I monitoraggi strutturali secondo INDAGINI STRUTTURALI

Indagini Strutturali ha incentrato parte del suo core business proprio sul monitoraggio dei manufatti esistenti e ci siamo fatti così raccontare quali sono gli aspetti principali di queste procedure, come si svolgono e quali sono gli strumenti che in genere vengono utilizzati.

“Quando parliamo di monitoraggi - afferma l’Ing. Marika Volpe – si sta parlando di un sistema che valuta le condizioni strutturali e studia l’evoluzione nel tempo di parametri e grandezze fisiche di qualsiasi struttura esistente; tutta la strumentazione prevista, infatti, può essere installata su qualsiasi manufatto permettendo quindi di intervenire ad esempio su ponti, strutture storiche oppure edifici di civile abitazione. 

La cosa più importante dei monitoraggi è che partendo dallo studio e dall’elaborazione di variazioni di grandezze di piccola entità è possibile diagnosticare problemi strutturali di grossa entità e prevenire, per quanto possibile, l’insorgere dissesti strutturali. 

Nel nostro operato siamo trasversali - prosegue l’Ing. Volpe – installiamo monitoraggi, infatti, sia su edifici esistenti, storici, dismessi piuttosto che su infrastrutture, come strade o ponti, o altri generi di manufatti come viadotti, torri e ciminiere ecc.”.

Il monitoraggio per lo studio di vulnerabilità sismica di una struttura

Il territorio italiano è frequentemente soggetto a eventi sismici che sono causa, negli edifici, di spostamenti anomali, di rotazioni elevate e di vibrazioni di non accettabile entità. Lo abbiamo visto purtroppo in diverse occasioni negli ultimi anni.

“Nello specifico, parlando proprio di vulnerabilità sismica - continua l’Ing. Volpe – con il monitoraggio, e in particolare con il monitoraggio dinamico, è possibile andare a caratterizzare dinamicamente una struttura al fine di tarare con prove sperimentali i modelli teorici FEM, utilizzati per lo studio di vulnerabilità sismica di una struttura.

Ad oggi sicuramente i software di modellazione strutturale sono molto sofisticati e i risultati derivanti dalle analisi sono molto attinenti alla realtà ma, procedere con un’identificazione dinamica della struttura significa andare ad eliminare gli errori di approssimazione che inevitabilmente si generano durate un’analisi numerica.

È importante tenere sott’osservazione i manufatti presenti in tutti questi territori sismici, perché solo in questo modo si è in grado di prevenire eventuali dissesti e ulteriori danneggiamenti”. 

“Noi di Indagini Strutturali sempre più protesi ad una continua evoluzione e crescita dei nostri sistemi operativi, già parecchio avanzati, investiamo moltissimo nel settore della ricerca e dello sviluppo. La nostra volontà è far conoscere quanto l’innovazione aiuti a dare risposte nell’ambito della diagnostica strutturale e a sensibilizzare l’opinione pubblica, facendo conoscere come anche il campo dell’ingegneria civile può evolversi con innovazioni tecnologiche e informatiche in grado di ampliare le conoscenze e di migliorare ed elevare i metodi di lavoro”.

Monitoraggio dei Ponti

L’Italia è disseminata da ponti e viadotti, tutti opere realizzate per la maggior parte durante il periodo del boom economico del secondo dopo guerra.

Si tratta quindi di un patrimonio ereditato che, ad oggi, in diversi casi, necessita di verifiche, controlli e adeguati interventi, visti anche gli episodi accaduti nel nostro paese negli ultimi anni. 

“Proprio in questo periodo - racconta l’Ing. Volpe – Indagini Strutturali sta monitorando un ponte strallato in acciaio di proprietà Acea. Il monitoraggio è volto a verificare se gli spostamenti degli appoggi rispettano il progetto originario e quindi i limiti di accettabilità previsti.

Indagini Strutturali non si limita solamente a rilevare lo stato di fatto di questo ponte con un unico punto di osservazione, ma si avvale di procedure e monitoraggi distribuiti nel tempo che consentono quindi un’osservazione più approfondita e dettagliata che tiene conto, quindi, anche di diverse variabili, come ad esempio la temperatura climatica. Le deformazioni di un ponte in acciaio, ad esempio, sono fortemente influenzate dalle variazioni di temperatura ed è quindi necessario quantificare tale influenza e soprattutto definire in maniera univoca che tipo di movimenti generano.

Il monitoraggio ovviamente, svolto in questo modo, qualora dovesse rilevare eventuali anomalie, permetterebbe di intervenire tempestivamente sul manufatto stesso. 

Anche in questo caso quindi, con piccole misure rilevate, siamo in grado di individuare entità e fenomeni molto più grandi”.

"Il monitoraggio più appropriato per i ponti è quello di tipo in continua, con acquisizione automatica e con gestione anche da postazione remota. Noi di Indagini Strutturali avendo sviluppato questa tipologia di monitoraggio con prodotti e software interni all’azienda siamo in grado di adattarlo a qualsiasi situazione e richiesta, gestendo la progettazione in totale autonomia senza dover ricorrere ad “aiuti esterni”. Inoltre, avendo un team di tecnici specializzati in diversi ambiti, non solo garantiamo una configurazione impeccabile del piano di monitoraggio ma ne diamo anche un’interpretazione accurata dei dati, fornendo soluzioni e garantendo un continuo scambio di informazioni tecniche e non con il Committente stesso.

