Il committente ha richiesto la verifica statica del solaio del primo piano per un carico distribuito di 350 kg/m². La struttura portante è caratterizzata da un’orditura principale costituita da travi lignee a sezione squadrata con un interasse di circa 35 cm.Considerando il comportamento del solaio come schema di trave appoggiata-appoggiata e impostando l’equivalenza dei momenti massimi tra la porzione di solaio totalmente caricata e quella parzialmente caricata, il carico equivalente q_t da applicare mediante serbatoio è stato calcolato con la seguente relazione:

q_t=qL²/(2Lb-b²)

Dove:

• q_t è il carico effettivo da applicare sulla superficie della piscina;

• q è il carico di progetto (350 kg/m²);

• L è la luce netta del solaio;

• b è la lunghezza della piscina di carico.

Pertanto, il carico teorico distribuito di 350 kg/m² corrisponde a un carico effettivo sulla superficie d’impronta pari a 390 kg/m², equivalente a un volume di 3.276 litri d’acqua. La quantità d’acqua è stata poi incrementata fino a 3.600 litri (circa il 10% in più) per tenere conto della collaborazione trasversale delle travi adiacenti.

Per la sollecitazione del solaio è stata impiegata una piscina in PVC di dimensioni 4,00 X 2,10 m (superficie in pianta di 8,4 m²).

Il monitoraggio dei movimenti verticali (cedimenti/freccia) è avvenuto mediante il posizionamento di tre sensori di spostamento (trasduttori):

• 1° sensore: posizionato in mezzeria della trave maggiormente sollecitata;

• 2° sensore: posizionato in corrispondenza dell’appoggio;

• 3° sensore: posizionato lateralmente per valutare la collaborazione trasversale del solaio.

Su incarico di una società d’ingegneria di Roma, nel mese di novembre 2015 è stata condotta una prova di carico statico su un solaio in latero-cemento situato presso il Laboratorio Analisi Urgenze dell’Azienda Ospedaliera di Padova.

Le operazioni di prova sono state eseguite da operatori accreditati e certificati da RINA S.p.A. (organismo accreditato ACCREDIA) di III° Livello per l’esecuzione di Prove Non Distruttive (PND) su strutture in c.a., c.a.p. e muratura, in conformità alla norma UNI EN ISO 9712.

L’indagine è stata richiesta per la verifica della risposta statica e deformativa del solaio del piano rialzato, avente una luce netta di calcolo pari a 6,00 m, sottoposto a un carico di prova distribuito equivalente pari a 300 kg/m² (3,00 kN/m²).

2. Schema di Carico e Sistema di Contrasto

Onde evitare l’impiego di zavorre ingombranti e l’esecuzione di carotaggi/fori passanti sull’impalcato, si è optato per un’applicazione concentrata della forza equivalente tramite martinetto idraulico a spinta con capacità nominale fino a 25 t (250 kN).

• Ripartizione della spinta: In corrispondenza dell’estradosso/intradosso del punto di tiro, la spinta del pistone è stata ripartita mediante l’interposizione di un profilo metallico ad alta rigidità (trave in acciaio/putrella HEB) della lunghezza di 1,00 m.

• Misura del carico: La forza applicata dal martinetto è stata monitorata in continuo mediante due trasduttori di pressione idraulica montati in serie al circuito di spinta della pompa idraulica.

3. Sistema di Misura delle Deformazioni e Acquisizione Dati

Per rilevare la freccia di inflessione e la linea elastica del solaio durante le fasi di carico e scarico, sono stati posizionati 5 trasduttori di spostamento ad alta precisione (LVDT / potenziometrici) disposti secondo la seguente configurazione:

• 2 trasduttori agli appoggi: per la misura ed il recupero dei cedimenti vincolari strutturali;

• 1 trasduttore in mezzeria: posizionato sulla verticale dell’asse di applicazione del carico;

• 2 trasduttori laterali: posizionati rispettivamente a 1,00 m e 2,00 m dalla mezzeria, per valutare il grado di collaborazione trasversale e la distribuzione del carico tra i travetti adiacenti.

