Monitoraggio dinamico strutturale - Structural Health Monitoring (SHM)

Monitoraggio strutturale dinamico a lungo termine come indice dello stato di salute del manufatto.

Con Structural Health Monitoring si intende il monitoraggio dello stato di salute del manufatto nel tempo. Lo scopo è individuare variazioni strutturali legate a danneggiamenti locali, cambiamenti nella geometria anomali o variazioni nel comportamento dei materiali. Si può controllare la salute del manufatto attraverso le misure di grandezze di riferimento per mezzo di sistemi di monitoraggio statico (per approfondimenti ) oppure con sistemi di monitoraggio dinamico della struttura.  Quest'ultimo approccio, molto più veloce e diretto, prevede il continuo monitoraggio nel tempo di grandezze dinamiche ritenute caratterizzanti per lo stato operativo dell'opera mediante le misure acquisite periodicamente da una serie di sensori installati secondo un pattern variabile con la mole e la geometria della stessa. In relazione alle normative DIN 4150 e ISO 9916 è possibile stabilire delle soglie di velocità oltre le quali la struttura potrebbe aver subito danni. Il sistema, sulla base delle misure di accelerazioni acquisite, consente di determinare le velocità nei vari punti di misura prescelti. In relazione alla normativa ISO 4866 è possibile definire, in funzione della classe del manufatto, delle soglie trigger sulle velocità e sulle accelerazioni. Mediante il monitoraggio a lungo termine viene periodicamente controllata la capacità della struttura di espletare la propria funzione nonostante il degrado e l'invecchiamento relativi all'operatività e all'ambiente circostante. Nel caso di sisma un tale sistema è in grado, pressoché in real time, di fornire informazioni da un lato sull'integrità della struttura e dall'altro sullo spettro al vero della risposta della stessa all'evento. Dopo eventi del genere queste informazioni possono essere usate in fase di progettazione degli interventi di ricostruzione sugli edifici danneggiati e fornire informazioni utili ai progettisti al fine di adattare al meglio i modelli teorico-matematici alla risposta effettiva della struttura. Il sistema sviluppato dalla ESSEBI è in grado di rilevare autonomamente il sisma e gestire in completa autonomia la registrazione dei dati acquisiti. Il monitoraggio a lungo termine gioca quindi un ruolo fondamentale per la sicurezza pubblica, consentendo di rilevare e monitorare modificazioni nel comportamento della struttura e permettendo dunque di redigere un piano di ispezioni e interventi mirati a prevenirne il danneggiamento e quindi il rischio. Gli impianti di monitoraggio strutturale possono essere installati su palazzi, ponti, cavalcavia, viadotti, gallerie, chiese, torri piezometriche e qualsiasi altra tipologia di infrastrutture. Il recente sviluppo tecnologico, al quale ESSEBI partecipa attivamente, mette a disposizione soluzioni hardware "embedded" che consentono di mettere a punto sistemi di monitoraggio versatili ed efficienti, senza che la loro installazione impatti sull'estetica dell'opera. D'altro canto lo sviluppo software consente di avere a disposizione, su unica piattaforma, il controllo completo dell'impianto e tutti gli strumenti matematici e statistici necessari per il processamento dei dati acquisiti.

 



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