Diagnostica Strutturale

In Italia il tema della valutazione della sicurezza delle costruzioni esistenti riveste particolare importanza sia in funzione della specificità dei nostro territorio che per gran parte ricade in zona sismica, sia in ragione dell’imponente patrimonio edilizio e storico e non ultimo per la qualità delle costruzioni la cui edificazione può farsi risalire agli ultimi cinquant’anni e che generalmente presentano un livello inferiore rispetto a quelle coeve di altre Nazioni europee. La valutazione dei diversi livelli prestazionali delle costruzioni esistenti richiede un opportuno studio della conoscenza dei manufatti in esame; la documentazione inerente il progetto, specie quello strutturale, è spesso inesistente, o se esiste risulta il più delle volte difforme alla realtà. II primo passo da muovere, in tale scenario, è quindi quello dell’accurata conoscenza dei manufatto da esaminare, che si traduce in rilievi e indagini dettagliate che consentono di conoscere le caratteristiche delle costruzioni indagate e successivamente di effettuare delle valutazioni numeriche della sicurezza delle strutture più raffinate ed aderenti alla realtà. In questo contesto emerge con forza il ruolo della diagnostica strutturale. Essa assume valenza di condizione necessaria per l’impostazione di un progetto di miglioramento o adeguamento strutturale in zona sismica.

Diagnostica Strutturale edifici in Calcestruzzo

Da una razionale progettazione e realizzazione nasce un “buon” manufatto edilizio ma necessiterà sicuramente di interventi di manutenzione finalizzati al suo mantenimento in efficienza durante l’esercizio, E’ proprio in questa fase che la diagnostica rivela la sua importanza quale strumento conoscitivo e quindi di ottimizzazione delle risorse impiegabili sul costruito soprattutto in presenza di manufatti a valenza storico — artistica. in questo caso, l’importanza di capire e conoscere gli eventuali problemi che affliggono l’opera va di pari passo con l’esigenza di utilizzare tecniche die risultino poco invasive. I controlli non distruttivi permettono di conoscere alcune proprietà dei materiali costituenti l’opera e analizzarne lo stato di degrado. Ai controlli non distruttivi vengono spesso associate prove di carico statiche o dinamiche per valutare il comportamento globale dell’opera.

Per l’individuazione delle caratteristiche meccaniche dei calcestruzzo possono essere eseguiti prelievi di campioni su cui compiere prove in laboratorio, prove sclerometriche e di pull-out. Nei fori effettuati possono essere operate delle indagini video endoscopiche.

Per stimare la posizione e la quantità delle armature presenti ci si avvale di indagini pacometriche o indagini georadar, una volta individuate le armature si può determinare il loro stato di degrado mediante il potenziale di corrosione.

Alcune delle prove chimiche eseguibili sono la determinazione degli ioni cloruri e solfati, la profondità di carbonatazione, l’umidità al carburo. Infine i controlli con termocamera consentono di verificare la presenza di umidità e di distacchi.

Diagnostica Strutturale edifici in Muratura

Per conoscere le caratteristiche meccaniche della muratura possono essere eseguiti prelievi di campioni su cui effettuare prove in laboratorio, o in situ come le prove con martinetti piatti in configurazione singola o doppia, da associare alla resistenza stimata dalla malta, ottenuta mediante prova penetrometrica.

E’ possibile eseguire indagini ultrasonore e georadar che consentono di rilevare approssimativamente gli spessori degli strati che compongono lo muratura, Infine è possibile, con Ie indagini termografiche, rilevare zone ammalorate, zone umide, o distacchi di intonaco.

Per la determinazione della resistenza a compressione sui provini ricavati mediante operazione di taglio e spianatura dei campioni, il Laboratorio dispone di diverse macchine di diversa portata, da utilizzare in funzione della resistenza prevista. La compressione dei pannelli murari è realizzabile in situ o in laboratorio e consente di ottenere la resistenza a compressione, nel caso di applicazione assiale del carico, o la resistenza a taglio neI caso di compressione diagonale.

Strutture in acciaio

I principali controlli sull’acciaio volti alla diagnostica strutturale consentono di verificare lo stato degli elementi impiegati per la realizzazione dei manufatti. Dopo un primo esame visivo possono essere eseguite prove sulle saldature, quali liquidi penetranti, magnetoscopia, ultrasuoni.

Ulteriori controlli possono essere svolti in situ” sugli elementi bullonati, quali la verifica della coppia di serraggio, mentre in laboratorio possono essere verificate le caratteristiche di viti e bulloni prelevati in sito. Altre caratteristiche dell’acciaio sono determinabili mediante provo di microdurezza o spessimetria.

Il rilievo dimensionale può essere svolto con tecniche tradizionali, con l’impiego di Laser Scanner, o mediante l’accoppiamento delle due. Dalla correlazione dei risultati ottenuti dalle indagini diagnostiche riguardo le caratteristiche dei materiali e il rilievo dimensionale effettuato, è possibile costruire un modello matematico agli elementi finiti FEM. Mediante prove statiche e dinamiche(*) è possibile quindi confrontare il comportamento teorico e sperimentale della struttura in esame.

(‘) II tipo di eccitazione della struttura può essere di tipo ambientale o indotto tramite una mazza strumentata. shaker vibrazionali o vibrodine.

DIAGNOSTICA PER STRUTTURE IN LEGNO

Le tecniche di indagine non distruttive sono diverse e sono prevalentemente eseguite al fine di individuare difetti o zone critiche dell’elemento esaminato. Un primo controllo da eseguire consiste nell’esame visivo.

Contemporaneamente è attendibile mettere in campo l’udito al fine di associare la consistenza del legno al suono che questo emette quando subisce una percussione con un martello. Il suono sordo come un tonfo senza rimbalzo del martello indica l’inconsistenza del legno, viceversa il suono chiaro ne indica l’integrità. Altre prove, mettono in relazione l’energia assorbita dalla penetrazione di una punta con la durezza e la densità e quindi con la resistenza del legno come nel caso del resistografo.

Un ulteriore stima della resistenza del legno può valutarsi mediante prove sclerometriche. Il rilievo dimensionale degli elementi può essere eseguito con tecniche tradizionali, o nel caso di rilievo di dettaglio, con Laser Scanner 3D, tale tecnica consente di dimensionare elementi e particolari costruttivi altrimenti difficili da rilevare con tecniche tradizionali. Dal rilievo si possono estrapolare ortofoto ad alta risoluzione e restituire un modello 3D in scala. L’umidità dei legno può essere uno dei fattori dl degrado, quindi è utile conoscerne l’entità, quantificabile mediante Igrometro.