La descrizione delle prove con carichi distribuiti ha messo in evidenza la loro non sempre facile attuazione, motivo per cui nella maggior parte dei casi è preferibile l’esecuzione di prove di carico mediante l’applicazione di forze concentrate.
Trattandosi dell’applicazione di un carico concentrato tale da produrre le medesime sollecitazioni di un carico distribuito, risulta essere corretto parlare di carico concentrato equivalente.
Di particolare interesse è di certo il caso di conversione del suddetto carico distribuito in concentrato per il caso dei solai, con l’introduzione di appositi coefficienti quali coefficiente di vincolo (Cv) e coefficiente di collaborazione trasversale (Ct).
Inoltre, tale modalità di prova consente lo svolgimento della medesima in tempi minori e con l’esecuzione di più cicli di carico e scarico, oltre che di gestire con maggiore accuratezza la forza da applicare.
Il carico viene applicato ad intervalli regolari, così da poter avere visione, in tempo reale, della deformazione del solaio fino al raggiungimento del valore massimo di sollecitazione.
Durante ogni step di carico è inoltre necessario attendere un certo intervallo di tempo, così da permettere all’elemento strutturale di sviluppare completamente le deformazioni prodotte.
Nel corso dell’esecuzione dei diversi cicli di carico, è possibile anche prevedere incrementi di carico differenti tra un ciclo e l’altro. Uno dei motivi di ciò è dovuto alla necessità di avere un confronto tra una prova di più lunga ed una prova di più breve durata, al fine di verificare gli effetti di assestamento dell’elemento e di influenza delle variazioni termiche.
È possibile anche lo svolgimento di prove caratterizzate dall’applicazione di più forze concentrate in punti differenti dell’elemento strutturale indagato.
La strumentazione richiesta per l’applicazione del carico concentrato e lo svolgimento della prova è costituita da:
- Cilindro oleodinamico (martinetto idraulico): genera il carico da applicare alla struttura;
- Centraline oleodinamiche: alimentano i cilindri oleodinamici ad essa collegata.
Il circuito idraulico è connesso ad una pompa oleodinamica, la quale, mediante la pressione esercitata, permette di applicare il carico alla struttura per mezzo del cilindro oleodinamico. Tale pressione di mandata della pompa viene misurata da un manometro digitale;
- Basi di ripartizione: installate agli estremi del cilindro oleodinamico. Nel caso dei solai, queste servono per la ripartizione del carico. Nel caso di un solaio in laterocemento, questa viene disposta ortogonalmente alla sua orditura, così da ripartire il carico su più travetti;
- Celle di carico: permettono di misurare la forza applicata dal cilindro oleodinamico.
Si tratta di un elemento in acciaio di forma toroidale a sezione nota, su cui sono installati degli estensimetri elettrici. Mediante la misura della tensione grazie agli estensimetri è possibile determinare il valore della forza applicata per mezzo del cilindro oleodinamico;
In funzione della modalità di applicazione del carico, è possibile identificare le Prove di carico concentrare a Trazione e le Prove di carico concentrate a Contrasto