Le prove di carico sono prove che vengono effettuate su elementi strutturali con lo scopo di verificarne sperimentalmente il loro comportamento sotto le azioni di esercizio.
Secondo le Norme tecniche per le Costruzioni (D.M. del 14 gennaio 2008- NTC 2008) e relativo aggiornamento D.M. del 17 gennaio 2018 (NTC 2018 ) consultabile sulla G.U. n. 42 del 20 febbraio 2018 – Suppl. Ordinario n. 8, le costruzioni nuove non possono essere messe in esercizio prima dell’esecuzione delle opportune prove di carico con annesso collaudo statico che ne consegue (CAP. 9 della suddetta G.U.).
La valutazione riguardante la sicurezza delle costruzioni esistenti (CAP. 2 della suddetta G.U.) va effettuata mediante l’impiego delle prove di carico, a seconda che si abbia a che fare con determinate condizioni come: la riduzione della capacità di resistenza a causa di eventi eccezionali (sisma, incendio, esplosione etc.); la presenza di comprovati errori di progettazione oppure vizi o difetti di costruzione a seguito di interventi edilizi; cambi di destinazione d’uso inopportuni e privi di preventivo controllo di progetto. In uno dei suddetti casi le prove di carico verranno eseguite sia sugli elementi orizzontali (come solai, travi, mensole), che sugli elementi strutturali inclinati (come coperture a falde, scale, etc.).
La prova di carico su solaio permette di determinare la resistenza e la risposta elastica mediante la valutazione degli abbassamenti sotto carico, sottoponendolo alle massime sollecitazioni possibili in accordo con i propri carichi di esercizio. La prova fornisce un valido riferimento sia in merito al comportamento dei soli elementi portanti principali, sia in merito al loro inserimento sulle strutture verticali (appoggi).
Essa si può eseguire secondo due modalità di applicazione del carico statico:
- carico concentrato (prove a spinta)
- carico distribuito (serbatoi, piscine o autocarri)
Nel primo caso la prova viene eseguita mediante l’applicazione di un carico concentrato applicato a mezzo di un sistema a spinta costituito da traverse nervate e da un martinetto idraulico, oltre ad un sistema di prolunghe ad innesti rapidi. Sul solaio da caricare viene applicato un carico concentrato grazie al contrasto esercitato dal solaio superiore. La forza “equivalente” da applicare è quella forza applicata in corrispondenza della mezzeria del solaio trasversalmente alle nervature e capace di indurre lo stesso momento massimo prodotto dal carico uniformemente distribuito di progetto.
In entrambi i casi è necessario tenere conto della collaborazione offerta dalle zone laterali del solaio non caricate incrementando il carico unitario di calcolo, per indurre una deformazione equivalente a quella che si otterrebbe caricando completamente il solaio.
La misurazione degli spostamenti delle strutture caricate in entrambe le tipologie di carico, avviene mediante il posizionamento di trasduttori potenziometrici sotto l’intradosso del solaio oggetto di prova. Tali dispositivi vengono collegati ad apposite centraline che acquisiscono ed elaborano il segnale in remoto, grazie a cavi o via wireless, consentendo allo sperimentatore di operare in tutta sicurezza anche a notevole distanza dalle aree caricate. Tali centraline, che permettono di registrare le misure effettuale anche secondo cicli temporali programmati, sono inoltre interfacciabili a PC, consentendo in tempo reale di monitorare l’andamento carico-deformazione della struttura sottoposta a collaudo, e di conseguenza il comportamento dell’elemento strutturale.
Le prove di carico con carichi distribuiti si eseguono, nella maggior parte dei casi, con serbatoi riempiti ad acqua che richiedono un tempo di carico-scarico mai inferiore a diverse ore consecutive (4-5 ore circa), risultando particolarmente onerose.