L’obiettivo principe e la politica che accoglie Indagini Strutturali srl è proprio quella di pensare, a fronte di una richiesta fatta da un Committente X, alla soluzione più efficace ed efficiente, sia dal punto di vista tecnico che economico, motivo per il quale ogni intervento eseguito ha alle spalle un team di persone esperte che progetta soluzioni in grado di garantire sempre livelli di qualità elevata."

Le vari tipologie di Monitoraggio

“Esistono due tipi di monitoraggio - continua l’Ing. Marika Volpe – quello “Periodico” le cui acquisizioni vengono rilevate appunto periodicamente (a cadenza bimestrale o trimestrale, per esempio) recandosi direttamente sul campo.

Oppure si può procedere con il monitoraggio “In continua” che di fatto si tratta di un’acquisizione continua H24 di dati che noi acquisiamo e salviamo nei nostri server dando anche al cliente la possibilità di controllarli da postazione remota, senza appunto la necessità di recarsi sul campo”.

Indagini Strutturali si muove parallelamente su entrambe queste due metodologie andando quindi a monitorare grandezze come ad esempio spostamenti di lembi di lesioni, rotazioni, cedimenti verticali, temperature, accelerazioni, deformazioni e velocità del vento.

La durata standard di un monitoraggio non deve essere inferiore ai 12-18 mesi, questo per essere certi di restituire una risposta utile e attendibile. A seconda di quello che viene ovviamente analizzato e acquisito, il monitoraggio viene prolungato o limitato temporalmente, in modo da delineare una certa storicità delle analisi e comprendere fino in fondo il comportamento delle strutture. 

“Tutti questi dati acquisiti con il monitoraggio in continua vengono - afferma l’Ing. Volpe – archiviati e gestiti da un software che è stato interamente studiato dal team interno a Indagini Strutturali e che dialoga direttamente con il nostro server.

I dati rilevati possono essere acquisiti a cadenza variabile, con una frequenza massima di 2000 Hz per i dati accelerometrici; questo chiaramente dipende dalle necessità del Committente e quindi da ciò che si vuole conoscere di una struttura.

Molto interessante è anche la possibilità di inserire, con questo sistema da noi realizzato, degli “Alert” che ci permettono di impostare un determinato valore di soglia, superato il quale il sistema invia una notifica sia a noi tecnici, sia al Committente stesso.

Questo software viene costantemente controllato e aggiornato dai nostri esperti per cercare di essere sempre al passo con eventuali variabili, normative e cambiamenti di vario genere in atto”.

“Queste due procedure di monitoraggio, “periodico” e “in continua” che, a seconda dei casi, genera indubbiamente una collaborazione e interazione di varie figure tecniche esperte, ognuno nel proprio ruolo, e permette quindi anche una crescita reciproca delle competenze, nonché un continuo scambio di conoscenze, al fine di aumentare il livello di precisione e di qualità delle indagini. 

La continua collaborazione e lo scambio di informazioni dettagliate fra esperti di vario tipo, portano ad un aumento della qualità del nostro operato, che diventa un valore aggiunto riconosciuto in questo ambito”. 

Perché il Monitoraggio

“Ricordiamo quindi che le due procedure di monitoraggio, “periodico” e “in continua”, come già indicato, può essere applicato a tutti i manufatti, esistenti e/o di nuova costruzione” - conclude l’Ing. Vincenzo Giannetto socio fondatore di Indagini Strutturali – “e grazie alle nostre capacità e competenze siamo quindi in grado di dare risposta agli eventuali fenomeni evolutivi presenti negli stessi”.

Trarre i numeri di tutti gli edifici e infrastrutture che in Italia necessiterebbero di questo tipo di interventi è praticamente impossibile in questa sede, ma quello che vogliamo far presente è che, il monitoraggio in generale, viene usato solo per il 5% delle sue possibilità.

Dunque, diventa urgente una riflessione su questo aspetto che sposa il principio per il quale è meglio prevenire piuttosto che curare.

A livello di prevenzione, il monitoraggio è un mezzo eccezionale perché ricordiamoci del fatto che spesso è possibile riscontrare le anomalie sulle strutture, prima che accadano grosse deformazioni e spostamenti.

Per questo motivo il monitoraggio è uno strumento che andrebbe molto di più utilizzato e richiesto.

Spesso, infatti, non avviene nessun controllo delle strutture oppure per contro, si procede con degli interventi sproporzionati ed esagerati, anche inutili, piuttosto che procedere con un monitoraggio attivo di controllo che vada a tenere sott’osservazione la struttura per valutare che permanga una stabilità tale da rimanere in un range di accettabilità previsto.

È quindi importante intervenire con operazioni utili e idonee, senza sprecare risorse, fondi e investimenti, ma scegliendo il tipo di operazioni da effettuare sulla base della problematica in atto”.