I 5 sensori di spostamento e le celle di carico/pressione sono stati collegati a una centralina di acquisizione dati automatica a 16 canali (risoluzione 16 bit), interfacciata in tempo reale via USB 2.0 a un PC di gestione per il monitoraggio continuo delle curve carico-deformazione (σ – ε).

Nel mese di agosto 2014, su incarico dello Studio “Arka Associati”, sono state condotte due prove di carico statico su due distinte porzioni di pavimentazione industriale in calcestruzzo armato, all’interno di un nuovo fabbricato ad uso artigianale situato in via dell’Azoto a Porto Marghera (VE).

Le operazioni di prova e monitoraggio sono state eseguite da operatori qualificati e certificati da RINA S.p.A. (organismo accreditato ACCREDIA) quali esperti di III° Livello per l’esecuzione di Prove Non Distruttive (PND) su strutture in c.a., c.a.p. e muratura.

2. Allestimento del Sistema di Carico (Zavorra e Piastra)

Per sollecitare la pavimentazione fino ai livelli di carico previsti dal progetto, è stata allestita una zavorra composta da 10 blocchi prefabbricati in calcestruzzo, per un peso complessivo di circa 115 t.

I blocchi sono stati impilati al di sopra di una piastra di ripartizione in acciaio ad alta rigidità avente le seguenti caratteristiche:

• Dimensioni in pianta: 2,58 x 3,03 m (superficie d’impronta pari a 7,82 m²);

• Spessore della piastra: 60 mm;

• Peso proprio della piastra: 2,4 t.

3. Sistema di Rilievo dei Cedimenti (Livellazione Geometrica)

La misurazione periodica degli spostamenti verticali (cedimenti) della pavimentazione durante le fasi di carico e scarico è stata effettuata mediante livellazione geometrica di alta precisione, impiegando un livello ottico-meccanico Assogeo mod. NA32 dotato di lamina a facce piano-parallele.

Il rilievo altimetrico si basa sulla collimazione del reticolo del cannocchiale dell’autolivello su stadiette micrometriche graduate, previa accurata orizzontalizzazione dell’asse di mira.

• Capisaldi e punti di misura: Sulla piastra d’impronta sono stati disposti 4 riferimenti di misura (uno su ciascun lato). Le variazioni di quota sono state determinate per confronto diretto con un caposaldo fisso di riferimento (CS) posizionato esternamente all’area d’influenza del carico e ritenuto topograficamente stabile.

• Calcolo dei cedimenti: Il cedimento differenziale Δl registrato ai vari step di carico/scarico è calcolato mediante la relazione:

dove:

• l è la lettura iniziale di zero a carico nullo;

• l’ è la lettura corrispondente allo specifico gradino di carico o di scarico.

Nel mese di dicembre 2013, presso il parcheggio “Autosilos Busonera” situato in via Gattamelata a Padova, è stata eseguita una campagna di prove di carico in situ finalizzata a:

1. Verificare la capacità portante delle travi d’acciaio modificate a supporto della rete perimetrale dell’elidromo;

2. Verificare la resistenza e la deformabilità della rete di protezione anticaduta a servizio dell’elisuperficie posta sulla copertura del fabbricato.

Le strutture d’inquadramento della rete di protezione sono costituite da profili d’acciaio HEA 120 e HEA 140 posati in opera durante la costruzione dell’edificio. Su richiesta della Committenza, si è proceduto alla verifica sperimentale di una trave prolungata per un carico di progetto pari a 6 kN e della rete di protezione per un carico concentrato di 1,5 kN (150 kg).

