Domande frequenti sul monitoraggio strutturale

Il monitoraggio strutturale è l'osservazione strumentale del comportamento di un edificio o di un'infrastruttura attraverso sensori installati sull'opera. I sensori misurano grandezze come accelerazioni, spostamenti e inclinazioni, e restituiscono dati oggettivi su come la struttura si comporta nel tempo e durante eventi significativi.

A differenza di un'ispezione visiva, che fotografa lo stato apparente in un dato momento, il monitoraggio misura il comportamento reale in modo continuativo.

Serve a fondare su misure le decisioni che riguardano una struttura. Nel tempo consente di seguire l'evoluzione del comportamento e di individuare precocemente segnali di degrado, orientando la manutenzione dove serve. Dopo un terremoto o un altro evento straordinario fornisce i dati per stabilire in tempi rapidi cosa è successo alla struttura.

La verifica strutturale è una valutazione tecnica svolta da un professionista abilitato sulla base di rilievi, calcoli e analisi. Il monitoraggio strutturale fornisce le misure su cui quella valutazione si fonda.

Le due cose sono complementari: il monitoraggio rende la verifica più documentata e ripetibile, la verifica interpreta i dati alla luce delle caratteristiche dell'opera.

Il monitoraggio è utile in due momenti distinti. In condizioni ordinarie osserva l'evoluzione della struttura e intercetta il degrado quando correggerlo costa ancora poco. Dopo un evento registra la risposta della struttura e fornisce i dati per le decisioni immediate.

BBOX 2.0 include entrambe le modalità nella configurazione base.

Edifici industriali e logistici, complessi residenziali, sedi direzionali e strutture commerciali, ospedali e presidi di emergenza, ponti e viadotti, patrimonio storico e beni tutelati.

Il monitoraggio è particolarmente rilevante dove la continuità operativa ha un costo elevato, dove la struttura ospita molte persone, dove esistono obblighi di sorveglianza o dove il valore patrimoniale va documentato.

BBOX 2.0 è il sistema di monitoraggio strutturale continuo sviluppato e prodotto da MOSI. È composto da sensori accelerometrici, datalogger e piattaforma web, e integra in un'unica architettura il monitoraggio della salute strutturale in condizioni ordinarie e la registrazione della risposta durante gli eventi.

No. Il sistema nasce dall'esperienza MOSI nel monitoraggio sismico e copre entrambe le modalità nella configurazione base, senza componenti aggiuntivi: lo Structural Health Monitoring (SHM), che segue lo stato di salute strutturale in condizioni ordinarie, e la registrazione della risposta durante eventi dinamici significativi.

Sì. Il sistema è previsto in progetti e capitolati relativi al monitoraggio strutturale di edifici, ponti e infrastrutture, in contesti pubblici e privati.

Lo Structural Health Monitoring è il monitoraggio continuo dello stato di salute di una struttura in condizioni di esercizio ordinario. Si basa sull'osservazione dei parametri dinamici, cioè del modo in cui la struttura vibra, e sul confronto di quei parametri nel tempo.

Una variazione stabile delle caratteristiche dinamiche indica un cambiamento nella struttura, e permette di intercettare il degrado prima che diventi visibile.

L'analisi modale operazionale estrae i parametri dinamici di una struttura dalle vibrazioni ambientali, senza applicare eccitazioni artificiali. I segnali degli accelerometri vengono elaborati per ricavare tre grandezze.

Le frequenze proprie, cioè le frequenze alle quali la struttura tende a risuonare, legate alla rigidezza e alla distribuzione delle masse. Le forme modali, che descrivono come la struttura si deforma a ciascuna frequenza. Lo smorzamento, cioè la capacità di dissipare energia vibrazionale.

Una variazione di questi parametri nel tempo indica un cambiamento strutturale.

Monitoraggio strutturale continuo è il termine generale: indica l'osservazione strumentale di una struttura nel tempo. Lo Structural Health Monitoring è una delle sue modalità, quella che osserva il comportamento in condizioni ordinarie per seguirne l'evoluzione.

L'altra modalità è il monitoraggio su evento, che registra la risposta durante sollecitazioni straordinarie. Entrambe rientrano nel monitoraggio strutturale continuo.

No. Significa che la struttura è osservata in modo stabile e sistematico nel tempo, secondo la cadenza definita nel progetto di monitoraggio. Le acquisizioni possono essere programmate a intervalli regolari oppure attivate al superamento di una soglia.

