Traffico stradale o ferroviario, demolizione, compattazione, perforazione, macchine industriali o fenomeni naturali: gli edifici e le opere sono regolarmente soggetti a vibrazioni.
Queste sollecitazioni non provocano sistematicamente danni. Il loro impatto dipende dalla loro intensità, dalla loro frequenza, dalla loro durata e dalla loro ripetizione, ma anche dallo stato della struttura, delle sue fondazioni e del suolo circostante. Un livello accettabile per un edificio recente può quindi diventare problematico per un'opera antica, indebolita o che ospita attrezzature sensibili.
Che cos'è la misura vibratoria?
La misura vibratoria consiste nel registrare i movimenti trasmessi al suolo, a un edificio o a un'opera a seguito di una perturbazione ambientale. Questa azione può essere puntuale, ripetuta o continua.
Realizzata generalmente secondo tre assi ortogonali, consente in particolare di misurare:
• l’accelerazione, in mm/s² o mg;
• la velocità particellare e il suo valore massimo, chiamato PPV, espresso in mm/s ;
• la frequenza dominante, espressa in hertz ;
• la durata e la ripetitività degli eventi.
L'intensità da sola non è sufficiente per valutare l'impatto di una vibrazione. La sua frequenza è anch'essa determinante: quando si avvicina alla frequenza naturale di una struttura, le basse frequenze, i movimenti possono essere amplificati e causare danni.
Perché monitorare le vibrazioni?
In un cantiere, la misurazione vibratoria consente di proteggere gli edifici vicini e di verificare che i lavori rimangano compatibili con le soglie definite per il progetto. In caso di superamento, la potenza, la cadenza o il metodo di esecuzione possono essere rapidamente adattati.
Le misurazioni temporizzate consentono anche di avvicinare ogni evento al diario di cantiere, di identificare il macchinario o l'operazione interessata e di disporre di dati oggettivi in caso di reclamo.
Su un'opera in esercizio, l'evoluzione delle frequenze, delle ampiezze o della velocità vibratoria può rivelare una modifica del comportamento dinamico, una perdita di rigidità o una risposta insolita sotto una sollecitazione comparabile.
La misurazione vibratoria non sostituisce quindi una perizia strutturale. La completa con dati oggettivi e consente di seguire l'evoluzione dell'opera tra due ispezioni.
In quali casi implementare un monitoraggio?
Il monitoraggio vibratorio è particolarmente adatto:
• ai lavori di demolizione, compattazione, battitura, perforazione o scavo;
• agli edifici vicini a un cantiere;
• ai monumenti storici e alle murature antiche;
• ai ponti, passerelle e opere d'arte;
• ai tunnel e alle infrastrutture ferroviarie;
• ai siti industriali e attrezzature sensibili.
Un monitoraggio affidabile inizia con la definizione precisa dell’obiettivo e, quando possibile, con la realizzazione di uno stato iniziale prima dell’inizio dei lavori. I sensori devono poi essere fissati saldamente su punti rappresentativi, come le fondazioni, un muro portante, una facciata esposta o un elemento strutturale critico.
Quali norme applicare ?
Non esiste una soglia universale applicabile a tutte le strutture. I valori dipendono dal paese, dal tipo di edificio, dal suo stato, dalla frequenza misurata e dalla natura dei lavori. In Francia, la circolare del 23 luglio 1986 è ancora utilizzata come riferimento tecnico in alcuni contesti, in particolare per le vibrazioni meccaniche emesse nell’ambiente da impianti classificati.
Diversi riferimenti possono essere utilizzati come :
• la Circolare 86, in Francia, per la valutazione delle vibrazioni meccaniche emesse nell’ambiente ;
• l’IN 1226, principalmente per i lavori nelle vicinanze delle infrastrutture ferroviarie ;
• la BS 7385, nel Regno Unito, per valutare il rischio di danni agli edifici ;
• la SN 640 312a, in Svizzera, in base alla sensibilità della costruzione e al tipo di sorgente.
• La DIN4150-3, norma tecnica tedesca ampiamente utilizzata in Europa per valutare gli effetti delle vibrazioni sugli edifici.
I limiti devono sempre essere definiti in base al contesto del progetto e alle prescrizioni dei professionisti responsabili.
Il DELTA V per un monitoraggio connesso
Con il DELTA V, FEELBAT completa la sua gamma di sensori connessi dedicati al monitoraggio strutturale e geotecnico.
I riferimenti Circolare 86, IN 1226, BS 7385, SN 640 312a e DIN4150-3 sono direttamente integrati nell’applicazione mobile FEELBAT. L’utente può così selezionare la norma appropriata, facilitare la lettura dei risultati e configurare più semplicemente i suoi limiti di allerta.
Le misurazioni sono consultabili a distanza, storicizzate e associate a avvisi personalizzabili. Il monitoraggio vibratorio può anche essere incrociato con il monitoraggio delle crepe, delle inclinazioni, delle deformazioni, dei livelli piezometrici e delle condizioni ambientali.
Questo approccio multiparametrico consente di collocare ogni evento nel suo contesto e di ottenere una visione più completa del comportamento della struttura.
In Breve
La misurazione vibratoria non consiste solo nel verificare se un limite è stato superato. Permette di comprendere come viene generata una sollecitazione, come si propaga e come la struttura risponde.
In un cantiere, aiuta ad adattare i metodi di esecuzione e a proteggere gli edifici circostanti. In un’opera in esercizio, completa le ispezioni e contribuisce a seguire l’evoluzione del suo comportamento dinamico. In un ambiente industriale, protegge anche le attrezzature e la continuità dell’attività.
Associata a un monitoraggio continuo, a degli avvisi e a un'analisi adattata al contesto, la misura vibratoria diventa un vero strumento di prevenzione, tracciabilità e supporto alla decisione.