2. Setup Sperimentale e Modalità di Sollecitazione

A. Prova di Categoria 1: Sollecitazione della Trave d’Acciaio

Per la misurazione delle deformazioni e degli abbassamenti della trave HEA prolungata, sono stati posizionati n. 3 punti di rilievo deformometrici:

• N. 2 sensori sulla trave verificata, in corrispondenza del profilo aggiunto in estensione;

• N. 1 sensore caposaldo (Riferimento zero) posizionato esternamente alla zona d’influenza della prova, per l’eliminazione dei moti rigidi della struttura.

La trave è stata sollecitata in trazione/flessione mediante un sistema oleodinamico costituito da:

• Martinetto idraulico traente Enerpac con area effettiva del pistone A = 15 cm²;

• Fune metallica ad alta resistenza collegata al martinetto;

• Piastra di contrasto ancorata alla pavimentazione stradale sottostante mediante tasselli meccanici ad espansione.

B. Prova di Categoria 2: Verifica Locale della Rete Anticaduta

In corso d’opera, la Committenza ha richiesto di estendere la verifica alla valutazione del comportamento deformativo della rete anticaduta in due punti di potenziale impatto.

Per distribuire il carico sul reticolo in corda/maglia metallica, è stata posizionata una traversina in legno di ripartizione (lunghezza pari a circa 1,0 m) collegata alla fune di trazione. Il contrasto oleodinamico è stato fornito ancorando il martinetto al gancio di traino anteriore di un automezzo di servizio posizionato a terra.

3. Esito delle Prove di Carico e Conclusioni

• Trave in acciaio HEA: Sotto il carico massimo di prova (6 kN), la trave ha mostrato un comportamento perfettamente elastico, con deformazioni contenute nei limiti normativi di freccia ammissibile e completo rientro elastico al momento dello scarico;

• Rete anticaduta: Sotto l’azione del carico nominale di 1,5 kN, la rete e le relative unioni (sistemi di aggancio tra rete, cavi perimetrali e tubolari di supporto) non hanno evidenziato cedimenti, snervamenti o plasticizzazioni dei giunti.

Le indagini sperimentali hanno pertanto dato esito positivo, confermando l’idoneità statica e la sicurezza d’esercizio dei sistemi anticaduta dell’elisuperficie.

4. Riferimenti Normativi

• NTC 2018 (D.M. 17 Gennaio 2018): Capitolo 9 – Collaudo statico e prove di carico sulle strutture;

• UNI EN 1263-1 / 2: Reti di sicurezza – Requisiti di sicurezza e metodi di prova;

• UNI EN 795: Dispositivi anticaduta e sistemi di ancoraggio per coperture.

In data 4 dicembre 2013, presso il complesso parrocchiale del S.S. Redentore in via Costa Calcinara 101 a Monselice (PD), su incarico della Committenza Parrocchiale e sotto la direzione del Collaudatore Statico, è stata eseguita una prova di carico statico di collaudo sulla struttura di copertura dell’edificio di culto.

Le operazioni diagnostiche sono state condotte da tecnici sperimentatori qualificati e certificati da RINA S.p.A. (Organismo Accreditato ACCREDIA) come Esperti di III° Livello per l’esecuzione di controlli non distruttivi e prove di carico su strutture in c.a., c.a.p. e carpenteria metallica (UNI EN ISO 9712).

2. Schema Strutturale della Copertura

La copertura della chiesa presenta una struttura portante in carpenteria metallica a quattro falde a debole pendenza, sostenuta da n. 4 pilastri principali in calcestruzzo armato.

Il sistema principale di travature è composto da capriate in acciaio disposte a raggiera (“fascio”) convergenti in un nodo centrale comune di colmo, dal quale aggettano due porzioni in sbalzo perimetrali.

3. Setup Sperimentale, Sistemi di Carico e Catena di Misura

A. Modalità di Applicazione del Carico (Zavorre Idriche)

L’area di carico e la disposizione dei punti di misura sono state individuate in coordinamento con il Collaudatore Statico. Il carico ripartito è stato applicato gradualmente posizionando al di sopra di una delle capriate diagonali del quadrante centrale:

• N. 1 serbatoio flessibile idrico con impronta superficiale di 16 m²;

• N. 2 vasche/piscine estensibili per una superficie aggiuntiva di 16 m².

