Come misurare e valutare gli effetti delle vibrazioni negli edifici

Come si misurano gli effetti prodotti dalle vibrazioni meccaniche sugli edifici e il distrubo che possono arrecare alle persone? In questo articolo, la descrizione degli approcci di analisi secondo normativa.


Vibrazioni: differenza tra danno e distrubo

Dell’universo delle vibrazioni meccaniche, all’ingegneria civile interessano particolarmente due aspetti:

  1. Le vibrazioni che possono arrecare disturbo alle persone,
  2. Le vibrazioni che possono arrecare danno alle strutture

In Italia, l’approccio all’analisi delle prime è descritto nella UNI 9614 – “Misura delle vibrazioni negli edifici e criteri di valutazione del disturbo”.

L’approccio all’analisi delle seconde è descritto nella UNI 9916 – “Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici”. 

Tali norme seguono due filosofie piuttosto diverse: una basata sull’accelerazione come stimatore del disturbo; l’altra basata sulla velocità della vibrazione come stimatore del potenziale di danno.

 

Valutazione del disturbo arrecato alle persone dalle vibrazioni meccaniche

La valutazione del disturbo alle persone è affrontata filtrando i segnali acquisiti in un modo che riproduce lo spettro di sensibilità umana e tramite una successiva integrazione dei segnali filtrati e ponderati, per ricavarne valori statisticamente significativi (un esempio è dato in Figura 1).

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Figura 1. Esempio di analisi di un segnale tricomponente in accelerazione, filtrato secondo la curva di sensibilità umana alle vibrazioni e integrato a dare un andamento dell’accelerazione disturbante da valutare in senso statistico secondo UNI-9614. Misure effettuate con Suricat di MoHo srl.

 

Valutazione del danno arrecato alle strutture dalle vibrazioni meccaniche

La stima del potenziale di danno alle strutture è effettuata invece dal punto di vista della velocità della vibrazione, come a sottendere l’energia cinetica trasmessa alla struttura.

In questa valutazione possono entrare considerazioni sulla durata della vibrazione, che va intesa come lunga o breve in funzione del periodo proprio della struttura. Il concetto di durata all’atto pratico diventa spesso più importante del concetto di valore di picco dell’ampiezza della vibrazione. Nel caso della norma UNI-9916 i valori di soglia che potrebbero indicare il danno sono infatti particolarmente elevati, per cui concetti quali la durata, la possibile compattazione dei terreni di fondazione indotta dal fenomeno vibratorio, etc., possono essere più rilevanti.

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Figura 2. Esempio di analisi dati secondo UNI-9916 “Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici”, effettuato con Tromino® e Grilla di MoHo srl.

 

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I corsi specialistici online sul tema “Vibrazioni: danno e disturbo” di MoHo srl forniscono gli elementi di base per la pianificazione delle indagini, il trattamento analitico dei dati, in velocità ed accelerazione, e la loro interpretazione. Il tutto viene svolto attraverso esercizi mirati e casi di studio reali. Poiché nella maggior parte dei casi le vibrazioni si trasmettono dal terreno agli edifici (e ai loro abitanti) attraverso il terreno, viene tipicamente affrontato anche il problema dell’attenuazione geometrica ed anelastica operata dal terreno sulle onde attraverso casi pratici.

 


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Chi è MOHO

MoHo srl progetta e produce TROMINO®.

TROMINO®, nato nel 2002 da un brevetto internazionale, ha fatto diventare popolare la tecnica sismica passiva a stazione singola e l’H/V in Italia e oltre. Negli anni, il progetto iniziale di TROMINO® è evoluto per permettere l’analisi modale delle strutture, il monitoraggio di vibrazioni, la prospezione sismica attiva a onde di superficie e molto altro.

SOILSPY, il secondo nato nella linea dei prodotti per la Geofisica (2007), ha segnato una svolta nella sismica multicanale, rendendola davvero portatile e abbattendo tempi e fatica nelle fasi di acquisizione e pre-processing dei dati.

Con ELECTRA (2008), anche la prospezione elettrica ha percorso strade nuove e si applica ora a scale e problemi diversi con ELECTRA MATRIX.

Accanto alle linee di produzione per la prospezione geofisica, è attiva una linea di produzione per i monitoraggi permanenti delle strutture, ad uso dell’Ingegneria Civile, dei servizi di protezione civile e simili: il suo nome è SURICAT (2016).

MoHo srl inventa, progetta e realizza in modo autonomo sia l’hardware che il software delle proprie apparecchiature. Ricerca, sviluppo e produzione vengono effettuate interamente nella sede di Venezia (Italia).

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