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Linee guida per la classificazione, la valutazione ed il monitoraggio dei ponti

Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (CSLP) insieme al Ministero delle Infrastrutture e Trasporti hanno pubblicato le Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti. Inizialmente il testo sarà applicato in via sperimentale e supervisionato dal Consiglio Superiore per poi successivamente reso obbligatorio a concessionari e enti territoriali.

Le novità del testo

Le Linee Guida si dividono in tra parti:

  • censimento e la classificazione del rischio;
  • verifica della sicurezza e la sorveglianza;
  • monitoraggio dei ponti e dei viadotti esistenti.

Il testo chiarisce che per ponti e viadotti si intendono le costruzioni, aventi luce complessiva superiore ai 6.0 m, che permettono di
oltrepassare una depressione del terreno o un ostacolo, sia esso un corso o uno specchio d’acqua, altro canale o via di comunicazione
o una discontinuità naturale o artificiale. Tramite le indicazioni fornite sarà possibile effettuare il censimento, le ispezioni e la classificazione, e valutazioni puntuali, di complessità maggiore, concentrate su singoli manufatti.

I livelli di analisi

L’approccio multidisciplinare previsto prevede più livelli, nello specifico:

  • Livello 0 censimento di tutte le opere e delle loro caratteristiche principali mediante la raccolta delle informazioni e della documentazione disponibile;
  • Livello 1 esecuzione di ispezioni visive dirette e il rilievo speditivo della struttura e delle caratteristiche geo-morfologiche ed idrauliche dell’area;
  • Livello 2 consente di giungere alla classe di attenzione di ogni ponte, sulla base dei parametri di pericolosità,
    vulnerabilità ed esposizione;
  • Livello 3 esecuzione di valutazioni preliminari se sia necessario procedere ad approfondimenti
    mediante l’esecuzione di verifiche accurate di Livello 4;
  • Livello 4 prevede l’esecuzione di valutazioni accurate sulla base di quanto indicato dalle NTC 2018;
  • Livello 5 si applica ai ponti considerati di significativa importanza all’interno della rete, opportunamente individuati.

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Per maggiori dettagli leggi il testo completo.

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Applicazioni IoT (Internet of Things) per il monitoraggio delle infrastrutture

Internet of Things è un neologismo nato dall’esigenza di dare un nome agli oggetti reali connessi ad internet. IoT è anche un semaforo che regola il traffico in modo intelligente o un ponte che trasmette dati sul suo stato di salute e al superamento di una soglia predefinita attiva un allarme, ovvero oggetti che, collegati alla rete, permettono di unire mondo reale e virtuale.

Con IoT si indicano un insieme di tecnologie che permettono di collegare a Internet qualunque tipo di apparato. In ambito infrastrutturale lo scopo di questo tipo di soluzioni è sostanzialmente quello di monitorare, controllare e trasferire informazioni utili per svolgere azioni conseguenti.

schema IoT

In sintesi, con un sensore IoT è possibile:

  1. rilevare e comunicare più tipologie di dati;
  2. effettuare un primissimo livello di elaborazione a livello locale per trasferire solo quei dati che corrispondono a determinati requisiti;
  3. effettuare un primo livello di selezione e compiere azioni in funzione di indicazioni ricevute;
  4. rilevare e selezionare dati quindi trasmettere solo quelli necessari per effettuare azioni sulla base delle indicazioni ricevute e/o di effettuare azioni in funzione di una capacità elaborativa locale.

Ma cosa può essere misurato in ambito infrastrutturale con i dati rilevati? Alcuni esempi di parametri misurabili sono:

  • temperatura dell’aria;
  • umidità;
  • immagini da videocamere;
  • stati tensionali;
  • rotazioni;
  • cedimenti;
  • spostamenti;
  • accelerazioni;
  • vibrazioni;
  • impatti;
  • potenziale elettrico;
  • conteggio automezzi

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… e molti altri parametri. I dati forniti dai sensori possono essere trattati statisticamente per generare analisi di tendenza finalizzate a previsioni manutentive oppure possono attivare dispositivi di regolazione del traffico; ad esempio la eventuale rottura di un trefolo di precompressione attiverà in modo manuale o automatico una specifica segnalazione nella centrale operativa del gestore che prenderà le decisioni più opportune.