Superficie complessiva d’impronta del carico idrico: 32 m².

B. Sistema Topometrico di Rilievo della Freccia

Il monitoraggio delle deformazioni verticali (frecce d’abbassamento) è stato eseguito mediante livellazione geometrica di alta precisione:

• Strumentazione: Autolivello ottico-meccanico di precisione (Assogeo / Leica NA32);

• Ottica aggiuntiva: Micrometro a lamina pianparallela applicato all’obiettivo, con risoluzione di lettura diretta pari a 0,1 mm e stima visiva fino a 0,01 mm;

• Punti di misura (Mire ottiche):

  • N. 4 mira-bersaglio posizionate agli angoli del quadrante concentrico al nodo centrale;

  • N. 2 mira-bersaglio posizionate sulle estremità dei tratti in sbalzo;

  • Caposaldo esterno di Riferimento (Caposaldo di Zero): Posizionato su elemento strutturale indeformabile fuori dalla zona d’influenza della prova per la depurazione dei moti rigidi.

4. Esito delle Misurazioni e Risultati

Durante la fase di massimo carico nominale di prova, la risposta deformativa della carpenteria metallica si è mantenuta entro i valori teorici prestabiliti dal progetto:

• Freccia massima flessionale in mezzeria: Rilevata in corrispondenza del nodo centrale con un valore massimo pari a Δmax = 7,6 mm;

• Rientro elastico allo scarico: A seguito dello svuotamento dei serbatoi idrici, la struttura ha mostrato un completo rientro elastico delle deformazioni (assenza di frecce residue permanenti significative).

La prova di carico ha pertanto dato esito positivo, confermando la perfetta efficienza statica della copertura.

5. Normativa di Riferimento

• NTC 2018 (D.M. 17 Gennaio 2018): Capitolo 9 – Collaudo statico e prove di carico su strutture metalliche;

• Circolare Applicativa n. 7/2019: Istruzioni per l’esecuzione del collaudo statico mediante carichi ripartiti idrici;

• UNI ISO 17123-2: Ottica e strumenti ottici – Procedure di prova sul campo per strumenti geodetici – Livelli.

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.

In pieno centro storico a Bologna, all’interno di un immobile d’epoca storicamente destinato ad atrio d’accesso di una sala cinematografica, è stata eseguita una prova di carico statico di collaudo su un soppalco di nuova realizzazione. L’intervento è stato commissionato da una Società Cooperativa di Bologna.

Le operazioni diagnostiche sono state condotte da tecnici sperimentatori qualificati e certificati da RINA S.p.A. (Organismo Accreditato ACCREDIA) come Esperti di III° Livello addetti alle prove e controlli non distruttivi su strutture in c.a., c.a.p., muratura e carpenteria metallica (UNI EN ISO 9712).

Inquadramento della carpenteria metallica:

• Orditura principale: Travi reticolari/profilati a canale UPN 200;

• Orditura secondaria: Profilati ad ali larghe HEB 180.

La verifica sperimentale è stata richiesta per un carico accidentale distribuito totale pari a q = 400 kg/m² (4,0 kN/m²).

2. Vincoli Operativi e Setup di Sollecitazione a Spinta

La presenza dell’impianto di riscaldamento radiante a pavimento, già posato ed installato dall’impresa esecutrice al di sotto della pavimentazione, ha reso impossibile la realizzazione di fori d’ancoraggio passanti per l’impiego dei classici sistemi di tiro idraulico a trazione.

Per ovviare a tale vincolo, si è adottato un sistema di sollecitazione idraulico a spinta, posizionando il martinetto idraulico direttamente sul solaio di soppalco e contrastando la spinta contro gli elementi strutturali superiori sovrastanti (o contrasto a portale).

