Collaudo statico dei solai
Il collaudo statico rappresenta il giudizio sul comportamento e le prestazioni delle parti dell’opera che
svolgono funzione portante. Tale giudizio riguarda, oltre la “collaudabilità” e la conseguente “sicurezza”,
anche la “durabilità”. Nessuna opera può essere messa “in esercizio” senza che prima sia avvenuto il
collaudo statico.
Il collaudo va eseguito, tranne casi particolari, in corso d’opera quando vengono inseriti
elementi strutturali non più ispezionabili, controllabili e collaudabili a seguito del proseguire
/ /
della costruzione. Tutte le opere di ingegneria civile, regolamentate dal D.M. 14/01/2008,
sono soggette a collaudo statico che deve comprendere (con riferimento al cap. 9 dello stesso
Decreto) i seguenti adempimenti:
– il progetto dell’opera,
dell’opera l’impostazione generale della progettazione nei suoi aspetti
strutturale e geotecnico, gli schemi di calcolo e le azioni considerate;
– le indagini eseguite nelle fasi di progettazione e costruzione come prescritte nella
specifica normativa;
– la “relazione a struttura ultimata” del Direttore dei lavori, ove richiesta.
Infine, nell’ambito della propria discrezionalità, il Collaudatore potrà richiedere di effettuare
tutti quegli accertamenti, studi, indagini, sperimentazioni e ricerche utili per formarsi il
convincimento della sicurezza, della durabilità e della collaudabilità dell’opera, quali in
particolare:
– prove di carico;
– prove sui materiali messi in opera, anche mediante metodi non distruttivi;
– monitoraggio programmato di grandezze significative del comportamento
dell’opera da mantenere in atto, eventualmente anche dopo il collaudo della stessa.
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Sempre nell’ambito delle sue responsabilità, il Collaudatore dovrà, inoltre, verificare:
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NEWSLETTER del LATE
ERIZIO
– controllo di quanto prescritto per le opere eseguite, sia con materiali regolamentati
dal D.P.R. 06/06/2001, n. 380, Leggi n. 1086/71 e n. 64/74, sia con materiali diversi;
– ispezione dell’opera, sia nelle varie fasi costruttive degli elementi strutturali (ove il
Collaudatore sia nominato in corso d’opera), sia nel suo complesso, con particolare
riguardo alle parti più importanti. L’ispezione dell’opera verrà eseguita alla presenza
d l Direttore
del
Di
d i lavori
dei
l
i e del
d l Costruttore,
C
confrontando
f
d in
i contraddittorio
ddi
i il progetto
depositato in cantiere con il costruito. Il Collaudatore controllerà, altresì, che siano
state messe in atto le prescrizioni progettuali e siano stati eseguiti i controlli
sperimentali. Quando la costruzione è eseguita in procedura di garanzia di qualità, il
Collaudatore deve prendere conoscenza dei contenuti dei documenti di controllo
della qualità e del registro delle non conformità;
– esame dei certificati delle prove sui materiali, articolato come segue:
• accertamento del numero dei prelievi effettuati e della sua conformità alle
p
p 11 del D.M. 14/01/2008;
/ /
;
prescrizioni contenute al cap.
• controllo che i risultati ottenuti dalle prove siano compatibili con i criteri di
accettazione fissati nel citato cap. 11;
– esame dei certificati di cui ai controlli in stabilimento e nel ciclo produttivo, previsti
al cap. 11;
– controllo dei verbali e dei risultati delle eventuali prove di carico fatte eseguire dal
Direttore dei Lavori.
Norme di riferimento
Il riferimento generale al collaudo è nell’art. 7 della Legge n. 1086 del 5/11/71. Si prescrive
l’obbligo del collaudo statico per tutte quelle opere in cemento armato e acciaio per le quali
esista la necessità di assicurare la perfetta stabilità e sicurezza, precisando anche i tempi e le
modalità
d li à operative.
i
Il D.P.R. 6/06/2001, n. 380, “Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in
materia edilizia”, richiama, all’art. 67, tale legge, in base alla quale “il collaudo statico deve
essere eseguito da un ingegnere o da un architetto, iscritto all’albo da almeno dieci anni, che
non sia intervenuto in alcun modo nella progettazione, direzione ed esecuzione dell’opera”. Il
D.M. 14/01/2008 definisce le relative modalità con maggiori dettagli.
Prove di carico
L’art.
L’
t 9.2.
9 2 del
d l D.M.
D M 14/01/2008 regolamenta
l
t le
l procedure
d
per le
l prove di carico.
i
Q t
Queste,
quando ritenute necessarie dal Collaudatore, dovranno confermare la corrispondenza del
comportamento teorico e quello sperimentale. Le prove devono essere effettuate solo
allorquando i materiali degli elementi sottoposti a collaudo hanno raggiunto le resistenze
previste per il loro funzionamento finale in esercizio (maturazione).
Lo svolgimento deve avvenire con le modalità indicate dal Collaudatore che se ne assume la
piena responsabilità, mentre, per quanto riguarda la loro materiale attuazione, è responsabile
il Direttore dei lavori.
