L’articolo completa e integra il tema introdotto nei due precedenti contributi (Structural 218/2018 e 219/2018), che trattava, il primo del pre-dimensionamento delle strutture in acciaio e della verifica delle più frequenti tipologie di elementi strutturali, e il secondo dell’attenzione allo stato di deformazione, essenziale nella progettazione strutturale in acciaio.
Per l’importanza dell’argomento e l’estensione generale di questa 6^ parte dedicata al dettaglio delle connessioni, è stato deciso di suddividere il capitolo in due sezioni:
- La sezione 6a. che fa capo a questa pubblicazione tratterà i dettagli a cerniera e i controventi
- La sezione 6b. edita nella prossima pubblicazione tratterà i dettagli di continuità, incastro, di base con le fondazioni e dettagli per apparecchi in temperatura.
Come già accennato negli articoli precedenti, l’esecuzione delle strutture metalliche prevede normalmente una prima fase di prefabbricazione negli stabilimenti di produzione e una seconda effettuata in cantiere, di assmblaggio spesso a piè d’opera e di montaggio.
I vari elementi strutturali devono essere mutuamente connessi.
Le giunzioni, pensate dal progettista nella fase di elaborazione della struttura, saranno di norma cerniere (ideali e non) e incastri. Esse potranno essere eseguite con bulloni oppure mediante saldature da eseguire in opera.
I collegamenti bullonati garantiscono in genere una buona affidabilità e velocità di montaggio.
Le saldature in opera necessitano di maggiore attenzione nella esecuzione, di norma eseguita in ambiente esterno, oltre che di maggiori e più onerosi controlli non distruttivi. Il loro impiego è spesso dettato da necessità statiche, ad esempio in aree ad alta sismicità, ove duttilità e sovra-resistenza giocano un ruolo importante, ma anche per esigenze architettoniche o dimensionali o per consuetudine, caso questo riscontrato oltre oceano (Americhe) oppure in estremo oriente.
Ci si propone quindi in questo contributo di fornire le tipologie più comuni accompagnate da metodi di verifica semplici e soprattutto conservativi.
Si analizzeranno anche dettagli utilizzati in particolare in campo industriale, necessari a garantire la congruità fra progetto ed esecuzione. Casi specifici come quello degli appoggi scorrevoli uni- o bi-direzionali degli apparecchi in temperatura fra “corpo caldo” e struttura “fredda” oppure di cerniere “non ideali” ma “reali”, richieste nel caso di strutture estese in senso longitudinale (con riferimento a Structural 215 gennaio/febbraio 2018, pagine 18-24).
Si vuole ricordare soprattutto ai progettisti più giovani, l’importanza che la robustezza dei giunti gioca nel dimensionamento.
Il risparmio nel numero di bulloni, spessori di flange e piastre di nodo “risicate”, dimensioni “tirate” dei cordoni di saldatura non servono a ridurre i costi di un’opera; viceversa sono spesso causa di cedimenti strutturali che possono influire sulla stabilità complessiva dell’opera.
 

L’articolo presenta i danni ad un impianto fognario di alcuni km di lunghezza, costruito seguendo le procedure correnti, osservati pochi mesi dopo il terremoto dell’Aquila del 2009. L’ispezione è stata effettuata mediante dispositivo telecomandato. La porzione di condotte di polivinilcloruro (PVC) e di polietilene ad alta densità (HPDE) mostra ovalizzazioni significative. L’ispezione mostra un limitato danneggiamento alle condotte in calcestruzzo, ad eccezione di determinate sezioni, interessate dallo scorrimento della vicina faglia di Bazzano. Un danneggiamento severo alle giunzioni tra tubo e tubo è ascrivibile allo spostamento relativo ed alla curvatura imposti dal sisma al suolo. L’articolo discute le condizioni di carico sismico per condotte sotterranee imposte dallo Eurocode 8. Quantunque l’impianto fognario non sia stato progettato secondo tali condizioni di carico, l’ispezione fornisce una validazione sperimentale delle condizioni più significative in fase progettuale: la frattura del terreno e la variazione da punto a punto del moto sismico (effetto del passaggio d’onda).

