Caratterizzazione dinamica

In data 05 febbraio 2014, su incarico di una Società di Parma, sono state eseguiti una serie di rilievi, per la caratterizzazione dinamica di una scala di sicurezza appartenete ad un nuovo costruendo a Catanzaro. La scala esterna di sicurezza ha una pianta regolare iscrivibile in un rettangolo di lati pari a circa 4,55m e 3,7m. Lo schema portante per carichi verticali e orizzontali è costituito da telai bidirezionali realizzati con pilastri tipo HEB340 (S355) e travi tipo IPE300 (S275).

I pianerottoli a sbalzo e i cosciali, che fungono da piano rigido, sono costituiti da travi tipo UPN240 (S235). Il pianerottolo che consente lo sbarco ad ogni impalcato è realizzato con travi a sbalzo tipo IPE200 e IPE300. La scala è costituita da 10 impalcati, ciascuno dei quali ha una altezza pari a 3,55m.

Lo scopo della prova era quello di caratterizzare dinamicamente la struttura ovvero di individuare la frequenza fondamentale (prima armonica) e dello smorzamento. La procedura di prova prevista dal Progettista Strutturale prevedeva le seguenti azioni:

• l’imposizione di una forzante e/o di uno spostamento impresso sulla struttura tramite le vibrazioni indotte dalla macchina compattatrice a rulli lisci azionata in adiacenza alla struttura;
• registrazione della risposta della struttura alle vibrazioni impresse;
• individuazione del periodo di vibrazione T(distanza tra due massimi successivi);
• misura di ampiezza dei due picchi
• calcolo dello smorzamento equivalente

Al fine di ottenere un informazione completa è stata registrata la risposta anche in assenza di vibrazioni indotte. Il rilievo delle vibrazioni è stato eseguito utilizzando un analizzatore di spettro a nove canali corredo di software per analisi modale. Per acquisire i parametri per l’identificazione delle caratteristiche dinamiche (frequenze proprie del sistema, fattore di smorzamento) sono stati utilizzati sei accelerometri sismici della Wilcoxon Research.

Per determinare il fattore di smorzamento ξ del sistema è stato usato il metodo del decremento logaritmico δ, che è definito come il logaritmo naturale del rapporto tra le ampiezze di due cicli di oscillazioni contigui. Tale grandezza permette di valutare la rapidità con  cui si attenua l’ampiezza  dell’oscillazione  di  un  sistema  in  oscillazioni  libere  e dotato di smorzamento. Tutti i segnali acquisiti nel dominio del tempo sono stati elaborati con la trasformata di Fourier nel dominio delle frequenze.