Monitoraggio vibrometrico di un condominio

L’edificio oggetto dell’intervento è una struttura a telaio in cemento armato con più di tre piani fuori terra; l’orizzontamento al piano campagna è un solaio su pilastri a sezione rettangolare e travi, e costituisce la copertura del garage condominiale.

Nell’ambito della campagna di indagini presso il cantiere in oggetto sono state eseguite le seguenti prove:

• monitoraggio vibrometrico finalizzato alla valutazione dei danni potenzialmente indotti da forzanti esterne.

Le vibrazioni alle quali un edificio è sottoposto possono ridurne sia l’efficienza strutturale sia l’integrità, aumentandone la vulnerabilità. Il monitoraggio vibrometrico costituisce, pertanto, un valido strumento di diagnostica e verifica strutturale. Tale analisi, se condotta su edifici di carattere abitativo, industriale e monumentale, in ottemperanza all’attuale normativa (UNI 9916:2004; ISO 4866:1990; DIN 4150), consente di verificare se sussistono le condizioni perché si verifichi il danno architettonico (o di soglia), cioè quell’effetto residuo delle vibrazioni che determina alterazione estetica o funzionale dell’edificio senza comprometterne la stabilità strutturale o la sicurezza degli abitanti.

Il danno architettonico può insorgere a seguito di sollecitazioni spontanee o indotte a carattere impulsivo, transitorio e/o continuo, cioè che agisce sulla struttura per un tempo pari a 5 volte la costante di durata T₁ associata alla frequenza più bassa stimata per l’edificio indagato.

Le misure si effettuano in opportuni punti dell’edificio quali fondazioni, muri di sostegno (ad un’altezza non superiore a 0.5 m dal terreno) ed elementi strutturali di alcuni piani, mediante uno o più velocimetri (Vibraloc) a tre componenti. Essi forniscono la velocità di spostamento del punto di applicazione vs frequenza. La suddetta normativa suggerisce valori di soglia della velocità in funzione della categoria e destinazione d’uso degli edifici, al di sotto dei quali è possibile ritenere scongiurato il pericolo di danno architettonico.

Descrizione della prova

Le acquisizioni sono state eseguite sia all’interno dell’edificio, precisamente in garage ed in terrazza, sia in prossimità del cancello esterno al fine di identificare le forzanti prodotte dal passaggio di autoveicoli, le quali possono sollecitare la struttura a compiere vibrazioni anomale. Non conoscendo l’attuale stato di conservazione dell’intero edificio, ai fini cautelativi, si è eseguito il monitoraggio vibrazionale classificando la struttura in CATEGORIA 3 (UNI 9916). Sono stati impiegati n° 2 Vibraloc (serial number 323 e 463) opportunamente settati per l’acquisizione delle tre componenti del moto:

1. Canale V=1 verticale;
2. Canale L=2 longitudinale;
3. Canale T=3 trasversale.

Il Vibraloc SN 463 è stato posizionato in garage, l’altro (SN 323) in prossimità del cancello d’ingresso per 20 minuti, e successivamente è stato spostato all’ultimo piano (terrazza) dell’edificio. In tutte le acquisizioni l’asse L è stato mantenuto parallelo a quello stradale. Entrambi gli strumenti sono stati sincronizzati ed impostati per registrare sollecitazioni producenti velocità di spostamento del punto d’applicazione maggiore/uguale a 0.3 mm/s.

Il monitoraggio vibrometrico è iniziato alle ore 09:45 e si è concluso alle ore 13:00. Durante tale intervallo di tempo sono state acquisite le vibrazioni causate dal traffico locale dovuto, essenzialmente, al passaggio di autoveicoli. L’elaborazione dei dati acquisiti ha consentito di determinare i valori di velocità (mm/s) vs frequenza (Hz) delle tre componenti del moto (V, L, T) nei punti di misura. Di seguito si riportano gli eventi  più significativi (contraddistinti da un numero) registrati nei tre punti di misura.

In conclusione, le vibrazioni indotte dal traffico locale durante il periodo d’osservazione non hanno prodotto valori massimi di velocità superiori a quelli di soglia stabiliti dalla norma UNI 9916 per edifici di categoria 3 (alle fondazioni 3-8 mm/s in funzione della frequenza, all’ultimo piano 8 mm/s per qualsiasi frequenza). Inoltre, i valori più alti tra quelli mostrati sono relativi alle componenti verticali del moto. È ragionevole presumere che per tali sollecitazioni, attualmente, non sussistono le condizioni affinché si verifichi un danno architettonico.