La sperimentazione (metodi di controllo non distruttivo, prove di carico statico e dinamiche) è richiesta per la valutazione del comportamento dell’opera appena costruita (collaudo), per l’accertamento dello stato di conservazione (esercizio), per la verifica di compatibilità rispetto a incrementi di carico o nuove Norme (riqualificazione).
I metodi di controllo non distruttivi
La finalità di tali metodi consiste nell’affinare la conoscenza dell’opera e dei materiali componenti.
I carotaggi in fondazione e sulla struttura in elevazione
Condotti per esaminare la stratigrafia di parti d’opera, spesso integrati con endoscopia in foro e con prelievo di materiale da sottoporre a prove di compressione, ecc..
Le indagini soniche
Il metodo si basa sulla misura della velocità di propagazione di impulsi meccanici nel materiale costitutivo della struttura fra due punti, dando informazioni sulle caratteristiche di deformabilità ed omogeneità del mezzo attraversato.
La valutazione della tensione nelle barre d’armatura
Consiste nel posizionare sulle barre d’armatura riscontri disposti simmetricamente rispetto alla sezione di taglio, determinando la deformazione unitaria che, moltiplicata per il modulo elastico dell’acciaio, consente di stimare lo stato tensionale presente.
Le indagini con martinetti piatti singoli e doppi
La tecnica di prova con martinetto piatto singolo si basa sulla variazione dello stato tensionale in un punto della struttura, provocata da un taglio di limitate dimensioni. La prova con martinetti piatti doppi consente di determinare le caratteristiche di deformabilità ed elastiche equivalenti di un campione rappresentativo di muratura.
Le indagini su collegamenti in acciaio
Le indagini sui collegamenti in acciaio riguardano la verifica delle saldature con indagine magnetoscopica; il controllo delle coppie di serraggio dei bulloni con chiave dinamometrica e il controllo di chiodature e bullonature.
Le prove di carico statiche
Le prove di carico statiche, per controllo e verifica delle deflessioni e delle sollecitazioni prodotte dai carichi, consentono di verificare che gli elementi strutturali restino in campo elastico.
Le prove dinamiche
Il metodo dinamico, una delle tecniche di prova più efficaci per la comprensione del comportamento di una struttura, consiste in una procedura sperimentale per determinare le frequenze naturali, le forme dei modi di vibrare ed i valori di smorzamento associati dell’opera in esame.
Il metodo dinamico può intervenire nelle diverse fasi della vita di una struttura:
- collaudo: per determinare l’effettivo comportamento della struttura, affinando il modello di calcolo progettuale, così da disporre di una sorta di carta di identità della struttura, individuando eventuali danni od alterazioni che si sono prodotti a causa di eventi particolari;
- esercizio: per il controllo dello stato dell’opera nel corso della sua vita utile, per cogliere l’eventuale presenza di degradi e/o danneggiamenti strutturali intervenuti nell’assetto statico della struttura;
- riclassificazione: per valutare l’effettivo assetto statico della struttura e quindi di procedere alle analisi di riclassificazione;
- recupero/consolidamento: per rilevare il comportamento della struttura, sia prima che dopo il consolidamento, identificando gli effetti e la bontà dell’intervento.
La risposta di una struttura in campo dinamico può essere caratterizzata attraverso prove con:
- eccitazione forzata artificiale: carichi applicati ad hoc (entità ed andamento controllabile);
- eccitazione fornita da azioni presenti nell’ambiente circostante;
- eccitazione impulsiva per l’analisi delle oscillazioni libere prodotte sulla struttura da azioni transitorie che si sono ormai esaurite.
Lo stesso DM 14.01.2008 prevede che per il collaudo statico dei ponti le prove statiche vadano integrate da prove dinamiche che misurino la rispondenza del ponte all’eccitazione dinamica controllando che il periodo fondamentale sperimentale sia confrontabile con quello previsto in progetto.