Vibrazioni: quando rappresentano un pericolo per le strutture

Avete mai avuto la sensazione che sentire il camion che passa di fianco a casa, l’impianto industriale acceso durante il giorno o il treno che passa non troppo lontano dal giardino possano, in qualche modo, danneggiare la vostra casa?

Questo articolo vuole fare un po’ di chiarezza e dare qualche utile nozione sulle vibrazioni immesse sulle strutture, e sul possibile danno che possono subire.

N.B. Questo articolo parla unicamente di sorgenti derivanti da attività umane, non sono interessati pertanto gli avvenimenti di carattere naturale (come, per esempio, i terremoti).

Vibrazioni: cosa sono realmente?

Il termine vibrazione si riferisce in particolare a un movimento oscillatorio meccanico attorno ad un punto d’equilibrio. L’oscillazione può essere periodica come il moto di un pendolo oppure casuale come il movimento di una gomma su una strada sterrata; L’unità di misura della frequenza per le oscillazioni periodiche è l’hertz che corrisponde a quante volte, in un secondo, si completa il ciclo.

Alcune volte l’effetto delle vibrazioni è voluto e ricercato, come quelle degli strumenti musicali. Molto spesso, però, le vibrazioni non sono volute e tutt’altro che ricercate. Possono disperdere energia, creare suoni e rumori indesiderati e, con il tempo, provocare danni alle strutture e ai telai di supporto.

Quando urtiamo il muro con l’automobile, suoniamo il tamburo o una macchina demolitrice abbatte un palazzo vengono prodotte delle vibrazioni, oscillazioni meccaniche che si propagano nello spazio.

Questa forza se di elevata intensità può causare danni agli edifici, e ne possono compromettere la sicurezza.

In questo articolo noi prenderemo come riferimento tutte quelle vibrazioni applicate alle strutture che sono di lieve entità (dette di soglia) che interessano principalmente i danni estetici.

UNI 9916 – La norma di riferimento per la valutazione delle vibrazioni sulle strutture

La norma italiana di riferimento per la valutazione degli effetti delle vibrazioni negli edifici è la UNI 9916.

La norma pone le basi dei criteri di misura, valutazione dell’impatto delle vibrazioni sulle strutture, fornendo dei limiti normativi a cui fare riferimento.

Quando si applica

La norma viene applicata unicamente alle vibrazioni che possono produrre danni architettonici e strutturali, in cui la sorgente ha un effetto diretto sull’edificio preso in esame.

Cosa genera tutte queste vibrazioni nelle strutture? Le sorgenti più comuni

Solitamente le sorgenti che più facilmente possono causare danni visivi alla nostra abitazione sono:

• Cantiere con attrezzature da scavo e/o demolizione
• Tratte ferroviarie particolarmente vicine al nostro edificio (in questo caso sarà direttamente RFI a richiedervi un certificato sulle vibrazioni)
• Strade interessate dal passaggio di mezzi pesanti a breve distanza dalla struttura
• Impianti industriali di una vicina fabbrica
• Aerei che volano a bassa quota

Effetto delle vibrazioni sulle strutture

Oggetto di questo articolo sono unicamente i danni di soglia. I primi risultati visibili dall’effetto delle vibrazioni sulla casa sono le spaccature dell’intonaco, incrementi di fessure già esistenti con conseguente distacco di parte dell’intonaco presente.

In casi limite si possono verificare anche lesioni di elementi architettonici o opere d’arte, oltre che al disturbo del comfort dei residenti (di cui ne abbiamo parlato nell’articolo “Vibrazioni: percezione umana e valutazione del disturbo negli edifici”)

Come il terreno influisce sulle vibrazioni

Elemento incidente sull’effetto delle vibrazioni e sui danni alle strutture è caratterizzato dalla tipologia di terreno che separa la sorgente dal ricettore.

Il terreno, infatti, è il mezzo attraverso il quale si propagano le vibrazioni, e può essere incentivante o dissipante nei loro confronti.

Un altro aspetto a volte sottovalutato è la qualità del terreno posto sotto le fondamenta dell’edificio: Forti fenomeni vibratori, infatti, possono compattare il terreno sottostante la struttura, producendo ingenti danni permanenti, difficilmente riconducibili alla sorgente una volta che adempie al suo lavoro (a meno che non vi affidiate ad un tecnico esperto, capace di fare una valutazione generale anche della qualità del terreno circostante).