In BBOX 2.0 la cadenza di registrazione è programmabile da remoto e può essere modificata durante l'esercizio.

Temperatura e umidità influenzano i parametri dinamici di una struttura, e sulle murature storiche l'effetto è rilevante. Una variazione stagionale che non venga compensata rischia di essere letta come degrado.

BBOX 2.0 acquisisce in parallelo dati termici e li usa per compensare l'effetto ambientale, così da distinguere le variazioni reversibili da quelle strutturalmente significative.

Sì, ed è uno dei suoi effetti principali. Intercettare precocemente una variazione trasforma un intervento d'urgenza in un intervento programmato, con costi minori e senza fermi non pianificati.

Il monitoraggio consente la rilevazione precoce. La stima quantificata della vita residua di una struttura è una frontiera che oggi nessun sistema consegna.

È la misurazione della risposta di un edificio o di un'infrastruttura durante un terremoto. Il sistema registra come la struttura ha reagito alla scossa e restituisce le grandezze necessarie a valutarne lo stato subito dopo.

No. Nessun sistema installato su un edificio prevede i terremoti. La funzione del monitoraggio sismico è misurare la risposta della struttura durante l'evento e rendere disponibili quei dati nella fase successiva, quando le decisioni vanno prese in fretta.

È la modalità di acquisizione che avvia la registrazione quando viene superata una soglia impostata. Riguarda i terremoti e ogni altra sollecitazione dinamica straordinaria: urti, vento estremo, vibrazioni anomale.

In BBOX 2.0 la soglia è indipendente per ogni sensore e programmabile da remoto.

Il sistema registra in quattro fasi. I secondi precedenti il superamento della soglia sono già inclusi nella registrazione, grazie all'acquisizione continua in pre-trigger. Al superamento della soglia parte la registrazione dell'evento. La registrazione prosegue dopo l'evento per catturare le oscillazioni libere. Il gruppo di continuità mantiene il sistema attivo anche in caso di blackout durante la scossa.

Perché le decisioni si prendono in poche ore e riguardano persone e attività: si può rientrare, si può riprendere a produrre, quali parti vanno ispezionate per prime.

Senza dati misurati prevale la cautela, e la struttura resta ferma più a lungo del necessario. Con i dati la decisione si fonda su misure della risposta reale, disponibili prima che arrivi il sopralluogo.

Sì. La progettazione antisismica mira a salvaguardare le persone e a contenere il danno entro limiti accettabili, e questo lascia aperta la possibilità di danni agli elementi strutturali, non strutturali e impiantistici.

È una delle ragioni per cui misurare la risposta reale resta utile anche su edifici recenti e progettati secondo criteri antisismici.

Nella configurazione base BBOX 2.0 acquisisce dati accelerometrici, dai quali si ricavano accelerazioni di picco, spostamenti, drift di interpiano e i parametri dinamici della struttura, oltre a inclinazioni e dati termici.

Con le unità di espansione il sistema integra sensori di altra natura: estensimetri, fessurimetri, inclinometri avanzati, trasduttori di spostamento, sensori ambientali e idrometri.

Il drift di interpiano è lo spostamento relativo fra due livelli consecutivi di un edificio, rapportato all'altezza dell'interpiano. È un indicatore normativo di danno: il confronto con i limiti di progetto fornisce un quadro quantitativo dello stato della struttura dopo un evento.

Sono i valori massimi di accelerazione registrati durante l'evento, alla fondazione e ai piani. Servono a confrontare la sollecitazione effettivamente subita con quella prevista in fase di progetto.

Gli spostamenti sono ottenuti per integrazione numerica del segnale accelerometrico e descrivono le deformazioni effettive della struttura durante l'evento.

Le inclinazioni permettono di seguire nel tempo l'assetto di una struttura o di un suo elemento. Su torri, campanili e strutture snelle l'inclinazione è restituita già dalla configurazione base, e la sua evoluzione è il primo indicatore di un cedimento in atto.

Perché temperatura e umidità modificano i parametri dinamici di una struttura. Acquisire i dati ambientali insieme a quelli strutturali permette di compensare il loro effetto e di leggere correttamente le variazioni osservate.