Con i Sensori IoT si è aperta una nuova era per il controllo infrastrutturale e per la sicurezza stradale. Le tecnologie impiegate da Metra Lab nell’utilizzo dei sensori hanno consumi molto ridotti e usano batterie al litio che permettono una durata di 10 anni.

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Metodo geoelettrico per lo studio delle proprietà elettriche del sottosuolo

Il metodo geoelettrico consiste nella determinazione sperimentale della distribuzione della resistività (r) nel sottosuolo mediante misure eseguite dalla superficie. Le misure si effettuano immettendo una corrente elettrica di intensità (I) nel terreno attraverso una coppia di elettrodi (generalmente indicati con C1 e C2) e misurando la differenza di potenziale (V) attraverso una seconda coppia di elettrodi, generalmente indicati come P1 e P2.  La resistività (ra) è data dalla seguente relazione:

    \[ \rho_{a}=\frac{KV}{I} \]

essendo K un fattore geometrico che dipende dalla disposizione spaziale del quadripolo di misura. In pratica, la resistività così ottenuta non è quella “vera”, ma un valore “apparente” definito come la resistività che avrebbe un terreno uniforme con lo stesso rapporto V/I e la medesima disposizione del quadripolo. La relazione tra la resistività apparente e quella vera è di tipo complesso. Per determinarla è necessario applicare opportuni algoritmi matematici d’inversione. Il metodo inverso consiste, infatti, in un sistema organizzato di tecniche matematiche agli Elementi Finiti o alle Differenze Finite, le quali permettono di analizzare i dati al fine di ottenere informazioni utili sul mondo fisico. Tramite queste tecniche si genera un modello che, confrontato con i dati osservati, consente di stimare i parametri reali del modello stesso.

La multielettrodica e le immagini 2D e 3D

Inizialmente, le tecniche di acquisizione fornivano informazioni puntuali. L’avvento della multielettrodica ha consentito di effettuare tomografie di resistenza elettrica (ERT) che restituiscono immagini 2D e 3D della distribuzione della resistività nel sottosuolo mediante l’impiego di uno svariato numero di elettrodi disposti secondo una geometria ben definita dettata dal tipo di dispositivo adottato: Wenner, Wenner-Schlumberger, dipolo-dipolo, ecc. Gli elettrodi sono collegati mediante cavi multipolari, a bassa impedenza, ad una centralina di commutazione che gestisce i singoli quadripoli controllando tutte le possibili combinazioni di coppie elettrodiche dello stendimento. Ciò permette di ottenere un elevato numero di punti di misura che aumentano il grado di risoluzione e, nello stesso tempo, riduce le indeterminazioni legate alla morfologia delle strutture presenti nel sottosuolo.

Analizzando il metodo geoelettrico, per comprendere meglio il funzionamento di un dispositivo multielettrodico si consideri il profilo Wenner in cui le coppie di elettrodi sono equispaziate di una distanza a. Per questa configurazione di elettrodi il fattore geometrico k vale:

    \[ k=2\pi\alpha=\frac{2}{3}\pi L \]

essendo L la lunghezza dell’intero quadripolo.

Supponiamo di avere a disposizione 20 elettrodi. La configurazione Wenner nel metodo geoelettrico prevede la misura della resistività apparente cominciando dai primi quattro elettrodi e spostandosi verso destra. Il numero totale di misure sarà N-3 (se N indica il numero totale di elettrodi) ovvero 17. Raddoppiando la spaziature tra gli elettrodi, il numero di misure si riduce ad N-3´2 e così via finché a non raggiunge il massimo valore possibile che si ottiene moltiplicandolo per la parte intera di (N-1)/3. Vale a dire che con 20 elettrodi la spaziatura tra gli elettrodi si può moltiplicare al più per un fattore 6 permettendo di eseguire un numero massimo di misure pari a 57. Il fattore moltiplicativo di a rappresenta il livello di indagine n e più grande sarà esso, maggiore sarà la profondità di investigazione.

