Prova di Carico Statico di Collaudo su Terrazzo a Sbalzo in Calcestruzzo Armato

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:

1. Sensore 1 (All’appoggio/incastro): Monitoraggio degli eventuali assestamenti o rotazioni della sezione di incastro;

2. Sensore 2 (In corrispondenza del punto di tiro): Misura della freccia massima nel punto di applicazione del carico;

3. 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;

4. 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.