ABSTRACT RAPPORTO DI PROVA

sulla prova di collaudo statico
di due passerelle ciclopedonali ubicate nel comune di Badia Calavena

Progetto di un itinerario ciclopedonale lungo la Val D’Illasi
tratto Ca’ del Diavolo – Selva di Progno
Comune: Badia Calavena (VR)

– passerella da 26 m in località Ca’ del Diavolo
– passerella da 11 m in località Trettene/Sant’Andrea


Introduzione

La Nievelt Labor Italia S.r.l. è stata incaricata conto di una impresa prove di collaudo statico su due passerelle ciclopedonali ubicate entrambe nel comune di Badia Calavena: una di 26 metri e la seconda di 11 metri di lunghezza.
Entrambe le passerelle fanno parte del progetto dell’itinerario cicloturistico lungo la Val d’Illasi (tratto Ca’ del Diavolo – Selva di Progno).
Nella relazione di calcolo progettista si evince che le travi utilizzate per la passerella da 26 m sono delle HL1100B e che ciascuna campata presenta due giunti tra le travi utilizzate a circa 7,5 m dall’appoggio sia sinistro che destro. Dunque ciascuna campata è costituita da 3 spezzoni di trave HL1100B di lunghezza rispettivamente 7,5 m (lato sinistro) + 11,0 m (centrale)+ 7,5 m (lato destro). Le travi utilizzate per la passerella da 11 m sono travi in acciaio HEA400 a tutta lunghezza della campata.
Le prove di collaudo sono stati eseguiti secondo la Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 – Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.
Per le passerelle ciclopedonali infatti il carico uniforme di 5 kN/m2 è relativo allo schema di carico 5 previsto appunto per i collaudi di Ponti di 3a categoria.
La scelta di utilizzare dei teli impermeabili ed un riempimento di acqua con autobotti fino ad un livello pari a 0,5 m dal piano di calpestio delle passerelle è stata eseguita proprio per garantire l’uniformità del carico (come richiesto nel D.M. 14.01.2008).
Le operazioni sono state eseguite dai tecnici della Nievelt Labor Italia S.r.l. in 3 giornate.
Il comportamento dell’opera è stato valutato in termini di spostamenti indotti dall’applicazione di un carico sull’impalcato. Il sistema di misura degli spostamenti è stato configurato e realizzato in modo da ottenere misure di spostamento “assoluto”, utilizzando punti di riferimento esterni non interessati da eventuali deformazioni indotte dalla prova.
In ottemperanza alle richieste del Committente di avere misure di spostamento non affette da deformazioni indotte dalla prova e di ottenere accuratezze di rilievo dell’ordine del millimetro, è stato proposto e realizzato un sistema di misura con rilievi geodetici mediante l’utilizzo di Stazioni Totali Robotizzate ad Altissima Precisione (che consentono anche l’elaborazione dei dati in real time) con misure su microprismi riflettori posizionati in allineamenti lungo il profilo delle passerelle.

Passerella da 26 m
La passerella, oggetto del primo collaudo, viene sottoposto alla prova di carico per valutarne la deformazione e la freccia massima in corrispondenza dei punti di misura sotto carico statico come definito nei precedenti paragrafi. Per questa passerella in particolare, viene chiesto un doppio ciclo di carico e scarico con riempimenti fino alle quote corrispondenti ad 1/3; 2/3 e 3/3 del carico massimo e svuotamenti parziali pari a 2/3; 1/3 del carico massimo, fino allo scarico completo.


