1. Inquadramento dell’Opera e Scopo della Prova
L’oggetto dell’indagine sperimentale riguarda la verifica statica e deformativa di un terrazzo a sbalzo (balcone) in calcestruzzo armato, facente parte di un nuovo edificio a destinazione residenziale in fase di costruzione nel quartiere Fossolo a Bologna.
Caratteristiche geometriche del manufatto:
-
Ubicazione: Piano 4;
-
Luce netta di sbalzo (L): 1,90 m;
-
Larghezza frontale (B): 6,00 m.
Su indicazione congiunta del Progettista Strutturale e del Collaudatore Statico, è stata programmata la verifica sperimentale per un carico nominale uniformemente distribuito pari a q = 600 kg/m² (6,0 kN/m²). La prova è stata eseguita a oltre 28 giorni dal completamento del getto della soletta, prima dell’esecuzione dei massetti, delle impermeabilizzazioni e delle finiture superficiali.
2. Modello Teorico ed Equivalenza dello Schema di Carico
Per evitare il posizionamento di gravose zavorre distribuite (blocchi di calcestruzzo o sacchi di sabbia) al quarto piano, la prova è stata condotta applicando una forza concentrata equivalente mediante un sistema di tiro oleodinamico.
Modellando la porzione unitaria di sbalzo come una trave-mensola incastrata alla base, l’equivalenza dello stato di sollecitazione al filo dell’incastro si basa sull’uguaglianza del momento flettente massimo Mmax:
Dove:
-
q = Carico distribuito di progetto (6,0 kN/m²);
-
L = Luce dello sbalzo (1,90 m);
-
P = Forza concentrata equivalente applicata dal martinetto (kN);
-
b = Braccio della forza dal filo dell’incastro (m).
Sulla base di tale uguaglianza, la sollecitazione è stata applicata in due cicli incrementali di carico:
-
I° Ciclo di carico: Forza applicata pari a 0,9 t (9 kN);
-
II° Ciclo di carico (Carico Massimo di Prova): Forza applicata pari a 2,0 t (20 kN).
3. Setup Sperimentale e Catena di Misura
A. Sistema di Sollecitazione Oleodinamico
La forza di tiro è stata generata mediante un martinetto idraulico traente Enerpac BRC106 con capacità massima di 106 kN ed area effettiva di trazione A = 15 cm², collegato a una centralina idraulica di alta precisione e ancorato a un contrasto strutturale inferiore.
B. Disposizione dei Sensori di Spostamento
Il rilievo delle deformazioni verticali (frecce) e della risposta cinetica è stato affidato a n. 5 trasduttori di spostamento (LVDT / potenziometrici) disposti secondo lo schema seguente:
-
Sensore 1 (All’appoggio/incastro): Monitoraggio degli eventuali assestamenti o rotazioni della sezione di incastro;
-
Sensore 2 (In corrispondenza del punto di tiro): Misura della freccia massima nel punto di applicazione del carico;
-
Sensori 3 e 4 (Collaborazione trasversale): Posizionati lungo l’orlo libero rispettivamente a 1,1 m e 2,2 m dal punto di tiro per valutare l’effetto di ripartizione bidimensionale della soletta;
-
Sensore 5 (Solaio di vincolo interno): Monitoraggio della deformazione o sollevamento del solaio contiguo all’interno dell’appartamento.
4. Risultati Sperimentali e Giudizio di Collaudo
Il collaudo statico dell’elemento si basa sul confronto diretto tra la freccia sperimentale misurata (Δsper) sotto il massimo carico di prova e la freccia teorica di calcolo (Δteor) ricavata dai modelli analitici di rigidezza flessionale dell’elemento in c.a. fessurato/reagente.
-
Comportamento Deformativo: La freccia massima registrata in corrispondenza del punto di tiro è risultata inferiore rispetto al valore massimo ammissibile teorico;
-
Rientro Elastico: A seguito dello scarico completo, si è registrato un rapido e quasi totale rientro elastico delle deformazioni, confermando l’assenza di plasticizzazioni nell’armatura o fessurazioni anomale nel calcestruzzo;
-
Collaborazione Spaziale: I sensori laterali hanno evidenziato un’ottima risposta d’insieme della piastra in c.a.
La prova di carico ha dato esito positivo, confermando la piena idoneità statica del terrazzo a sbalzo.
5. Normativa di Riferimento
-
NTC 2018 (D.M. 17 Gennaio 2018): Capitolo 9 – Collaudo statico e prove di carico sulle strutture in c.a.;
-
Circolare Applicativa n. 7/2019: Istruzioni per l’esecuzione del collaudo statico e criteri di accettazione delle deformazioni;
-
UNI 10838: Edilizia – Terminologia e classificazione dei controlli sulle strutture destinate alle costruzioni.