Il datalogger BBOX 2.0 acquisisce sensori con uscita 4-20 mA tramite le unità di espansione ESA. Ogni unità gestisce fino a sei sensori e un datalogger supporta fino a sei unità.

Questo consente di integrare in un unico flusso di dati strumenti di tipologia diversa, compresi quelli già presenti sull'opera, aspetto rilevante su ponti e infrastrutture dove la strumentazione è spesso eterogenea.

Il numero dipende dalla geometria dell'opera, dagli obiettivi del monitoraggio e dai parametri da acquisire. L'obiettivo è individuare punti rappresentativi del comportamento strutturale, senza strumentare ogni elemento.

Per dare un ordine di grandezza sulle installazioni reali: uno stabilimento produttivo di 48.000 m² è seguito da 32 sensori, un ponte stradale da 10, il campanile di una chiesa da 4.

Negli edifici in punti significativi come la base, i livelli superiori e i nodi strutturali rilevanti. Su ponti e viadotti la disposizione dipende da campate, appoggi ed elementi da osservare. La configurazione viene definita in fase progettuale per ciascuna opera.

Il cliente riceve relazioni tecniche interpretate e firmate da un ingegnere strutturista abilitato. I dati e la piattaforma sono lo strumento; il documento tecnico è ciò che viene consegnato e su cui si decide.

Le relazioni sono di due tipi, in funzione della modalità che le genera.

È il documento redatto con cadenza definita in condizioni di esercizio ordinario. Ricostruisce l'evoluzione del comportamento dinamico della struttura, confronta i parametri misurati con la storia precedente e segnala le variazioni significative, indicando le zone in cui si concentrano i segnali di degrado.

Nel tempo la serie di relazioni costituisce un registro verificabile dello stato della struttura.

È il documento redatto dopo un sisma o un altro evento straordinario. Riporta accelerazioni, spostamenti e drift di interpiano registrati, la severità e la posizione degli effetti rilevati, e fornisce gli elementi tecnici a supporto delle decisioni sull'utilizzo della struttura.

Le relazioni sono redatte e firmate da un ingegnere strutturista abilitato, che ne assume la responsabilità professionale. MOSI collabora in modo continuativo con professionisti e studi di ingegneria strutturale.

La separazione fra chi misura e chi certifica è una scelta di metodo: rende il documento un elaborato tecnico verificabile invece che una dichiarazione del fornitore su se stesso.

No. Le relazioni forniscono la misura oggettiva su cui il tecnico incaricato fonda la propria valutazione, orientano le ispezioni verso gli elementi che le richiedono e documentano il processo decisionale.

Su richiesta MOSI può redigere una relazione tecnica sull'agibilità strutturale post-sisma. Resta distinta dai provvedimenti di competenza degli enti preposti.

La cadenza viene definita insieme al cliente in funzione della tipologia di edificio, della destinazione d'uso e degli obiettivi del monitoraggio. Una struttura produttiva in esercizio continuo e un bene tutelato seguito per conservazione preventiva hanno esigenze diverse, e la periodicità viene stabilita di conseguenza.

No. Sensori, unità di acquisizione e componenti di trasmissione vengono applicati all'opera senza alterare la struttura portante. Il sistema può essere installato su edifici esistenti secondo una configurazione definita in fase progettuale.

Da tre elementi: i sensori installati sull'opera, il datalogger che acquisisce e trasmette i dati, e la piattaforma web per la consultazione e la gestione remota.

No. L'installazione è poco invasiva e viene pianificata tenendo conto delle esigenze di continuità operativa della struttura. Su uno stabilimento in produzione o su un edificio in uso questo è spesso il primo requisito, e la configurazione dell'intervento viene definita di conseguenza.

Sì. La piattaforma web consente di consultare i dati, accedere allo storico, visualizzare gli indicatori principali ed esportare le informazioni senza intervenire sul luogo dell'installazione.

Sì, in formati standard, così da poter essere analizzati, condivisi o integrati nei flussi di lavoro di tecnici, consulenti ed enti.

Sì. Cadenza di registrazione, soglie di attivazione e parametri di acquisizione sono modificabili da remoto attraverso la piattaforma, senza interventi sul posto.

Il sistema è dotato di gruppo di continuità, che ne garantisce il funzionamento anche in caso di blackout durante un evento sismico. È una condizione necessaria, perché il momento in cui i dati servono di più coincide spesso con l'interruzione dell'alimentazione.