Foto 1: Passerella da 26 m con vasca istallata

Come punti di misura del monitoraggio sono stati utilizzati dei microprismi riflettori (incollati con resine speciali al di sotto delle travi nei punti evidenziati in che hanno garantito misure ad alta precisione. I punti di controllo sono stati collocati lungo due allineamenti sui profilati in acciaio di monte e di valle della passerella. In particolare, per ogni allineamento, un punto è stato collocato in corrispondenza di ciascuna spalla, un punto in corrispondenza di ciascun giunto (posti a circa ¼ e ¾ della passerella) ed un ultimo in corrispondenza del centro della passerella stessa.
I punti di misura sono stati quindi 5 per ciascuna trave e posti in corrispondenza dei due appoggi, dei due giunti e del punto centrale (mezzeria) della campata.
Per garantire i capisaldi fissi esterni sono stati installati 4 microprismi a debita distanza all’impalcato in oggetto.
Le postazione di misura è stata posta ad una distanza di circa 13 m dalla passerella, in area non interessata da deformazioni indotte dalla prova, e riferita a punti di riferimento esterni distanti tra i 15 ed i 20 m dalla passerella.
Per ottenere il carico uniforme richiesto pari a 5 kN/m2, nella fase di riempimento si è raggiunta una quota massima pari a 0,5 m di acqua (considerando un peso unitario di volume dell’acqua pari a 10 kN/m3 difatti si ottiene che 0,5m x 10kN/m3 = 5 kN/m2).
Per la passerella in esame le letture eseguite sono state un totale di 15. Nella tabella seguente (Tabella 1) si riportano sia le informazioni temporali della prova di collaudo, sia un riassunto relativo al numero di fasi di carico/scarico nonché al numero di letture eseguite, i livelli d’acqua raggiunti per ciascuno step ed i metri cubi di acqua utilizzati per raggiungere il carico corrispondente.


Tabella 1: Riassunto delle varie fasi di carico e scarico (passerella da 26 m)

















Passerella da 11 metri
Anche la passerella, oggetto del secondo collaudo, viene sottoposto alla prova di carico per valutarne la deformazione e la freccia massima in corrispondenza dei punti di misura sotto carico statico come definito nei precedenti paragrafi.
In particolare viene chiesto un singolo ciclo di carico e scarico con riempimento singolo fino alle quote corrispondenti ad 1/3; 2/3 e 3/3 del carico massimo e svuotamento fino a quote parziali pari a 2/3; 1/3 del carico massimo e scarico completo.


Foto 2: Vista longitudinale della passerella da 11 m


































I punti di misura sono stati 3 microprismi riflettenti incollati con resine speciali al di sotto di ciascuna trave e posti in corrispondenza dei due appoggi e del punto centrale (mezzeria) della campata. Per garantire i capisaldi fissi esterni sono stati installati 3 microprismi a debita distanza all’impalcato in oggetto.
Le postazione di misura è stata posta ad una distanza di circa 8 m dalla passerella, in area non interessata da deformazioni indotte dalla prova, e riferita a punti di riferimento esterni distanti tra i 15 ed i 20 m dalla passerella.
Per la passerella in esame le letture eseguite sono state un totale di 8. Nella tabella seguente (vedi Tabella 2) si riportano sia le informazioni temporali della prova di collaudo, sia un riassunto relativo al numero di fasi di carico/scarico nonché al numero di letture eseguite, i livelli d’acqua raggiunti per ciascuno step ed i metri cubi di acqua utilizzati per raggiungere il carico corrispondente.


Tabella 2: Riassunto delle varie fasi di carico e scarico (passerella da 11 m)









Misure Topografiche mediante Stazione Totale Robotizzata

Le misure topografiche sono state realizzate mediante l’utilizzo di Stazioni Totali Robotizzate di Altissima precisione. I rilievi hanno permesso la misura degli spostamenti dei punti di controllo con una precisione/accuratezza di sistema rispondente alle Specifiche Tecniche, che richiedevano precisioni dell’ordine del millimetro.

Modalità di rilievo

Nella prima sessione, effettuata con la stazione automatica, è stato realizzato un ciclo di insegnamento utilizzando delle misure di riferimento acquisite sui punti in modalità manuale e/o automatica.
Ad ogni sessione di misura, prima di avviare le misure di monitoraggio in automatico si è proceduto ad:
• effettuare la calibrazione del compensatore biassiale;
• verificare alcuni parametri di controllo del sistema;
• effettuare un ciclo di verifica che esegue in automatico la collimazione dei punti per verificarne la loro effettiva disponibilità.
Il riconoscimento della visibilità di tutti i punti di misura inseriti nel file di riferimento è necessario per procedere alla collimazione automatica dei punti. Nel caso in cui un punto di monitoraggio non sia visibile (causa copertura da attrezzature di cantiere, effetti di rifrazione o accidentali spostamenti), questo deve essere escluso manualmente dal file di riferimento per consentire l’esecuzione della misura automatica. Per ogni punto visibile vengono indicate le variazioni delle tre coordinate nel sistema locale (∆Est, ∆Nord e ∆Quota) rispetto al ciclo di insegnamento, che devono risultare al di sotto della tolleranza stabilita (raggio di ricerca di 0.5 m).
Successivamente, si procede con il programma di monitoraggio per la misura dei punti imponendo la realizzazione delle ripetizioni (strati), in numero non inferiore a tre.
Al termine della misura viene effettuato un controllo dell’errore di chiusura degli strati che fornisce i valori della deviazione standard orizzontale (in cc), verticale (in cc) e delle distanze (in mm). Se tali valori rientrano nella tolleranza stabilita le misure vengono archiviate.

