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Prove dinamiche

Aspetti generali della dinamica delle strutture - Applicazioni nell’ingegneria civile.
INDAGINI STRUTTURALI

Studi teorici, applicati alle attuali normative di riferimento, hanno permesso di superare i limiti derivanti dal comportamento non lineare dei materiali e degli stessi elementi costruttivi, anche se resta difficoltoso prevedere con esattezza la risposta dinamica della struttura.
L’analisi sismica di una struttura si basa su modelli teorici che trascurano alcuni fondamentali aspetti che influenzano il suo comportamento “reale”; infatti, durante la fase di progettazione è possibile che venga assegnato un valore di accelerazione al suolo non congruo con quello reale.
Semplificare l’effettiva distribuzione dei carichi, non riuscire a tenere conto dei difetti di costruzione e non avere modelli che tengano sotto controllo il contributo irrigidente delle strutture secondarie, sono alcune delle problematiche più rilevanti che hanno suggerito all’ingegneria di adottare un approccio sperimentale e complementare a quello teorico.
Nel campo dell’ingegneria da molto tempo ci si avvale delle prove dinamiche al fine di tarare i modelli agli elementi finiti (FEM) con quelli reali. Tali indagini analizzano in modo rapido ed efficiente l'impatto delle azioni di forza variabili sulla risposta strutturale dell’edificio e garantiscono le prestazioni, la qualità e la sicurezza ottimale del progetto sull’apparato strutturale.
Inoltre, nei campi in cui ci si occupa di analisi sismica di più recente introduzione si annovera la dinamica sperimentale che è di diffuso dominio tra le tecniche in uso.    
Indagini Strutturali srl esegue varie tipologie di prove dinamiche che, rilevando le accelerazioni in situ e mediante successive elaborazione dei dati, restituiscono i parametri dinamici caratteristici della struttura.
Queste indagini sono valide nei casi in cui è necessario studiare la corrispondenza del comportamento teorico di progetto con quello reale; in particolar modo, ma non solo, per opere strategicamente rilevanti, come ad esempio ponti, edifici di notevole sviluppo in altezza, opere di vario tipo.
Il progettista ed il collaudatore possono così verificare la corretta realizzazione della struttura.
Caratterizzando il comportamento dinamico delle strutture e determinando le proprie pulsazioni, smorzamenti e deformate modali, le prove dinamiche si applicano prevedendo il comportamento degli elementi strutturali sotto le azioni naturali (eventi sismici, vento, traffico, ecc…).
Le indagini dinamiche non sono invasive e si avvalgono dell’impiego di accelerometri e velocimetri ad elevata sensibilità che vengono installati sulla struttura; analizzando così eventuali difetti strutturali o degenerativi in atto (monitoraggio dinamico).
Inoltre, controlli di carattere vibrazionale sono eseguiti sulle strutture nel caso in cui queste siano sottoposte a sollecitazioni dovute al traffico (veicolare e/o ferroviario), aspetto che coinvolge sempre più i fabbricati delle nostre citta. La Norma UNI 9916:2014 regolamenta i livelli di danno che variano dal "fastidio e disturbo degli occupanti’" del fabbricato a veri e propri danni strutturali, passando per "danni di soglia" che si possono presentare sotto forma di fessure nell’intonaco, accrescimenti di fessure già esistenti e danneggiamenti di elementi strutturali.
Di recente, infine, le prove dinamiche hanno acquisito un ruolo di priorità anche nei test delle strutture che hanno subito interventi di consolidamento tramite materiali compositi FRP (Fiber Reinforced Polymer). In molti casi la prova dinamica è l’unica in grado di dare una risposta all’effettiva validità di tali interventi, avvalendosi di metodi di prova rapidi ed assolutamente non invasivi.


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