Il Collaudatore,
Collaudatore infatti,
infatti stabilisce,
stabilisce dapprima,
dapprima un programma di prove indicando le procedure di
carico e le prestazioni, in termini di deformazioni, che devono essere attese. Tale programma
viene reso noto al Direttore dei lavori, il quale provvederà alla sua attuazione, nonché al
Progettista e al Costruttore. Nel collaudo statico si terrà conto di quanto indicato nel cap. 4
per i vari materiali.
Le prove di carico accertano il comportamento delle opere sotto le azioni di esercizio. Di
conseguenza, esse devono essere tali da indurre le sollecitazioni massime di esercizio per
combinazioni caratteristiche (rare). In relazione al tipo della struttura ed alla natura dei
carichi, poi, le prove possono essere convenientemente protratte nel tempo, ovvero ripetute
su più cicli.
L’esito della prova andrà valutato sulla base dei seguenti elementi:
– le deformazioni crescano all’incirca in maniera proporzionale alla entità dei carichi;
– nel corso della prova non si siano prodotte fratture, fessurazioni, deformazioni o
dissesti che compromettano la sicurezza o la conservazione dell’opera;
– la deformazione residua, dopo il primo raggiungimento del valore del carico
massimo, non superi una quota parte di quella totale commisurata ai prevedibili
assestamenti iniziali di tipo anelastico della struttura oggetto della prova. Nel caso,
invece, che tale limite venga superato, prove di carico successive devono indicare
che la struttura tenda ad un comportamento elastico;
‐ la deformazione elastica risulti non maggiore di quella calcolata.
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Collaud
do statico
o dei solaii
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Il giudizio definitivo sull’esito della prova è emesso dal Collaudatore sotto la sua
responsabilità. L’art. 6, lett. c, della Legge n. 1086/71, attribuisce, oltre che al Collaudatore,
anche al Direttore dei Lavori la facoltà di eseguire prove di carico. Le competenze delle due
figure sono, però, diverse tra loro, come chiarisce la Circolare del Ministero LL.PP. n. 19581
del 31/07/79. Infatti, mentre per il Direttore dei Lavori la facoltà di eseguire e verbalizzare
prove di carico concerne una semplice attività fra quelle a lui attribuite, per il Collaudatore
l’operazione rappresenta una valutazione ed un giudizio finale definitivo sulla validità e
sicurezza delle strutture realizzate. Il Collaudatore può anche fare proprie le prove di carico
eventualmente eseguite dal Direttore dei Lavori.
Operazioni di collaudo
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Fig. 1 - Esempio di tabella per la registrazione dei dati rilevati nel caso di una prova di carico.
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Collaud
do statico
o dei solaii
La prova di carico, perché sia efficace, non può avere luogo prima che siano trascorsi 28 giorni
dall’ultimazione del getto del calcestruzzo. Essa, come già detto, deve essere programmata e
svolta secondo le modalità indicate dal Collaudatore, che se ne assume la piena
responsabilità. La sua materiale attuazione (in particolare, con la predisposizione degli
eventuali puntellamenti cautelativi) si svolge, però, sotto la responsabilità del Direttore dei
Lavori.
È ovvio che anche il Progettista delle strutture ed il Costruttore debbano essere messi al
corrente del programma delle prove. I carichi di prova, di solito uniformemente distribuiti,
debbono essere tali da indurre nella striscia di solaio caricata (striscia che si sceglie
sufficientemente distante dai sostegni paralleli al senso di orditura per risentire il meno
possibile del loro effetto di sostegno) la sollecitazione massima di esercizio per “combinazioni
combinazioni
rare” e, in relazione al tipo di struttura ed alla sua destinazione d’uso, essi dovranno essere
convenientemente protratti nel tempo. Poiché i carichi saranno gradualmente crescenti fino
al loro valore massimo, una prima valutazione positiva si potrà trarre dalla osservazione
dell’esistenza, entro certi limiti, di una proporzionalità fra le deformazioni ed i carichi stessi.
Raggiunto il carico massimo, questo viene mantenuto per almeno 12 ore per consentire
l’assestamento del solaio.
Condizione necessaria per esprimere un secondo giudizio positivo, è che la deformazione
elastica, misurata dopo l’avvenuto assestamento, non superi quella teorica. In pratica, per
misurare
i
i cedimenti,
di
i sii dispongono,
di
prima
i delle
d ll operazioni
i i di carico,
i degli
d li strumentii di misura
i
(flessimetri, ecc.) in corrispondenza degli appoggi e del prevedibile punto dove la
deformazione sarà massima (più semplicemente in mezzeria). Dopo essersi accertati che gli
strumenti siano stati azzerati, si può dare inizio alle operazioni di carico.
