Superare i limiti della geomatica classica, dove le accuratezze del rilievo non arrivano mai realisticamente al di sotto della soglia dei 3-5mm, è condizione necessaria per proporre nuove soluzioni economiche ed estremamente efficaci in grado di integrare o sostituire la strumentazione utilizzata ordinariamente nel monitoraggio.
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Sensori fisici e sensori visuali: una nuova generazione di strumenti supervisionati dall’intelligenza artificiale
Nel settore della diagnosi delle patologie edilizie e nel monitoraggio strutturale, un nuovo potente strumento di indagine si propone di svolgere indagini massive grazie a recenti sviluppi della scienza geomatica non ortodossa: parliamo dei trasduttori visuali. Mostreremo come è stato possibile apprezzare livelli di accuratezza di grado metrologico nell’analisi dei quadri fessurativi attraverso l’uso di una nuova generazione di machine portatili di scansione, in grado di spingersi alla scala micrometrica.
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Il superamento della geomatica classica per la diagnosi delle patologie edilizie: la geomatica non ortodossa
Numerose sono le definizioni che possono essere date alla scienza geomatica e tutte argomentano sul tema della tecnologia di rilevamento e trattamento informatico dei dati relativi al pianeta terra e all’ambiente. Tuttavia questa definizione, largamente condivisa dalla comunità scientifica internazionale, alla luce dei recenti sviluppi tecnologici, rimane troppo generica e circoscritta limitandone sensibilmente i campi di applicazione.
La cosiddetta “geomatica non ortodossa”, nel senso di estensione degli ambiti d’uso e delle tecnologie utilizzate, comprende tutto quello che interagisce con il pianeta e con lo stato chimico e fisico della materia, con la descrizione statica e dinamica delle forme liquide e gassose. In tal senso anche il rilievo acustico tridimensionale, il moto magnificato e la fotoelasticità tridimensionale trovano negli strumenti geomatici un robusto flusso di lavoro che consente la caratterizzazione geometrica e la descrizione continua nel tempo, cioè il monitoraggio nello spazio bidimensionale e tridimensionale con gli stessi strumenti in uso della disciplina “classica”.
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La geomatica non ortodossa è uso della velocimetria visuale e della tecnica di correlazione delle immagini supervisionata dagli strumenti della geomatica: misura del campo di moto di un fluido e misura delle deformazioni nello spazio tridimensionale. La geomatica non ortodossa è tomografia e radiografia: può gestire con strumenti potenti e consolidati questi flussi di dati, indagando l’intima essenza della materia attraverso la nuvola di punti “piena”, cioè estesa agli strati profondi della materia.
La tomografia e la radiografia digitale unite alla fotogrammetria di ultima generazione potenziata dal nerf che in Italia abbiamo chiamato, differenziandola nel flusso di lavoro e nei contenuti, “fotogrammetria inversa”, (apparsa in un articolo su Lostrutturista pubblicato a luglio del 2021), offrono tecnologie dirompenti nello studio delle patologie edilizie. I nerf, campi di radianza neurale, rappresentano un nuovo strumento promettente della geomatica non ortodossa in grado di offrire veloce rappresentazione 3D-4D ma anche progettazione e analisi.
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Casi applicativi sui ponti
1° Caso di studio: il ponte sul Basento dell’ing. Musmeci. Estrazione automatica del degrado con individuazione delle ossidazioni e delle aggressioni chimiche. Tecniche avanzate di rilievo e monitoraggio con camere iperspettrali. Durante la seconda parte del corso verrà mostrato un caso applicativo sviluppato nella città di Potenza, dove è stata utilizzata una camera iperspettrale che ha prodotto nuvole dense con informazioni sui materiali a “strati multipli”.
2° Caso di studio: Il ponte sulla provinciale Como-Lecco. Tecnica di indagine acustica tridimensionale per lo studio del degrado degli appoggi della trave Gerber. Estrazione automatica dei distacchi di copriferro mediante algoritmi di intelligenza artificiale. L’acustica visuale 3D-4D nasce grazie all’uso pieno delle camera acustiche di ultima generazione. Parleremo di questi nuovi strumenti e di come possono diventare potenti tecniche di analisi speditiva per problematiche strutturali che riguardano gli impalcati ed i giunti.
