuta.

PRINCIPALI INDAGINI SU MALTA


ANALISI CHIMICO-PETROGRAFICAANALISI STRATIGRAFICACROMATOGRAFIA IONICA

DISTRIBUZIONE GRANULOMETRICAPROVA PENETROMETRICA (Windsor)

PROVA SCLEROMETRICA

ANALISI CHIMICO-PETROGRAFICA


Norme: Raccomandazioni CNR-ICR NorMaL 3/80, 10/82, 12/83 e 14/83 - UNI 10922:2001

Caratterizzazione mineralogica del materiale in sezione sottileatta a fornire indicazioni qualitative sulla sua natura chimico-petrografica e sullo stato di conservazione: composizione mineralogica dell'aggregato, morfologia e granulometria, composizione e caratterizzazione della matrice legante, porosità

dell'impasto e percentuale dei pori.

ANALISI STRATIGRAFICA


Norme: Raccomandazioni CNR-ICR NorMaL 3/80, 10/82, 12/83 e 14/83 - UNI 10922:2001

Analisi in sezione lucida finalizzata ad individuare la sequenza dei

differenti strati ed eventuali prodotti di neoformazione.

PROVA SCLEROMETRICA


Norme: UNI 10766:1999 - ASTM C 805 - BS 1881:202 - DIN 1048 - prEN 12398 - UNI EN 12504-2:2001

Verificare la qualità dei giunti di malta (Schmidt Hammer Rebound Test), valutandone l’uniformità in base alla durezza superficiale, mediante sclerometro

a pendolo Schmidt mod. PM avente energia di impatto 0,883 Nm.

PROVA PENETROMETRICA


Norme: ASTM C 803-80

Valutare le proprietà meccaniche della malta mediante infissione e misurazione dell’avanzamento di una sonda metallica normalizzata (Windsor)

PRINCIPALI INDAGINI SU LEGNO


ANALISI ULTRASONICHEPROVA RESISTOGRAFICA

MICROCAROTAGGIO E PROVA FRATTOMETRICAVIDEO-ENDOSCOPIA

PROVA PENETROMETRICA (Pilodin o Wood Pecker)ANALISI DEI BIODETERIOGENI

ANALISI IGROMETRICA

ANALISI ULTRASONICHE


Norme: Raccomandazioni ICR-CNR NorMaL 42/93 - UNI 9524:1989 – RILEM TC 127 MS D.5 -UNI EN 583-1:2000 - UNI EN 583-3:1998 - ASTM C597 - NF P 18-418 - UNI 7997 - pr EN-ISO 8047

Qualificare la morfologia dell'elemento, valutandone l’omogeneità e il grado di discontinuità, tramite generazione di impulsi ultrasonici per trasparenza

2019181716151413121110987654321

2122

2324

2526

46

2728

47

2930

41

42

3132

43

44

454948

5051

5253

3435

33

3637

3839

40

1690 1800 1925 2050 2175 2300 2425 2550

Velocità[m/s]

PROVA RESISTOGRAFICA


Individuare le variazioni di densità interne al legno, lungo un percorso preso in esame.

Norme: UNI 11119:2004

MICROCAROTAGGIO E PROVA FRATTOMETRICA


Valutazione delle caratteristiche meccaniche del legno:- microcarotaggio per il prelievo di piccole carote con succhiello di Pressler

- rottura della microcarota lignea mediante frattometro meccanico- stima della resistenza a compressione e a flessione.

FRATTOMETRO SUCCHIELLO DI PRESSLER

Norme: UNI 11119:2004

PROVA PENETROMETRICA


Valutazione delle caratteristiche meccaniche del legnomediante infissione di una sonda in acciaio temprato rettificato

(massima profondità di penetrazione: 40 mm)e misurazione della penetrazione del puntale

PILODYN (6 Nm) WOOD PECKER (2,207 Nm)

Norme: UNI 11119:2004

VIDEO-ENDOSCOPIA


Norme: Raccomandazioni NorMaL 42/93

Ottenere informazioni circa la morfologia e la tipologia degli elementi strutturali (con rilievo della stratigrafia e dello spessore di ogni strato), la presenza di cavità

(vuoti o anomalie localizzate), lo stato visibile di conservazione dei materiali.

MONITORAGGI


MONITORAGGIO DI FESSURE E SPOSTAMENTIMONITORAGGIO DELLE VIBRAZIONI

MONITORAGGIO DEI PARAMETRI AMBIENTALIMONITORAGGIO DEI PARAMETRI ACUSTICI

MONITORAGGIO DELLA CONCENTRAZIONE DI RADON

MONITORAGGIO DI FESSURE E SPOSTAMENTI


Monitoraggio in continuo del comportamento fessurativo, tramite l'installazione dell'apparecchiatura per la misura nel tempo degli spostamenti relativi di lembi di fessure, costituita da trasduttori monoassiali di posizione - con risoluzione 0,001 mm - collegati ad una centralina di acquisizione e registrazione dati.

MONITORAGGIO DI FESSURE E SPOSTAMENTI


MONITORAGGIO DELLE VIBRAZIONI


Norme: UNI 9916:2004 - UNI 11048:2003 - UNI EN ISO 5349-2:2004 - DIN 4150-3:1999 - BS 7385-2:1993 BS 5228-4:1992 - SN 640312:1992 - UNI 9614:1990

Analisi vibrazionale per il rilievo dei fenomeni vibratori sull'edificio, generati all'interno o all'esterno dello stesso da sorgenti di vibrazione quali attività di cantiere, funzionamento di macchine, traffico stradale e ferroviario, esplosioni, ecc.

Segnale registrato dal geofono

MONITORAGGIO DELLE VIBRAZIONI


Analisi spettrale in trasformata di Fouriere valori di velocità (p.c.p.v.) al variare della frequenza

UNI 9916:2004 – Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici

PROVE DI CARICO SU SOLAI


• verifica delle dimensioni della pianta dei solai;• posa del serbatoio, misurazione degli ingombri relativi all’interno del locale, installazione di aste

telescopiche dotate di trasduttori di spostamento collegati a centralina di visualizzazione;• applicazione graduale del carico;• lettura, per ciascun incremento di carico, delle deformazioni e registrazione dei valori;• mantenimento del massimo carico raggiunto e registrazione del comportamento deformativo; • rimozione graduale del carico con osservazione della deformazione residua.

Verificare il comportamento deformativo del solaio, sottoponendolo a carichi di prova di intensità tale da indurre, simulando le azioni variabili di esercizio,

le massime sollecitazioni previste a progetto.



1

3

76

2

5

49

8

6.60

8.53

6.79

8.55

6.00

3.00

Esempio di posizionamento del serbatoio e dei sensori



LETTURE ACQUISITE IN SITU



SPOSTAMENTI



CARICO EQUIVALENTE qEQ: da calcolare facendo riferimento al momento flettente in mezzeria, eguagliando il valore teorico relativo ad una trave con carico uniformemente distribuito su tutta la campata con quello di una trave di uguale lunghezza e carico uniforme solo sul tratto centrale.

FASCIA TRASVERSALE COLLABORANTE c: sezione che immaginariamente si deformerebbe della stessa ampiezza del punto centrale caricato, racchiudendo la stessa area della deformata trasversale reale

c

qEQ

PROVE E CONTROLLI NON DISTRUTTIVI PER LA VERIFICA … · PROVE E CONTROLLI NON DISTRUTTIVI PER LA...

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