Il monitoraggio di strutture snelle in acciaio: le torri a traliccio

Il presente articolo descrive e illustra lo studio di una struttura snella in acciaio eseguito da Indagini Strutturali srl per mezzo di dati acquisiti grazie all’installazione di un monitoraggio strutturale. In particolare, Indagini Strutturali ha progettato e installato un serie di stazioni di monitoraggio al fine di tenere sott’osservazione l’evolversi dei fenomeni in atto su una torre a traliccio per antenne.

Lo scopo fondamentale di un monitoraggio di questo tipo è quello di rilevare, e di conseguenza valutare, il comportamento della struttura sottoposta ai carichi permanenti e soprattutto al carico variabile, rappresentato dall’azione eolica, in maniera tale da poter esprimere un giudizio sullo stato di fatto della struttura stessa.

Il monitoraggio effettuato consentirà di porre un punto fermo da cui effettuare future considerazioni e di definire eventuali soglie di attenzione cui assoggettare l’opera.

Il monitoraggio strutturale ai fini della valutazione di sicurezza di una “Torre a traliccio in acciaio”

Alcuni cenni sulla torre a traliccio oggetto di monitoraggio

Indagini Strutturali srl, in assenza del progetto dell’opera, è stata in grado di eseguire una descrizione solo parziale della struttura derivante esclusivamente da alcuni rilievi ed ispezioni visive.

La torre è una struttura a traliccio alta oltre 24 mt, fino a 15mt di forma piramidale triangolare, con lato del triangolo di base di circa 6 mt. La prima sezione della torre (fino a quota 3.50mt) si trova all’interno di un locale in muratura ed i suoi montanti sono costituiti da tubi tondi del diametro di 150mm. La parte da 15 mt fino a 24.60 mt è stata ricostruita nel 1987 con forma prismatica basata su una pianta esagonale da cui partono 5 montanti costituiti da profili tubolari rettangolari. I montanti sono 5 e non 6 per lasciare un varco tra le quote di 17.90 mt e 24.60 per l’antistante l’antenna. Tramite una scala esterna in lamiera striata si accede ad un locale operatore a quota 15.75 mt ed in sommità ad una piattaforma aggettante su cui è posizionata l’antenna.

Fig.1– Vista dal basso

Le ispezioni effettuate hanno permesso a Indagini Strutturali srl non solo di valutare la geometria ma anche di esprimere giudizi in merito a stati di degrado riscontrati. Dalle indagini conoscitive sulla struttura metallica è, infatti, emerso quanto di seguito elencato: 

• Le saldature esaminate nelle connessioni sottoposte ad indagine non hanno presentato difetti. Ciò è ovviamente positivo e tranquillizza rispetto a pericolosi effetti di indebolimento strutturale causati dalla corrosione
  
  
• Nei montanti tubolari non è stata rilevata alcuna traccia di corrosione;
  
  
• È stata rilevata presenza di corrosione tipo “pitting” sulle colonne all’innesto con la terrazza;
  
  
• Sono state rinvenute zone con presenza di esfoliazione per effetto della corrosione delle lamiere della scala che ha determinato una riduzione degli spessori resistenti  

La descrizione del Piano di Monitoraggi 

Il piano di monitoraggio progettato e installato da Indagini Strutturali srl è stato previsto al fine di porre un punto fermo da cui partire per poter esprimere considerazioni in merito allo stato di fatto e definire eventuali soglie di attenzione cui assoggettare l’opera.

Definire un Piano di Monitoraggio: ecco come procedere

La definizione di un piano di monitoraggio si articola nelle seguenti fasi:

• Definizione dei parametri di comportamento strutturale che occorre ricercare.
• Individuazione delle tecniche di monitoraggio più idonee allo scopo. 
• Scelta delle tecniche di indagine. 

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Sono state pertanto installate le stazioni qui di seguito descritte, ognuna delle quali, collegata ad un canale di un’unità che acquisisce e memorizza i dati ad intervalli di tempo programmati grazie ad un sistema di accumulo energia elettrica garantito da pannelli fotovoltaici.

•  N.8 stazioni di rilevamento di rotazioni tramite sensori inclinometrici.
  
  
•  N.1 “stazioni termiche” per la misura della temperatura ambiente.
  
  
•  N.5 “stazioni di rilevamento estensimetrico per la misura di deformazioni di elementi strutturali.
  
  
•  N.3 stazioni accelerometriche per caratterizzare dinamicamente la struttura.
  
  
•  N.1 un anemometro per la misura della velocità del vento.

Di seguito si riportano le specifiche tecniche dei sensori utilizzati.

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