come garantire la sicurezza strutturale degli edifici

Come garantire la sicurezza strutturale degli edifici

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Maggio 2022

Gli edifici possono accumulare gradualmente danni e deteriorarsi durante la loro vita operativa, a causa dell'invecchiamento dei materiali, di eventi sismici, di errori di progettazione, di assestamenti imprevisti delle fondazioni, ecc.

Un regolare monitoraggio strutturale è quindi la chiave per progettare un piano di manutenzione e garantire la sicurezza e la funzionalità. e garantire la sicurezza e la funzionalità.

Questi sono i parametri che devono essere monitorati negli edifici:

  • Parametri dinamici (vibrazioni, accelerazione)
  • Parametri statici (inclinazione, spostamento statico)
  • Parametri modali (frequenze, forme e smorzamento)
  • Parametri ambientali (temperatura della struttura e dell'aria, umidità, vento, precipitazioni)
  • Parametri geotecnici (pendenza del terreno, livello delle acque sotterranee, precipitazioni, fessure ecc.)

Tutti devono essere controllati a un certo punto, ma non sempre è necessario monitorarli contemporaneamente: dipende dal progetto. Abbiamo creato tre tipi principali di sistemi di monitoraggio per edifici e strutture verticali: base, completo ed extra. Si tratta solo di linee guida che possono cambiare in base alle esigenze della struttura e del progetto specifici: tuttavia vi aiuteranno ad avere un'idea più chiara del tipo di sistema di monitoraggio che la vostra struttura potrebbe richiedere. 

Impostazione di base:
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Sistema di impostazione SHM di base per edifici e strutture verticali

Inclinometro

Un Inclinometro misura l'angolo di inclinazione (tilt) del punto in cui è installato. che aiuta a capire se si sta verificando un cedimento del terreno che mette a rischio la stabilità della struttura. Questo fa parte della cosiddetta "analisi statica". Tutti i Move Solutions sensori misurano anche la temperatura, utile per capire quanto la struttura e il materiale si espandono o si contraggono al variare della temperatura giornaliera/stagionale.

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Move Solutions Cloud Platform che mostra i dati di un Inclinometro

Vibrometro

Un vibrometro viene utilizzato per l'analisi dinamica: valuta come la struttura reagisce alle sollecitazioni esterne, grazie all'analisi della frequenza e delle vibrazioni e alla velocità di picco delle particelle (PPV). I nostri vibrometri hanno anche un'opzione di impostazione delle soglie in linea con la legislazione vigente nel vostro Paese (DIN4150, UNI9916, BS7385*, SN 640 312a*, RI8507*), inviando avvisi in tempo reale in caso di anomalie.

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Move Solutions Piattaforma cloud che mostra i dati di un vibrometro

Set completo

Il sistema di monitoraggio Full Setup consente di monitorare i parametri strutturali sia statici che dinamici, per progetti a breve e lungo termine.

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Sistema di configurazione SHM completo per edifici e strutture verticali

Abbiamo già spiegato l'uso di Inclinometri e dei vibrometri. Vediamo ora cosa potrebbero aggiungere un accelerometro e un nodo analogico al nostro sistema di monitoraggio della salute strutturale.

Accelerometro SHM

Un accelerometro viene utilizzato per monitorare parametri dinamici come l'accelerazione triassiale, le frequenze, la forma modale e lo smorzamento. I nostri accelerometri SHM sono unici sul mercato perché sono gli unici dispositivi per il monitoraggio dell'accelerazione che sono sia wireless che sincronizzabili: ciò consente di avere un'analisi molto più accurata della struttura senza costose installazioni di sensori cablati. Il campionamento sincronizzato può essere impostato a un intervallo di 1h, 2h, 6h, 12h o 24h. Grazie a questa sincronizzazione è possibile effettuare un'analisi modale operativa completa dell'edificio sia per la frequenza che per la forma.

(Per saperne di più sull'analisi modale operativa, guardate questo video - in italiano: https://www.movesolutions.it/2022/05/16/watch-the-webinar-operational-modal-analysis-for-shm/)

Analogamente al nostro vibrometro, con il nostro accelerometro SHM è possibile impostare una soglia, inviando avvisi in tempo reale in caso di anomalie. 

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Move Solutions Piattaforma cloud che mostra i dati provenienti da sedici accelerometri sincronizzati

Nodo di comunicazione analogico + Crackmeter

Il Nodo di comunicazione analogico è un dispositivo che può essere collegato a qualsiasi sensore geotecnico. Con i nostri Nodi Analogici la comunicazione con Gateway è wireless e utilizza il protocollo LoRaWAN. Se collegato a un crackmeter, è possibile identificare e analizzare qualsiasi fessura per assicurare l'integrità e la durabilità della struttura. È possibile collegare anche altri tipi di sensori e sonde per completare il sistema e soddisfare qualsiasi esigenza di monitoraggio.

Set up extra

Tilt-beam catena inclinometrica

Inclinometri installati in serie su travi inclinate orizzontali, consentono di monitorare l'equilibrio statico della struttura e dei cedimenti verticali causati dal deterioramento del terreno o da lavori in corso in prossimità dell'edificio (come la costruzione di una galleria).

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Sistema di impostazione SHM extra per edifici e strutture verticali

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Move Solutions Piattaforma Cloud che mostra i dati di una catena inclinometrica tilt-beam

Il monitoraggio della salute strutturale è uno strumento importante che aiuta: 

  • individuare i problemi in una fase iniziale
  • consentire una risposta proattiva 
  • progettare soluzioni efficaci dal punto di vista dei costi
  • ottimizzare il processo di manutenzione 
  • evitare i guasti
  • aumentare la durata della struttura
  • migliorare la sicurezza
  • salvare vite umane.

Grazie ai recenti progressi tecnologici e allo sviluppo dei dispositivi Internet of Things (IoT), tutti i sistemi SHM possono ora essere Move Solutions sistemi SHM possono ora essere:

  • efficace dal punto di vista dei costi
  • wireless
  • a basso consumo
  • Facile da installare
  • facile da leggere grazie alle piattaforme di elaborazione dati
  • collegato a una piattaforma cloud che consente l'accesso ai dati da remoto. 

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