3° Caso di studio: Ponte sull’Arosio-Canzo. Indagine termica e laser-fotogrammetrica per il monitoraggio tridimensionale dei quadri fessurativi e del degrado dei film protettivi. Un uso più approfondito delle termocamere che consentono di creare “nuvole di punti termiche” statiche e dinamiche. In questo caso pratico verrà utilizzato un laser scanner e la fotogrammetria RGB e Termica a falsi colori.
L’articolo è di Nicola Santoro, ricercatore autonomo nel settore della computer grafica e dell’Intelligenza artificiale applicata alla geomatica. Laureato in ingegneria civile all’Università degli studi di Salerno. Relatore in convegni e seminari tecnici. Autore di testi e pubblicazioni per collane e riviste del settore. Attualmente lavora a Napoli presso l’Agenzia delle Dogane e Monopoli. Nicola Santoro è docente di diagnostica per immagini nell’ingegneria civile (Modulo II – strutture) del Corso di Patologie Edilizie, organizzato da International Campus, con la collaborazione di ThePLAN e il contributo incondizionato di Maggioli Editore.
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Diagnosi del degrado: metodi avanzati per lo studio dei materiali e dell’ambiente costruito
Il manuale descrive i risultati ottenuti dall’uso di alcune tecniche avanzate di diagnostica strutturale pensate per i professionisti del cantiere e per gli studiosi delle patologie edilizie, con taglio pratico. È stato scritto per essere letto da un vasto pubblico, senza la pretesa che il lettore abbia specifiche competenze sulle nuvole di punti e rilievi tridimensionali. Ognuno degli autori ha una consolidata esperienza nel proprio ambito, e tutti sono animati dal desiderio di innovare, cercare soluzioni nuove a problemi affrontati nella prassi quotidiana degli strutturisti, dei tecnologi del calcestruzzo o dei patologi delle strutture edilizie. Attraverso una raccolta di oltre 140 tavole a colori commentate, il manuale descrive e analizza i metodi avanzati per la diagnosi del degrado: dalla fotogrammetria di cantiere alle tecniche tomografiche nello studio dei materiali; dal rilievo tridimensionale (macro e microscopico) delle patologie edilizie all’uso della tecnologia del laser tridimensionale. L’opera fornisce utili indicazioni sulle analisi dei carotaggi del calcestruzzo e sull’espulsione del copriferro e dei distacchi oltre ad approfondire diversi altri aspetti legati all’innovazione nella diagnostica predittiva per la conservazione delle prestazioni nel tempo dei manufatti di ingegneria civile. Matteo Felitti Titolare dello studio Engineering & Concrete Consulting, si occupa di calcolo strutturale, dissesti statici nelle costruzioni esistenti, degrado dei materiali e risoluzione di contestazioni. Svolge attività di consulenza presso aziende che operano nel settore della prefabbricazione e della fornitura di calcestruzzi prestazionali. Cultore di Scienza delle Costruzioni, docente Esterno di “Calcolo Automatico delle Strutture” presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II. Ispettore di ponti, viadotti e passerelle. Lucia Rosaria Mecca Ingegnere strutturista, titolare dello Studio MeccaIngegneria. Si occupa prevalentemente di progettazione e direzione lavori di opere ed infrastrutture realizzate in ambito civile e industriale. Svolge attività di consulenza negli ambiti dell’ingegneria geotecnica e strutturale per professionisti e società in ambito nazionale e internazionale. Autrice di testi e pubblicazioni per collane e riviste di settore. Nicola Santoro Ricercatore autonomo nel settore della computer grafica e dell’Intelligenza artificiale applicata alla geomatica. Laureato in ingegneria civile all’Università degli studi di Salerno. Relatore in convegni e seminari tecnici. Autore di testi e pubblicazioni per collane e riviste del settore. Attualmente lavora a Napoli presso l’Agenzia delle Dogane e Monopoli.
Matteo Felitti, Lucia Rosaria Mecca, Nicola Santoro | 2022 Maggioli Editore
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