Modellando la campata come una trave appoggiata e considerando la collaborazione trasversale dell’impalcato, il carico distribuito nominale è stato convertito in una forza concentrata equivalente in mezzeria, applicata in due cicli incrementali:

• I° Ciclo di carico: Forza applicata pari a 1,5 t (15 kN);

• II° Ciclo di carico (Carico Massimo di Prova): Forza applicata pari a 3,5 t (35).

3. Catena di Misura e Disposizione dei Sensori

Il rilievo delle frecce e della risposta cinetica è stato affidato a n. 5 trasduttori di spostamento (LVDT / potenziometrici) disposti secondo il seguente schema:

1. Sensori 1 e 2 (In corrispondenza degli appoggi): Rilievo dei cedimenti d’estremità e calibrazione per l’eliminazione dei moti rigidi della struttura;

2. Sensore 3 (In mezzeria della campata): Posizionato in corrispondenza dell’asse del punto di spinta per la misura della freccia massima;

3. Sensori 4 e 5 (Collaborazione trasversale): Posizionati lateralmente sulla struttura secondaria per valutare la ripartizione spaziale del carico.

4. Risultati e Giudizio di Collaudo

L’analisi dei diagrammi carico-deformazione ha evidenziato la piena efficienza statica della carpenteria metallica:

• Comportamento Deformativo: Le frecce elastiche registrate in mezzeria sotto il massimo carico di prova (3,5 t) si sono mantenute ampiamente inferiori ai limiti teorici previsti dalle NTC;

• Rientro Elastico: Allo scarico completo della pressione idraulica, la struttura ha mostrato un comportamento perfettamente elastico, con deformazioni residue permanenti minime e prossime al decimo di millimetro (δres 0,1 mm).

La prova di carico statico ha dato esito positivo, confermando la sicurezza strutturale ed idoneità all’uso del soppalco.

5. Normativa di Riferimento

• NTC 2018 (D.M. 17 Gennaio 2018): Capitolo 9 – Collaudo statico e prove di carico sulle strutture metalliche;

• Circolare Applicativa n. 7/2019: Istruzioni per l’esecuzione dei collaudi statici di solai e soppalchi;

• UNI EN 1993-1-1 (Eurocodice 3): Progettazione delle strutture di acciaio – Regole generali e regole per gli edifici.

In data 29 maggio 2013, su incarico dell’Azienda Ospedaliera di Padova e su indicazione della Direzione Lavori, è stata eseguita una prova di carico statico di verifica e collaudo sul portale di ancoraggio a soffitto destinato al sostegno di n. 3 pensili portastrumenti all’interno della nuova sala risvegli (Recovery Room).

Le indagini sperimentali sono state condotte da tecnici sperimentatori qualificati e certificati da RINA S.p.A. (Organismo Accreditato ACCREDIA) come Esperti di III° Livello per l’esecuzione di prove non distruttive e collaudi su strutture in c.a., c.a.p., muratura e carpenteria metallica (UNI EN ISO 9712).

2. Schema Strutturale dell’Ancoraggio e Carichi di Prova

La struttura controllata è costituita da un portale primario in carpenteria metallica fisso a soffitto/solaio superiore, posto al di sopra della quota del controsoffitto modulare ispezionabile. Tale portale sostiene n. 3 bracci braccetti e colonne sospese articolate:

• Capacità portante nominale di progetto: 80 kg per ciascun piano/piattaforma di lavoro del pensile;

• Over-strength di sicurezza (costruttore): Incremento dinamico/strutturale pari al +25%.

Per collaudare il portale sotto il massimo stress di esercizio previsto dalle schede tecniche della casa costruttrice, il carico statico di prova per ciascun pensile è stato fissato a 100 kg (1,0 kN), corrispondente al carico nominale maggiorato del 25%.

Modalità di zavorramento: Il carico è stato applicato sulle piastre di estremità dei bracci impiegando sacchi di materiale edile a peso titolato e calibrato.

