L’analisi dinamica non-lineare di strutture e sistemi geotecnici richiede la rappresentazione dell’azione sismica mediante opportune storie temporali del moto del terreno, il cui spettro di risposta sia compatibile in media con lo spettro di progetto. Nonostante la disponibilità crescente a livello mondiale di banche dati di registrazioni accelerometriche, che rappresentano una fonte eccezionale di dati strong-motion di elevata qualità per ricercatori e professionisti, il numero di registrazioni in prossimità della sorgente sismica di forti terremoti ed in condizioni geologiche complesse permane limitato.
Negli ultimi anni, con il continuo progresso delle risorse computazionali ad alte prestazioni, le simulazioni numeriche della propagazione delle onde sismiche sono emerse come un potente strumento in grado di generare, previa validazione, accelerogrammi del moto del terreno in configurazioni realistiche della sorgente, del mezzo di propagazione e della risposta sismica locale, da utilizzare per sopperire alla mancanza di registrazioni. L'uso di accelerogrammi generati mediante simulazione numerica è ammesso dalla normativa sismica nazionale (Norme Tecniche per le Costruzioni, 2018) e internazionale (e.g. ASCE/SEI 7-16 negli USA).
Questo articolo si propone di presentare una banca dati innovativa, denominata BB-SPEEDset, costituita da accelerogrammi a banda larga ottenuti attraverso la simulazione numerica tri-dimensionale mediante il codice di calcolo ad alte prestazioni SPEED (SPectral Elements in Elastodynamics with Discontinuous Galerkin, http:/ /speed.mox.polimi.it/) sviluppato presso il Politecnico di Milano. Vengono messi in luce i vantaggi di tale banca dati, opportunamente validata rispetto ad accelerogrammi reali con verifiche sia sismologiche che ingegneristiche, attraverso la presentazione del software Select&Match, uno strumento per la selezione e scalatura di accelerogrammi spettro-compatibili che integra registrazioni e simulazioni del moto del terreno.
 

Il vetrocamera, composto da pannelli di vetro intervallati da cavità riempite di gas, trova largo impiego in architettura grazie alle sue proprietà di isolamento termico e acustico. Il suo comportamento strutturale è fortemente influenzato dalla complessa interazione tra gli strati di vetro e il gas, che consente la condivisione tra i diversi strati di vetro dei carichi applicati, aumentando così la capacità portante dell’elemento. Questo fenomeno, denominato “load sharing”, dipende dalla variazione di pressione nelle cavità a seguito dell’applicazione dei carichi, ed è quindi influenzato dalla rigidezza dei pannelli in vetro e dalla comprimibilità del gas. Anche variazioni della pressione barometrica e della temperatura del gas all’interno dell’intercapedine possono sbilanciare le pressioni esterna ed interna, causando l’inflessione dei pannelli di vetro.
Una progettazione accurata del vetrocamera deve necessariamente tener conto di questi fenomeni. Nell’articolo vengono presentati diversi modelli di calcolo, tra cui l’approccio “Betti’s Analytical Method” (BAM), che sarà incluso nel nuovo Eurocodice sul vetro strutturale. Tale modello si applica a vetrate isolanti composte da un numero arbitrario di lastre di vetro, nelle più diverse condizioni di carico e vincolo, compresi i casi di carichi lineari e concentrati. Il suo principale vantaggio è che fornisce formule compatte e di semplice applicazione, tramite l’utilizzo di coefficienti forniti in tabelle.

