Le prove di carico sono contemplate al § 9.2 del D.M. 14 gennaio 2008 e sono previste dal Collaudatore allo scopo di certificare la sicurezza dell'opera. Della loro concreta attuazione è responsabile il Direttore dei Lavori, che deve essere informato sul programma delle prove da eseguire unitamente al Progettista dell'opera da collaudare. Le prove di carico non devono essere svolte prima che sia stata raggiunta la resistenza del conglomerato prevista e in nessun caso prima di 28 giorni dall'ultimazione del getto.

Gli impalcati civili sono generalmente costituiti da solai realizzati con travetti paralleli poggiati su travi impostate su pilastri.

La continuità degli elementi orizzontali, travetti dei solai e travi, comportano una collaborazione delle varie strutture con un trasferimento di sollecitazioni dalle zone sottoposte direttamente ai carichi a quelle scariche. Anche il legame trasversale dei vari elementi paralleli, costituito dalla soletta superiore, produce un modello statico di piastra, diverso da quello più gravoso generalmente adottato in fase di progettazione di travetti indipendenti per cui ognuno assorbe per intero tutto il carico su di esso gravante.

La normativa vigente prescrive che in fase di collaudo le condizioni di carico da realizzare devono produrre le massime sollecitazioni di esercizio (in combinazione rara) ottenute durante la progettazione e la realizzazione di quanto prescritto pone la necessità di studiare l'impalcato con riferimento alla continuità trasversale e longitudinale.

Per avere un esito positivo delle prove devono verificarsi le seguenti condizioni:

• sviluppo delle deformazioni proporzionale ai carichi imposti;
• assenza di lesioni, deformazioni o dissesti che compromettano la sicurezza o la conservazione dell'opera;
• entità della deformazione residua dopo la prima applicazione del carico massimo non superi una quota parte di quella totale commisurata ai prevedibili assestamenti iniziali di tipo anelastico.

Nel caso in cui tale limite venga superato, si rende necessario effettuare ulteriori prove di carico atte ad accertare che la struttura tende ad un comportamento elastico.

La conseguenza relativa alla collaborazione trasversale, sempre trascurata in fase di verifica teorica, è di difficile ed incerta definizione per l'impossibilità di definire i vincoli trasversali della piastra in esame. È possibile utilizzare curve di tipo statistico  che possono essere verificate mediante i risultati della prova di carico.

IL CARICO

La maggior difficoltà che si incontra nella esecuzione delle prove di carico è l'approvvigionamento del carico necessario, specialmente se le prove vengono effettuate quando il cantiere è in fase di smobilitazione o a chiusura lavori. I materiali utilizzati per realizzare il carico di prova possono essere i più svariati: sacchi di cemento, pedane di mattoni, materiale sfuso, ecc... L'utilizzo di materiale sfuso ha l'inconveniente della difficile determinazione del peso specifico apparente quando è disposto come carico. Tali inconvenienti si eliminano adoperando contenitori, leggeri e di facile trasporto da riempire di acqua. In tal modo si realizza un carico di valore ben determinato che varia gradualmente ed uniformemente senza l'intervento di manodopera e che è possibile lasciare anche per lunghi periodi di tempo senza temere l'azione degli agenti atmosferici in relazione ad un aumento di carico difficilmente valutabile, come può avvenire per i materiali sfusi.

Sono attualmente disponibili sul mercato materassi di materiale plastico, contenitori circolari di plastica di forma tronco conica di capacità pari a 100 litri che è possibile mettere in serie per raggiungere il carico di prova. In alternativa è possibile realizzare delle vasche da riempire successivamente impermeabilizzate con fogli di plastica (per carichi < 500 daN/mq).

GLI  STRUMENTI DI MISURA

La  determinazione degli spostamenti verticali viene eseguita con apparecchi di misura con sensibilità sufficiente a rilevare con precisione i valori incogniti. Negli edifici residenziali gli spostamenti  massimi sono generalmente inferiori al millimetro, mentre i residui allo scarico possono essere anche inferiori al decimo di millimetro; si rende pertanto necessario l'uso di comparatori centesimali con quadrante di un centimetro. Nei fabbricati industriali, invece per effetto delle notevoli dimensioni delle luci dei vari orizzontamenti, gli spostamenti prodotti dai carichi applicati sono generalmente più ampi e possono raggiungere anche vari centimetri.

Comparatori analogici o digitali: Lo strumento basa il suo funzionamento sulla lettura dello spostamento di un'asta cilindrica mobile che scorre all'interno di una guida tubolare. L'estremità dell'asta (chiamata tastatore o palpatore) è a contatto con la superficie dell'oggetto sottoposto a misura. Una molla spinge costantemente l'asta verso l'esterno del corpo del comparatore, assicurando così che il tastatore sia perennemente in contatto con l'oggetto di misura. Quando la superficie si sposta nella direzione dell'asse dell'asta (avvicinandosi o allontanandosi), anche quest'ultima si muove. Un sistema di lettura amplifica e visualizza questo spostamento rendendo disponibile la misura.   Catena di misura formata da :

- centralina di acquisizione dati costituita da un Data Logger a microprocessore compatto per monitoraggi a medio e lungo termine, i cui dati possono essere scaricati localmente; risoluzione: 24 bit; campionamento: da 6.8 Hz a 3.5 KHz;

- trasduttori lineari di spostamento con tastatore, sensore senza contatti, corsa da 30- 50 mm, risoluzione: 1/100 di mm, dotati di cavo di connessione sensori e  stativi sensori estendibili da 1.80 a 6.00 mt.

Ulteriore tecnica valida per qualsiasi valore dello spostamento verticale è la livellazione condotta con livelli di precisione o con l'utilizzo di stazioni totali che permettono la lettura del decimo e la stima del centesimo di millimetro e non ha alcuna limitazione sull'entità dello spostamento massimo.

NORMA DI RIFERIMENTO:

D.M. 14 Gennaio 2008 (Norme Tecniche per le Costruzioni)