Il monitoraggio dinamico è un controllo applicato mediante alcune prove dinamiche e prove vibrazionali. Il monitoraggio di tipo dinamico viene eseguito, principalmente, per verificare lo stato di degrado degli edifici durante il loro ciclo operativo. In generale, sarà possibile determinare il livello di deterioramento strutturale dei materiali costituenti, dell’intera opera o di parti di essa, rispettando alcuni principali criteri di attuazione, quali:
- L’Analisi preliminare di fattibilità (caratteristiche della struttura oggetto di monitoraggio dinamico e condizioni logistiche sito-specifiche)
- L’identificazione della tecnica più idonea (caratteristiche intrinseche)
- L’identificazione della migliore postazione di monitoraggio dinamico
- L’analisi dei dati rilevati (mediante acquisizione)
Le fasi di vita di una costruzione possono essere riassunte in:
- fase di realizzazione
- fase di collaudo
- fase di esercizio
La Fase di realizzazione
Durante la fase di realizzazione, le strutture sono soggette ai carichi e alle vibrazioni. Questi, sono capaci di generare effetti a breve termine che non è possibile prevedere in fase progettuale (passaggio di mezzi pesanti, vibrazioni da apparecchiature da cantiere, stoccaggi concentrati di materiale da costruzione ecc.). A tal proposito, una pianificazione mirata dei processi consente sia l’opportuna valutazione degli effetti che la coerenza realizzativa dell’opera edile con i modelli previsionali e con i prodotti in fase di progettazione. Questa procedura ha lo scopo di prevedere, anzitempo, il corretto funzionamento dell’opera edile ultimata.
La Fase di collaudo e verifica esercizio
La fase di collaudo consente di verificare che i parametri modali, previsti nel modello di progetto, siano coerenti con i parametri dinamici rilevati sperimentalmente. Durante questa fase le prassi, in relazione al caso prospettato, possono prevedere sia verifiche generali della struttura che locali. Alcune verifiche locali, di norma, vengono effettuate con l’ausilio delle prove statiche. Tuttavia, quest’ultime potrebbero essere sostituite dalla procedura di taratura dell’elemento strutturale. Questa particolare procedura viene applicata tramite l’ausilio della prova statica e della prova dinamica. I due tipi di prova verranno congiunte sull’elemento strutturale in esame, con la possibilità di effettuare successive e ulteriori prove dinamiche anche su una batteria di elementi costruttivi simili.
Le vigenti normative tecniche per le costruzioni (NTC 2018) prevedono che, le verifiche d’esercizio si eseguano in merito alle vibrazioni.
Di conseguenza, la procedura prevista verrà applicata in tre fasi:
- Individuazione di tutti gli elementi strutturali maggiormente sensibili alle sollecitazioni vibrazionali (scale, sbalzi, luci significative, etc.)
- Valutazione dello smorzamento relativo ad una data frequenza
- Misurazione dell’accelerazione massima durante una prova dinamica con forzante impulsiva.
La Fase d’esercizio
Nella fase d’esercizio, le prove dinamiche ad intervalli regolari consentono l’individuazione dello stato di conservazione dell’opera edile oppure le eventuali condizioni legate ai danni strutturali. Le conseguenze derivanti dalle sollecitazioni vibrazionali, quali risultati manifesti in una struttura, sono da attribuirsi alla variazione dell’assetto strutturale.
Questo cambiamento può originare diversi fenomeni, quali:
- Di consolidamento
- Di rilassamento delle funi e dei trefoli di precompressione
- Di comparsa delle lesioni o cricche dovute a fenomeni di fatica
La rilevazione della variazione di frequenza è il principale risultato attestante la variazione, nel tempo, dell’assetto strutturale in atto nel manufatto. Qualora queste risultassero significative, l’interpretazione inequivocabile sulla resistenza del manufatto in esame, sarà l’imminente sua compromissione in termini di prestazione. Pertanto, le prove dinamiche consentono di attuare un monitoraggio dinamico per valutare le condizioni operative delle strutture, mediante il confronto intervallato nel tempo dei valori di frequenza acquisiti.