Si dispongono inizialmente i carichi in prossimità degli estremi della fascia di solaio presa in
considerazione (cioè degli appoggi) e si avanza verso la mezzeria operando per strati. Man
mano che si procede nel carico, si compila una tabella del tipo di fig. 1, dove viene riportata
l’ora di osservazione, il carico registrato in quel momento, la media delle deformazioni sugli
pp gg ((letture ai flessimetri f1 ed f2) e la lettura in campata
p
((flessimetro f1‐2)). Raggiunto
gg
appoggi
il
massimo carico, si faranno due letture: una al momento del suo raggiungimento e l’altra dopo
il tempo stabilito per l’assestamento a pieno carico (di solito 12 ore). Si comincia, quindi, a
scaricare la struttura ripetendo le operazioni in senso inverso a quelle di carico, procedendo
dal centro verso gli appoggi e sempre per strati successivi, riportando i valori delle letture,
fatte agli intervalli stabiliti, sulla stessa tabella.
Se la deformazione residua non supera una quota parte di quella totale commisurata ai
prevedibili assestamenti iniziali di tipo anelastico e se non si sono provocate lesioni o dissesti
che compromettano la stabilità o la conservazione del solaio, allora si può dare una terza
valutazione positiva che, sommata alle precedenti, diviene un giudizio positivo definitivo. Se,
invece la deformazione residua supera le aspettative,
invece,
aspettative sarà necessario accertare,
accertare con altre
prove di carico, se il solaio tenda ad un comportamento elastico.
Nella misurazione delle frecce di inflessione, bisogna tenere conto di due fattori
fondamentali:
1. sotto l’effetto dei carichi, si deforma non solo il solaio ma anche ciascuna delle travi da
cui il solaio è portato. Poiché, in genere, interessa conoscere solo il comportamento del
solaio, è necessario depurare la freccia di quest’ul‐timo dell’abbassamento delle travi
portanti;
2. le variazioni della temperatura, a volte notevoli nel corso delle circa 48 ore necessarie per
l operazioni di
d collaudo,
ll d sono causa di
d deformazioni
d f
l
ll stesso senso od
d in
le
nell solaio,
nello
quello contrario ai carichi applicati. Tali deformazioni possono dare luogo ad errori non
indifferenti, a meno che non siano state preventivamente e correttamente considerate.
Strumenti di misura
Gli apparecchi più comunemente usati per la misura delle deformazioni sono:
– flessimetri, misurano gli spostamenti in senso verticale dei punti della strut‐tura ai
quali sono collegati. Possono essere del tipo “a contatto diretto” o del tipo “a rinvio”
per mezzo
pe
e od
di u
un filo
od
di acc
acciaio.
a o Laa loro
o o se
sensibilità
s b tà d
di lettura
ettu a può variare
a a e da 1/20
/ 0 ad
1/100 di millimetro;
– estensimetri, misurano gli allungamenti o gli accorciamenti delle fibre superficiali
della struttura e indicano, quindi, la variazione di lunghezza che avviene tra due punti
a distanza prestabilita. La loro sensibilità di lettura è dell’ordine di 1/1000 di mm.
Un apparecchio molto usato dai Collaudatori è lo sclerometro. Esso serve a verificare, con un
procedimento “non distruttivo”, la qualità del calcestruzzo adoperato. La misura si basa sul
rimbalzo di una massa metallica che colpisce il calcestruzzo. Maggiore è il rimbalzo, maggiore
è la durezza che il calcestruzzo ha assunto e quindi migliori sono le resistenze meccaniche che
esso è in
in
però,
i grado
d di esplicare
li
i esercizio.
i i I risultati
i lt ti ottenuti
tt
ti hanno,
h
ò un significato
i ifi t
approssimato (qualitativo) e devono essere valutati con cautela. Infatti, si tratta di una prova
che ha soprattutto un valore comparativo, in quanto associa la “resistenza meccanica” del
calcestruzzo al rimbalzo della massa metallica.
A questo punto, è utile dare un cenno anche dei sistemi più comuni per caricare il solaio
durante le prove di collaudo. Tradizionalmente, vengono usati materiali presenti sul cantiere,
quali sacchi di cemento o di calce, blocchetti di tufo o di calcestruzzo, ecc.
Oggi, è molto in uso l’impiego dei materassi pneumatici a tenuta che vengono riempiti di
acqua (fig. 2), ma sta anche diffondendosi una particolare attrezzatura che, facendo contrasto
sulle strutture del piano superiore, applica, mediante un martinetto, un carico concentrato al
solaio da collaudare. Nello stesso tempo, mediante apparecchiature elettroniche ad esso
collegate, vengono rilevati e riportati con continuità, su di un foglio, i valori del carico o del
momento flettente e quelli della relativa deformazione.
Fig. 2 – Collaudo con materasso ad acqua.
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Collaud
do statico
o dei solaii
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Testo e figure sono estrapolati da Testo
e figure sono estrapolati da “Il
Il manuale manuale
dei solai in laterizio”, di Vincenzo Bacco, Edizioni Laterservice srl, formato cm 21 x 28 cm, pagine 400, euro 35,00. É possibile ordinare il volume c/o: Laterservice
srl, via A. Torlonia 15, 00161 Roma, tel. +39.06.44236926, fax +39.06.44237930.