3. Setup Sperimentale e Catena di Misura

Per consentire il posizionamento dei sensori di misura direttamente sugli elementi strutturali resistenti (senza interferenze con le finiture):

1. Si è proceduto alla temporanea rimozione dei pannelli del controsoffitto in corrispondenza degli appoggi del portale e dei nodi di attacco delle piastre di sospensione;

2. Sono stati posizionati trasduttori induttivi di spostamento (LVDT) ad alta precisione ancorati a caposaldi indipendenti per il monitoraggio continuativo delle frecce di inflessione e dei cedimenti dei vincoli a soffitto durante le fasi di applicazione e mantenimento del carico.

4. Esito della Prova e Giudizio di Idoneità

Durante la prova di carico statico, il comportamento del portale in carpenteria metallica ha evidenziato un’elevata rigidità flessionale e torsionale:

• Deformabilità massima: I cedimenti verticali registrati dai trasduttori sono rimasti confinati all’interno del campo perfettamente elastico, con una freccia massima misurata non superiore al decimo di millimetro (δmax 0,1 mm);

• Rientro Elastico: Allo scarico completo dei pesi, si è assistito al totale azzeramento della deformazione residua.

La prova di carico ha pertanto dato esito positivo, confermando l’idoneità statica e la perfetta sicurezza d’uso dei pensili portastrumenti della sala risvegli.

5. Normativa di Riferimento

• NTC 2018 (D.M. 17 Gennaio 2018): Capitolo 9 – Collaudo statico ed esecuzione di prove di carico sulle strutture;

• UNI EN 60601-1: Apparecchiature elettromedicali – Parte 1: Prescrizioni generali relative alla sicurezza fondamentale e alle prestazioni essenziali (requisiti di stabilità e carico meccanico);

• HTM 02-01 / Linee Guida ISPESL: Sicurezza delle installazioni a soffitto in ambiti chirurgici ed ospedalieri.

La prova di carico statico rappresenta il principale strumento diagnostico in situ per verificare la capacità portante e il comportamento deformativo effettivo di un elemento strutturale rispetto alle ipotesi teoriche di progetto. Nel caso in esame, la struttura oggetto di collaudo è costituita da una rampa di scale in calcestruzzo armato appartenente a un edificio a destinazione residenziale.

Su indicazione della Committenza e della Direzione Lavori, è stata richiesta la verifica sperimentale della rampa per un carico utile distribuito di progetto pari a q = 400 kg/m² (4,0 kN/m²).

2. Modello Teorico ed Equivalenza dello Schema di Carico

Per evitare la movimentazione di zavorre gravimetriche sui pianerottoli e lungo i vani scala, si è adottato un sistema di applicazione del carico concentrato equivalente mediante martinetto oleodinamico.

Schematizzando la striscia unitaria della rampa rampante come una trave appoggiata-appoggiata agli estremi (su travi di pianerottolo/setti), l’equivalenza dello stato di sollecitazione in mezzeria si basa sull’uguaglianza del momento flettente massimo Mmax:

• q = Carico distribuito di progetto (4,0 kN/m²);

• L = Luce della rampa;

• P = Forza concentrata equivalente applicata in mezzeria dal martinetto (kN).

Tenendo conto della collaborazione trasversale della soletta in c.a., la forza concentrata massima da applicare in mezzeria è risultata pari a Pmax 4,0 t (40 kN).

3. Setup Sperimentale e Catena di Misura

A. Sistema Oleodinamico di Sollecitazione

Per l’applicazione controllata della spinta sono stati impiegati:

• Martinetto oleodinamico a spinta con pompa idraulica manuale Enerpac;

• N. 2 piastre di ripartizione in acciaio per la omogenea distribuzione delle tensioni locali sui lembi di calcestruzzo;

• Sistema di contrasto costituito da catene ad alta resistenza/tiranti di vincolo;

• Trasduttore di pressione / Cella di carico installato in serie al circuito idraulico del martinetto per la misurazione continua e rigorosa della forza impressa ad ogni step.