ARTICOLO SOLO IN LINGUA INGLESE
 

Il patrimonio edilizio in muratura abbraccia una grande varietà di tipologie strutturali, tra cui chiese, ponti, teatri, castelli e torri. Il comportamento strutturale di queste costruzioni è spesso complesso da comprendere a causa delle incertezze legate ai materiali e alla geometria. Infatti, da un lato la muratura ha un comportamento non lineare e dall’altro le dimensioni degli edifici richiedono lunghe e dispendiose attività di rilievo. Ai fini computazionali si rendono, quindi, necessarie semplificazioni che minano spesso l’accuratezza dei risultati.
Nel presente articolo è riportato lo studio di una torre muraria monumentale del 1300 situata nel Comune di Soleto, in Provincia di Lecce. L’obiettivo è valutarne la stabilità statica e la vulnerabilità sismica. In assenza di precedenti indagini, è stato pianificato ed eseguito un intensivo programma di saggi strumentali e attività di rilievo geometrico, mediante un uso innovativo del drone. Quest’ultimo è in grado di riprodurre la geometria della struttura “in volo”, riducendo in modo significativo i tempi ed i costi del rilievo e senza compromettere l'accuratezza delle misure.
L’oggetto risultante è stato poi inserito in ambiente FEM per la modellazione strutturale mediante analisi non lineare. I risultati più salienti di questo studio sono riportati e discussi nel presente lavoro. Essi sono principalmente focalizzati nell'individuare le criticità strutturali, fortemente condizionate da un difetto di verticalità della torre, a causa di pregressi cedimenti del terreno di posa ed errori di costruzione. Infine, viene proposta una soluzione per l’adeguamento strutturale nel rispetto del criterio di “minimo intervento”.

Il metodo si propone di misurare in modo non distruttivo il contenuto dei cloruri e il pH del calcestruzzo strutturale impiegato nelle costruzioni civili e nelle opere di ingegneria in generale, al fine di valutare le condizioni di degrado e di monitorare nel tempo il processo di invecchiamento ed ammaloramento.
In particolare, il metodo sperimentale proposto si basa sulla misura del potenziale di un elettrodo di diametro millimetrico inserito all'interno del calcestruzzo in fase di getto o post-getto, riferito ad un controelettrodo del tipo a giunzione liquida posto sulla superficie esterna dello stesso.
Nel caso dei cloruri, l'elettrodo di misura è costituito da un filo di argento ricoperto da un film di AgCl ottenuto per anodizzazione elettrochimica. Nel caso del pH, l'elettrodo di misura è costituito da un filo di iridio rivestito da un film di ossido di iridio ottenuto mediante ossidazione termica. Il controelettrodo è costituito da una barretta di rame immersa in una soluzione satura di solfato di rame. Un apposito sistema, gestito da un circuito elettronico, consente, ad ogni misura, il ricambio automatico della soluzione garantendo la stabilità a lungo termine delle misure. Le misure di potenziale vengono tradotte in valori di concentrazione tramite curve di calibrazione, specifiche per ogni sensore, ricavate da misure in laboratorio utilizzando gli standard di riferimento.
I dati, acquisibili con una frequenza temporale regolabile, vengono trasmessi mediante GSM ad un portale che registra le informazioni e gestisce gli alert, consentendo a distanza di avere un monitoraggio funzionale dello stato di conservazione del calcestruzzo del copriferro e dei processi di degrado in atto, nonché della loro evoluzione nel tempo.
Il sistema di monitoraggio risulta non invasivo ed economico. Inoltre consente di misurare i parametri chimico-fisici in punti della struttura difficilmente accessibili, come viadotti e piloni. Il metodo oggetto del presente articolo riguarda un sistema di rilevamento in situ brevettato (rif. ITALIA: concessione n° 1423532; EUROPA: Application n°15716866.7-1020. Patent n° 3114477, UAE: Application n° P6000163/2016).
 

Il presente lavoro affronta la valutazione delle prestazioni meccaniche e della capacità portante delle coperture voltate in muratura di pietra leccese esposte ad incendi. È stato esaminato un edificio sito nel centro storico di Gallipoli che un tempo ospitava l’area mercatale ed attualmente ha destinazione commerciale. Per tale edificio è stato simulato uno scenario di incendio con un software che consente di riprodurre lo sviluppo dello stesso attraverso la velocità di rilascio del calore per area o tramite il calore di reazione. La caratterizzazione meccanica del materiale integro e del materiale danneggiato, adottata nella simulazione, è stata effettuata sperimentalmente. È stato, inoltre, istituito un confronto tra le distribuzioni delle temperature ottenute con l’analisi numerica e la condizione reale agli incendi avvenuti negli anni ’80 e’90 rilevata tramite alterazione cromatica della muratura. La colorazione del materiale danneggiato è stata confrontata con la mappatura termica della simulazione numerica. Infine, è stata discussa la validità ed applicabilità del modello proposto in relazione sia allo stato dell’arte sia ad eventuali sviluppi futuri.