Ponti, viadotti, gallerie e strade sono sottoposti nel tempo a sollecitazioni meccaniche, cicli termici e fenomeni di invecchiamento dei materiali che possono comprometterne la sicurezza. Il monitoraggio strutturale continuo permette di rilevare per tempo variazioni di deformazione, inclinazione o vibrazione prima che diventino un rischio, riducendo la necessità di ispezioni visive periodiche e supportando la manutenzione predittiva delle infrastrutture.
Luchsinger fornisce sensori per il monitoraggio strutturale delle infrastrutture civili e per il controllo dei processi produttivi dei materiali da costruzione: accelerometri ad alta sensibilità per la misura delle vibrazioni, inclinometri capacitivi e wireless per il controllo dell'inclinazione di ponti e strade, estensimetri per calcestruzzo per la misura delle deformazioni, sensori di spostamento e distanza per il controllo dei movimenti strutturali, e termocamere a infrarossi per il monitoraggio termico dei processi ad alta temperatura come la produzione di cemento e clinker. La consulenza tecnica supporta la scelta della tecnologia più adatta a ogni tipo di infrastruttura, materiale e condizione di monitoraggio.
Nell'ingegneria civile le misure si fanno su strutture grandi, all'aperto e spesso in esercizio: pioggia, gelo e sole, impalcati e piloni difficili da raggiungere, traffico che non si può fermare e campagne di monitoraggio che durano anni. Le grandezze in gioco sono piccole, come deformazioni minime e vibrazioni a bassa frequenza, e vanno distinte dal rumore ambientale. Per questo si usano sensori pensati per restare installati a lungo, come estensimetri saldati o annegati nel getto e accelerometri ad alta sensibilità, e misure senza contatto da terra, che non richiedono di accedere alla struttura né di chiudere corsie.
Sulle infrastrutture esistenti, come ponti, viadotti, dighe, edifici e monumenti, si misurano deformazioni, deflessioni e vibrazioni per valutarne lo stato di salute, la risposta al traffico e la vulnerabilità sismica. Nelle nuove costruzioni si strumenta il calcestruzzo già al getto e, in laboratorio, si studiano le pressioni tra terreno e strutture e il comportamento di calcestruzzi e malte. Nella produzione dei materiali da costruzione contano la temperatura dei forni rotanti e del clinker nei cementifici e quella dell'asfalto durante la stesa.
La scelta parte dalla grandezza e dalla durata del monitoraggio. Per la deformazione si utilizzano gli estensimetri, da incollare, saldare su acciaio o annegare nel calcestruzzo. Per il monitoraggio dinamico e sismico continuo servono gli accelerometri per ingegneria civile, sensibili alle basse frequenze delle grandi strutture, mentre i vibrometri laser misurano vibrazioni e deflessioni a distanza, su più punti insieme, per campagne rapide senza installare sensori. Le rotazioni di pile e impalcati si seguono con gli inclinometri. Nei processi dei materiali da costruzione la temperatura si controlla con le termocamere a infrarossi, e nelle prove geotecniche la pressione di contatto con i sensori a matrice di pressione.
Nel settore civile una campagna di monitoraggio riuscita dipende dalla scelta dei punti di misura e dall'installazione quanto dal sensore. I nostri ingegneri ti affiancano dalla definizione del piano di misura alla scelta della tecnologia, fino all'acquisizione e all'interpretazione dei dati. Vedi tutte le soluzioni per la misura della deformazione e delle vibrazioni.
Con estensimetri dedicati al calcestruzzo, da applicare in superficie o da annegare direttamente nel getto. Le lunghezze di griglia più ampie mediano la deformazione nei calcestruzzi con aggregati grossolani. Le versioni affogabili, protette da un rivestimento polimerico e autocompensate in temperatura, permettono di misurare per tutta la vita utile della struttura, anche in punti non più accessibili dopo la costruzione.
Accelerometri ad alta sensibilità con bassa soglia di rumore, abbinati ad acquisitori dedicati al monitoraggio strutturale. Rilevano accelerazioni molto piccole alle basse frequenze, dove oscillano le grandi strutture, e acquisiscono in continuo. Le variazioni nel comportamento dinamico segnalano per tempo possibili problemi strutturali.
Sì, con i vibrometri laser Doppler multipunto, posizionati su treppiede a bordo strada o sotto l’impalcato. Misurano contemporaneamente molti punti della campata durante il passaggio del traffico, senza chiudere corsie né montare ponteggi. Restituiscono profili di deflessione, spettri di frequenza e dati per l’analisi modale.
Con termocamere a infrarossi montate sulla finitrice, che misurano in tempo reale la temperatura dell’intera larghezza dell’asfalto steso. I punti freddi vengono segnalati da allarmi automatici. Con l’integrazione nei controlli della macchina si può intervenire subito, a garanzia dell’uniformità e della durata della pavimentazione.
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