Identificazioni dinamiche su catene

Secondo dati ISTAT il 61,5% degli edifici del territorio nazione è costruito in muratura portante, e più del 90% è costituito da coperture “spingenti” in legno. Sono dette “spingenti” le coperture a falde inclinate che determinano un’azione orizzontale sulle strutture verticali su cui gravano.
Per contrastare queste spinte, vengono utilizzate le catene; esse, oltre a contenere le azioni orizzontali non contrastate dalle strutture verticali, permettono anche di migliorare l’ammorsamento delle pareti murarie e dei solai al fine di conferire un comportamento scatolare dell’insieme strutturale.
La messa in opera di una catena prevede che si applichi una post tensione mediante l’imposizione di una deformazione negativa lungo il proprio asse; tale deformazione, per la legge di Hooke, genera una forza di trazione meglio nota sotto il nome di “Tiro delle catene”.
Con il passare del tempo però si ha un rilassamento della catena stessa che porta ad una diminuzione della tensione di trazione e ad un conseguente aumento delle spinte orizzontali.
A valle di ciò, diventa importante conoscere periodicamente il Tiro presente nelle catene in maniera da poter sempre ripristinare quello di progetto e non incorrere in problemi strutturali.
Per misurare la forza assiale, i metodi statici sono sicuramente quelli più attendibili ma sono anche molto farraginosi da eseguire in cantiere, pertanto, sempre di più ci si spinge verso tecniche di indagini dinamiche.
Per evitare errori di valutazione, è necessario però ponderare le semplificazioni che vengono eseguite nei metodi dinamici; il comportamento di fune ideale che questi ipotizzano è, infatti, da considerare fuorviante in quanto le catene degli edifici storici si discostano molto da essa; un procedimento che tiene conto di tutte le variabili è il metodo che prevede l’impiego di un modello di trave tenso-inflessa con vincoli elastici.
L’utilizzo di questo metodo, seppur più oneroso in termini di elaborazione numerica, dà sicuramente risultati molto attendibili e il tutto semplificando la parte tecnica in cantiere in quanto esso richiede l’impiego di un solo accelerometro collocato in una posizione opportuna sulla catena. Tramite la trasformata di Fourier si determina lo spettro di risposta in frequenza; da quest’ultimo si ricavano i valori delle prime frequenze proprie identificando i parametri strutturali incogniti, cioè le rigidezze dei vincoli ed il tiro.
 
Indagini Strutturali srl esegue questo tipo di analisi mediante trasduttori di accelerazione caratterizzati da valori di sensibilità molto elevati. Questi permettono di valutare le frequenze modali della catena in esame che a loro volta consentono, mediante per l'appunto l’adozione del modello di trave tenso-inflessa, di verificare che il Tiro in essere sia quello di progetto.
Inoltre, per risalire al Tiro di Progetto Indagini Strutturali srl effettua un’analisi conoscitiva degli elementi strutturali per mezzo di tecniche di indagine come tomografia elettrica, endoscopie e prelievo di campioni di materiale.
Tenere sott’osservazione il tiro di una catena è importante sia per le azioni statiche che per le dinamiche. Si consideri, infatti, che le coperture in legno, essendo poste in sommità degli edifici in muratura, risentono di un’amplificazione delle accelerazioni imposte da uno scuotimento sismico.

 

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