Dispositivo Wenner: sequenza e distribuzione delle misure nel terreno in funzione della profondità di investigazione.

La tomografia elettrica

La ricostruzione stratigrafica di un corpo di discarica può essere realizzato mediante tomografia elettrica. In particolare, mediante specifica interpretazione software è possibile effettuare la verifica della presenza del telone in HDPE con relativa valutazione dell’integrità fisica (tenuta elettrica con ubicazione delle zone di macro-rottura). In condizioni di integrità fisica della geomembrana (tipicamente 1013-1016 Ohm/m), la massa dei rifiuti risulta elettricamente isolata dall’ambiente circostante la discarica; in presenza di una lacerazione, invece, l’andamento della resistività elettrica si modifica in corrispondenza della zona di rottura della geomembrana. Essendo il percolato molto conduttivo (0.1-10 Ohm/m), per la legge di Archie, una sua eventuale infiltrazione nel terreno genera una netta diminuzione nella resistività misurata (10-200 Ohm/m in condizioni normali). Per questo motivo, con la misura della resistività apparente del livello di rifiuto e dello strato di posa del telone è possibile mettere in evidenza le zone umide, ovvero, nei casi di fuoriuscita del percolato dalle lesioni nel telone in HDPE, le “piume di contaminazione”.

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Misure anti Covid-19 per la sicurezza dei cantieri: il protocollo

Con il D.P.C.M. nr. 108 del 24 aprile 2020 è stato approvato il Protocollo condiviso di regolamentazione delle misure per il contrasto e il contenimento della diffusione del virus Covid-19 negli ambienti di lavoro. L’Allegato 7 indica tutte le prescrizioni da adottare all’interno dei cantieri e tutte le prescrizioni del datore di lavoro per prevenire il contagio.

Le principali indicazioni per la sicurezza dei cantieri

Di seguito si riportano le principali introduzioni previste dal D.P.C.M.:

  • limitazione degli spostamenti all’interno e all’esterno del cantiere, contingentando l’accesso agli spazi comuni anche attraverso la riorganizzazione delle lavorazioni e degli orari del cantiere;
  • favorire il lavoro a distanza anche nella fase di progressiva riattivazione del lavoro in quanto utile e modulabile strumento di prevenzione, ferma la necessità che il datore di lavoro garantisca adeguate condizioni di supporto al lavoratore e alla sua attività (assistenza nell’uso delle apparecchiature, modulazione dei tempi di lavoro e delle pause);
  • rispetto del distanziamento sociale, anche attraverso una rimodulazione degli spazi di lavoro, compatibilmente con la natura dei processi produttivi e con le dimensioni del cantiere;
  • per gli ambienti dove operano più lavoratori contemporaneamente potranno essere assunti protocolli di sicurezza anti-contagio e, laddove non fosse possibile in relazione alle lavorazioni da eseguire rispettare la distanza interpersonale di un metro come principale misura di contenimento, siano adottati strumenti di protezione individuale;
  • il coordinatore per la sicurezza nell’esecuzione dei lavori, ove nominato, deve provvedere ad integrare il Piano di sicurezza e di coordinamento e la relativa stima dei costi. I committenti,attraverso i coordinatori per la sicurezza,devono vigilare affinché nei cantieri siano adottate le misure di sicurezza anti-contagio;
  • ridefinizione degli orari differenziati che favoriscano il distanziamento sociale riducendo il numero di presenze in contemporanea nel luogo di lavoro e prevenendo assembramenti all’entrata e all’uscita con flessibilità di orari;
  • evitare aggregazioni sociali anche in relazione agli spostamenti per raggiungere il posto di lavoro e rientrare a casa (commuting), con particolare riferimento all’utilizzo del trasporto pubblico. Per tale motivo andrebbero incentivate forme di trasporto verso il luogo di lavoro con adeguato distanziamento fra i viaggiatori e favorendo l’uso del mezzo privato o di navette.

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