Il costo dipende dal numero di sensori, che è funzione della geometria dell'opera e dei parametri da acquisire, dalle modalità di monitoraggio attivate, dall'eventuale integrazione di sensori diversi dagli accelerometri e dalla durata del servizio con la cadenza delle relazioni.

Per dare un riferimento: un impianto nella configurazione più contenuta parte da circa 15.000 euro. Su strutture estese o con molti punti da strumentare la cifra cresce in proporzione al numero di sensori e all'articolazione del sistema.

Sono previste verifiche periodiche annuali. Il sistema segnala automaticamente il malfunzionamento di un sensore, così che l'anomalia venga rilevata quando si verifica invece che alla verifica successiva.

Il malfunzionamento viene notificato automaticamente e la sostituzione avviene con un intervento poco invasivo, senza modifiche alla struttura e senza interruzione del monitoraggio sugli altri punti.

In Italia non esiste un obbligo generalizzato di monitoraggio strutturale continuo per gli edifici. Esistono però contesti in cui la sorveglianza dello stato di un'opera rientra in un percorso previsto dalla normativa, e ambiti in cui la documentazione dello stato strutturale assume rilievo per obblighi di altra natura, come quelli assicurativi.

Le Linee Guida sulla classificazione e gestione del rischio dei ponti esistenti, adottate con il D.M. 578/2020 e aggiornate dal D.M. 204/2022, organizzano la gestione delle opere per Classi di Attenzione. Per le classi più alte il percorso previsto comprende approfondimenti e attività di sorveglianza.

Sì, per le imprese. L'obbligo di assicurare fabbricati, impianti e macchinari contro terremoti, alluvioni e frane nasce dalla Legge di Bilancio 2024, con regole attuative fissate dal DM n. 18/2025. Dopo un periodo di applicazione scaglionato per dimensione d'impresa, il quadro è pienamente in vigore dal 31 marzo 2026.

La polizza copre il danno. Documentare cosa l'evento ha effettivamente prodotto sulla struttura resta un problema tecnico distinto.

La Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri del 9 febbraio 2011, che definisce le linee guida per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, riconosce il monitoraggio fra gli strumenti per il controllo dell'evoluzione dei dissesti e per la programmazione degli interventi di conservazione.

La Direttiva (UE) 2022/2557 sulla resilienza dei soggetti critici, recepita in Italia con il D.Lgs. 4 settembre 2024 n. 134, riguarda undici settori fra cui sanità, energia, trasporti e acqua potabile. Chiede ai soggetti identificati come critici di valutare i propri rischi, comprese le calamità naturali, e di adottare misure adeguate per continuare a operare o ripristinare rapidamente il servizio dopo un evento.

Perché il fermo ha un costo diretto e immediato. Dopo un evento la scelta è fra riprendere senza sapere e fermarsi per precauzione più a lungo del necessario. Nel sisma emiliano del 2012 le perdite da interruzione dell'attività nel settore industriale hanno superato il valore dei danni fisici agli edifici.

Perché un'ispezione fotografa l'opera in un giorno, mentre il ponte lavora ogni ora sotto traffico, escursioni termiche ed erosione. Il monitoraggio continuo riempie con misure lo spazio fra un'ispezione e la successiva, e sulle opere in Classe di Attenzione alta risponde alle esigenze di sorveglianza.

Perché rotazioni, cedimenti e degrado dei materiali avanzano con una lentezza che un sopralluogo periodico fatica a quantificare. Su torri e campanili l'inclinazione e la sua evoluzione sono il primo indicatore di un cedimento in atto, e ogni intervento va giustificato agli enti di tutela con evidenze misurate.

Perché l'incertezza si moltiplica per il numero di famiglie. Chi gestisce l'immobile deve decidere se e quando far rientrare i residenti, e una valutazione rapida dell'agibilità dopo l'evento riduce sia il rischio di decisioni affrettate sia le attese prolungate.

Perché ospitano molte persone e attività il cui fermo ha un costo immediato, e perché nella vita ordinaria la condizione dell'edificio incide sulle valutazioni di idoneità all'uso e sul valore patrimoniale.

Perché devono restare operativi proprio nel momento in cui tutto il resto si ferma. Su queste strutture la continuità del servizio è una funzione collettiva, e la Direttiva CER ha reso la resilienza degli asset critici materia normata a livello europeo.