DRC Srl Ing. Francesco Pirani Geo. Fortunati Andrea Phd Michele

Nota Tecnica – Shove Test
DRC Srl
Ing. Francesco Pirani
Geo. Fortunati Andrea Phd
Michele Massaccesi
Prove sulle murature : Prova a taglio Shove Test
Introduzione
Le indagini diagnostiche nel campo dell’ingegneria civile rappresentano la chiave di lettura per la
definizione delle caratteristiche meccaniche e fisiche degli elementi che compongono le nostre
strutture. La vigente normativa tecnica, in merito agli edifici esistenti, definisce 3 livelli di
conoscenza che sono strettamente correlati alla quantità e alla tipologia di indagini eseguite,
consentendo una corretta caratterizzazione geometrica e meccanica dell’intera struttura.
All’interno delle numerose indagini che possono essere eseguite, particolare attenzione viene
rivolta alle indagini caratterizzate da una invasività limitata o assente; questo aspetto risulta essere
fondamentale in quanto limitando l’invasività delle prove è possibile estendere le indagini ad un
numero superiore di elementi e quindi avere dei parametri più significativi dell’intera struttura.
Il patrimonio edilizio nazionale è realizzato per circa il 60% da edifici in muratura.
Le prove non invasive e parzialmente invasive che possiamo eseguire su questa tipologia di edifici
si basano su tecniche diverse, ognuna delle quali consente di indagare differenti aspetti.
Tra le indagini più comuni troviamo:
metodi sonici, georadar, metodi visivi (endoscopie) e saggi diretti, prove penetrometriche ed a
rimbalzo, per finire con metodi oleodinamici o pneumatici come martinetti piatti e prove a taglio
per la misura delle tensioni e modulo elastico del complesso materiali – struttura.
La presente nota tecnica descrive la prova Shove Test eseguita su un edificio in muratura.
La strumentazione utilizzata è composta da un pistone idraulico e da quattro sensori di
spostamento, questi ultimi vengono collegati al sistema di acquisizione DaTa 500 corredato di un
software che consente al tecnico di definire infiniti format di set-up in funzione della tipologia di
prova, modificare i parametri di acquisizione ed elaborare i dati registrati attraverso canali
matematici.
L’esecuzione della prova in oggetto ha messo in risalto la funzionalità del sistema di acquisizione e
misura DaTa 500 della DRC e la sua ottima flessibilità in sito.
Descrizione della metodologia
La prova di taglio diretto lungo i corsi di malta è finalizzata alla determinazione del valore medio di
resistenza a taglio in situ.
La prova consiste nel far slittare orizzontalmente un elemento di laterizio opportunamente isolato
lateralmente dal resto della muratura. La forza orizzontale viene trasmessa da un martinetto
oleodinamico opportunamente inserito nel pannello murario; tale forza è dipendente dallo stato di
compressione presente sull’elemento in laterizio. La resistenza a taglio viene quindi misurata per il
letto di malta adiacente al mattone caricato e calcolata sulla base dell’area lorda della giuntura
presupponendo che questa sia pienamente riempita.
Nel seguito vengono illustrate le fasi operative in merito alla procedura di prova.
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Procedure operative
Rimozione di un singolo
mattone all’interno del
pannello murario mediante
l’ausilio di un trapano o
martello demolitore, facendo
attenzione a non lesionare gli
elementi adiacenti.
1
2
Rimozione del giunto di
malta in testa al mattone
sottoposto a prova mediante
l’ausilio di un trapano (vedi
immagine a destra) .
Inserimento dell’apposito
martinetto oleodinamico
all’interno della nicchia
ricavata dalla rimozione del
mattone; al fine di
distribuire in modo
omogeneo la spinta
esercitata dal pistone
vengono posizionate in
testa e in coda a
quest’ultimo delle piastre
metalliche di opportuna
rigidezza.
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Fissaggio delle basette porta
trasduttori e relative piastrine
di contrasto seguendo la
disposizione illustrata nella
figura accanto a sinistra:
• 2 Trasduttori centrali: 1 in
testa al mattone di prova,
uno sul mattone di contrasto
al pistone;
• 2 Trasduttori laterali
posizionati parallelamente a
quello centrale nel mattone
di prova;
Posizionamento dei trasduttori
sulle relative basette fissate
alla parete; prima del fissaggio
di questi ultimi è buona norma
esercitare un precarico di
10mm al cursore del
trasduttore in modo da farlo
lavorare nella parte centrale in
cui risulta essere caratterizzato
da una maggiore precisione.
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Collegamento del pistone
oleodinamico all’unità di
pressurizzazione; la pressione del
circuito idraulico nella fase di
esecuzione della prova sarà
monitorata attraverso un
trasduttore di pressione
opportunamente collegato ad una
centralina di acquisizione
interfacciata ad un PC.
Allo stesso modo vengono cablati i
collegamenti dei trasduttori
piezoelettrici potendo così
monitorare tutta la prova
direttamente dal monitor di un PC.
Tutti i trasduttori di spostamento e
pressione vengono collegati
direttamente alla DaTa500 che
visualizza i risultati attraverso un
set-up specifico, personalizzabile
dall’utente.
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Tale software consente di
visualizzare ed analizzare in tempo
reale tutti i parametri caratteristici
della prova mediante dei format di
visualizzazione direttamente
progettati dal tecnico in funzione
dell’indagine da eseguire.
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Avvio della prova e registrazione
dei parametri caratteristici :
(Esempio riferito su muratura a due
teste costituita da blocchi pieni 12
x 25 x 5.5 cm)
• Pressione del circuito: P[N/mm²];
Registrata dal trasduttore di
pressione
• Area del pistone: Ap [mm²] =
1590 mm²; ricavata dalla scheda
tecnica del produttore;
• Forza di spinta esercitata dal
pistone: Fs [N] = P[N/mm²] · Ap
[mm²]
• Area di contatto del mattone:
Ac [mm²]= 2 · AL[mm²]= 2 ·
(12mm x 25mm) = 600 cm²
• Tensione tangenziale: τ [Mpa] =
Fs [N] / Ac [mm²]
Risultati della prova:
• Pmax = 198,1 bar
• Fs= 3150 daN
• τ = 31500 N / 60000 mm² =
0.525 [N/ mm² ]
Guarda il video della prova
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