B. Protocollo di Prova e Sensori di Spostamento

La linearità della risposta deformativa ed il valore dei cedimenti residui sono stati valutati eseguendo n. 2 cicli completi di carico-scarico, suddivisi ciascuno in 4 step incrementali pari al 25%, 50%, 75% e 100% del carico massimo di prova.

Il monitoraggio delle frecce d’abbassamento è stato effettuato mediante trasduttori induttivi di spostamento (LVDT) ad alta precisione posizionati in mezzeria e agli appoggi.

4. Risultati Sperimentali

• Comportamento Deformativo: Sotto il carico massimo di 4,0 t, le frecce d’abbassamento misurate al centro della rampa si sono mantenute nettamente al di sotto del valore soglia prescrittivo, con uno spostamento massimo registrato δ< 0,7 mm;

• Linearità e Rientro Elastico: I diagrammi carico-deformazione hanno evidenziato un comportamento perfettamente lineare nel corso dei due cicli, con il completo annullamento dei cedimenti residue allo scarico.

La prova di carico statico ha pertanto dato esito positivo, confermando la piena idoneità statica e la sicurezza d’esercizio della rampa di scale in c.a.

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 dei collaudi statici di solai e scale;

• UNI 10838: Edilizia – Terminologia e classificazione dei controlli sulle strutture destinate alle costruzioni.

Su incarico dell’Azienda Ospedaliera di Padova, sono state eseguite indagini diagnostiche presso la Palazzina n. 6 (locale ex biblioteca) che hanno compreso:

• Una prova di carico statico su una porzione del solaio del primo piano;

• Indagini termografiche all’infrarosso sul soffitto per l’individuazione di infiltrazioni e difetti di impermeabilizzazione della copertura.

2. Prova di Carico Statico sul Solaio

L’indagine ha riguardato la verifica della risposta statica di una campata di solaio al primo piano, avente una luce netta di calcolo pari a 8,00 m, sotto un carico di progetto equivalente pari a 600 kg/m² (6,00 kN/m²).

• Schema di sollecitazione e contrasto: Per indurre momenti flettenti equivalenti al carico distribuito senza sovraccaricare la struttura con zavorre fisse, è stata applicata una forza concentrata in mezzeria tramite un martinetto oleodinamico a tiro Enerpac.

• Ripartizione e misura del carico: In corrispondenza del punto di applicazione del tiro è stata posizionata una trave/putrella d’acciaio della lunghezza di 1,00 m per ripartire lo sforzo. La forza applicata è stata misurata in continuo mediante due trasduttori di pressione montati in serie alla centralina oleodinamica.

• Strumentazione di misura dei cedimenti: Per tracciare la linea elastica, sono stati posizionati 6 trasduttori di spostamento (LVDT/potenziometrici) distribuiti secondo il seguente schema:

  • 2 trasduttori in corrispondenza degli appoggi;

  • 1 trasduttore nel punto di tiro (mezzeria);

  • 3 trasduttori posti a 1,00 m e 2,00 m di distanza dalla mezzeria per valutare la collaborazione trasversale.

Esito della prova: Nonostante i suoi 106 anni di vita utile, il solaio ha evidenziato un comportamento perfettamente elastico e lineare, registrando una deformazione massima residua trascurabile e una freccia massima in mezzeria contenuta entro circa 0,7 mm.

3. Indagine Termografica (IRT)

L’ispezione termografica eseguita sull’intradosso del soffitto del primo piano ha evidenziato due zone circoscritte caratterizzate da un’anomalia termica fredda marcata, sintomo di un elevato contenuto di umidità nell’estradosso.

Tale riscontro conferma la presenza di discontinuità e difetti di tenuta nel manto d’impermeabilizzazione della copertura del tetto sovrastante.