Risultati della prova

Nelle tabelle e nei grafici seguenti sono riportati i risultati delle prove di carico descritte in termini di spostamenti verticali delle travi monitorate.
Tutte le misurazioni delle diverse configurazioni di carico sono indicati come abbassamenti in millimetri dei punti di misura rispetto alla lettura eseguita nello step 1, ovvero nella configurazione di passerella scarica.
I risultati in termini di abbassamenti verticali per ciascuno step di carico si possono riassumere:
• in Tabella 3 per la passerella da 26 m;
• in Tabella 4 per la passerella 11 m.

Risultati per la passerella da 26 m
Di seguito si riportano le elaborazioni dei dati restituite in tabelle e grafici. Sia per la trave di monte che di valle.
Ai fini della comprensione dei grafici si sottolinea che:
• Gli step da 1 a 5 sono relativi alla prima fase di carico (fase di carico 1);
• Gli step da 5 a 8 sono relativi alla prima fase di scarico (fase di scarico 1);
• Gli step da 8 a 12 sono relativi alla seconda fase di carico (fase di carico 2);
• Gli step da 12 a 15 sono relativi alla seconda fase di scarico (fase di scarico 2).

Nel Grafico 1 e Grafico 2 si trovano gli andamenti dei cedimenti in riferimento a ciascuno step e fase di carico rispettivamente per la trave di monte e di valle.
Nelle Grafico 3 e Grafico 4 sono inserite le tendenze dei cedimenti dei microprismi centrali in corrispondenza dei 15 step delle fasi di carico/scarico, rispettivamente per la trave di monte e di valle.


Tabella 3: Risultati del monitoraggio in termini di cedimento verticale per ciascuna fase di carico e di scarico (passerella da 26 m)











Grafico 1: Grafici degli spostamenti verticali della trave di monte della passerella da 26 m








Grafico 2: Grafici degli spostamenti verticali della trave di valle della passerella da 26 m








Grafico 4: Tendenza degli spostamenti verticali dei microprismi centrali della trave di monte e di valle della passerella da 26 m








Risultati per la passerella da 11 m
Di seguito si riportano le elaborazioni dei dati restituite in tabelle e grafici. Sia per la trave di monte che di valle.
Ai fini della comprensione dei grafici si sottolinea che:
• Gli step da 1 a 5 sono relativi alla prima fase di carico (fase di carico 1);
• Gli step da 5 a 8 sono relativi alla prima fase di scarico (fase di scarico 1);
Nei Grafico 5 e Grafico 6 si trovano gli andamenti dei cedimenti in riferimento a ciascuno step e fase di carico rispettivamente per la trave di monte e di valle.
Nelle Grafico 7 e Grafico 8 sono inserite le tendenze dei cedimenti dei microprismi centrali in corrispondenza dei 15 step delle fasi di carico/scarico, rispettivamente per la trave di monte e di valle.


Tabella 4: Risultati del monitoraggio in termini di cedimento verticale per ciascuna fase di carico e di scarico (passerella da 11 m)








Grafico 6: Grafici degli spostamenti verticali della trave di monte e di valle della passerella da 11 m








Grafico 8: Tendenza degli spostamenti verticali dei microprismi centrali della trave di monte e di valle della passerella da 11 m







Conclusioni

Passerella da 26 m
Per quanto riguarda il cedimento massimo in mezzeria della passerella da 26 m, corrispondente allo step di applicazione del carico massimo (5 kN/m2) stabilizzato per 30 minuti, risulta essere pari a:
• 17,3 mm per la trave di monte (vedi Prisma 3M nello step 5 in Tabella 3);
• 19,2 mm per la trave di valle (vedi Prisma 3V nello step 5 in Tabella 3).

Passerella da 11 m
Per la passerella di 11 m il cedimento massimo in mezzeria nella fase di carico massimo (5 kN/m2) risulta essere pari a:
• 11,8 mm per la trave di monte (vedi Prisma 2M nello step 5 in Tabella 4Tabella 3);
• 11,5 mm per la trave di valle (vedi Prisma 2V nello step 5 in Tabella 4).

Grafici