I corsi accademici sui metodi sperimentali nei molteplici campi dell'ingegneria sono una straordinaria opportunità per approfondire il comportamento dei materiali e scoprire le potenzialità e i limiti dei modelli fisici adottati nella progettazione. Uno strumento fondamentale in questo percorso è la catena di misura, ovvero la sequenza di passaggi necessari per il rilevamento, l'elaborazione e la registrazione delle variabili monitorate durante una prova sperimentale. Nell'era dei sensori elettronici e dei dati digitali, un primo rischio è quello di perdere il controllo delle effettive prestazioni e dei possibili errori che questo processo comporta e di considerare indiscutibilmente corrette le misure che scaturiscono magicamente dall'esperimento. Un altro problema è quello insinuare l’idea che l’organizzazione dei sistemi di misura sia una prerogativa di laboratori ben attrezzati e di tecnici specializzati, e non una parte integrante della progettazione della prova. Questo è più nello specifico il caso degli studenti di Ingegneria Civile, che si sentono più distanti dalle necessarie competenze di Ingegneria Elettronica e dell'Informazione.
Per ovviare a queste problematiche è stato sviluppato un kit a basso costo, che consente agli studenti di effettuare autonomamente semplici prove sperimentali e confrontare in modo interattivo le evidenze osservate e i modelli teorici che le descrivono. La strumentazione è basata su una scheda Arduino Uno per l’acquisizione dei dati e su alcuni semplici sensori analogici che misurano l'accelerazione, lo spostamento e la temperatura. Oltre ai coinvolgenti esercizi resi possibili dal kit, di cui si discuterà in dettaglio in questo articolo, questa è anche l'occasione per divulgare la rivoluzione dell'artigianato digitale, come opportunità per stimolare la creatività degli studenti e un approccio interdisciplinare ai loro studi.

I tunnel in calcestruzzo delle reti ferroviarie, alla luce della necessità di garantire una lunga vita nominale (75-100 anni), devono possedere eccellenti doti di durabilità. L’utilizzo di protettivi superficiali a base di inibitori di corrosione migranti rappresenta una soluzione attraverso cui mitigare la necessità di effettuare manutenzioni straordinarie su strutture progettate con spessori dello strato di copriferro inferiori a quello (fissato dall’EC2) necessario per garantire la vita nominale dell’opera. L’obiettivo di questo lavoro consiste nello studio dell’efficacia di un inibitore di corrosione a base silanica applicato sulle superfici in calcestruzzo di tre tunnel ferroviari italiani. Allo scopo sono state condotte prove di carbonatazione accelerata su campioni tal quali e provini trattati con inibitori di corrosione, mentre la stima dello spessore di calcestruzzo carbonatato alla fine della vita di servizio è avvenuta tramite la legge di Fick. I risultati sperimentali hanno mostrato che l’utilizzo di inibitori di corrosione migranti consente di ridurre sensibilmente il rischio di completa carbonatazione dello strato di copriferro al termine della vita utile dell’opera sia sulle superfici esposte a cicli di asciutto-bagnato che su quelle in ambienti asciutti.

In Cile, nel deserto di Atacama, a circa 40 chilometri dalla città portuale di Freirina, si trovano i resti dell'ex Labrar Copper Smelter, fondería che ha funzionato attivamente fino alla fine del XIX secolo.
Questo sito, attualmente conosciuto come Chimeneas o Torres de Labrar, comprende tre costruzioni in muratura di mattoni rinforzate con profili in ferro, che facevano parte di un complesso industriale per l’estrazione del rame.
A causa della rilevanza industriale e del significato culturale che il sito possiede, esso è stato dichiarato Monumento Nazionale dalla Legge 17.288 dei Monumenti Nazionali nella Categoria Monumento Storico, la massima protezione legale esistente nel Cile per i siti di rilevanza storica. La tutela fu formalizzata con "Decreto Supremo" n. 8377, il 2 ottobre 1980.
Questo progetto è stato oggetto di un concorso pubblico indetto dal Consiglio dei Monumenti Nazionali del Cile, che richiedeva un lavoro multidisciplinare. Esso comprendeva, oltre al progetto di messa in sicurezza, uno studio storico del sito, un rilievo geometrico delle costruzioni esistenti, un rilievo volto a evidenziare i danni architettonici e strutturali e una analisi diagnostica della attuale situazione.
Il sito comprende tre torri a base quadrata che misurano circa 2 metri di lato, con un'altezza di 18 metri. Le torri sono state costruite in muratura di laterizio e rinforzate esternamente con profili in ferro. Tutti questi dati, sia bibliografici che geometrici, sono stati la base per proporre un progetto di messa in sicurezza strutturale, che tenessse anche in conto l’urgenza dell'intervento nonché la difficoltà di accesso al sito.