Costruzione di Strade Urbane e Metropolitane, Presentazione della Scuola di Ingegneria

SCUOLA DI INGEGNERIA ED ARCHITETTURA

AT
ER
TUD
+++
LIBERTAS
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE
A
M
VERSITA
DI BOLO
ORE
COSTRUZIONE DI STRADE URBANE
2
E METROPOLITANE
A.D. 1088
Lezione 13
Prof. Ing. Cesare SangiorgiATER
STUD
M
UNIVERSITA
ALM
DIORUM
DI BOLOGNA
A. D. 1088

MONITORAGGIO: Rumore

Forma di inquinamento ambientale che colpisce il maggior numero di
persone.

Livelli di rumore in dB

dB
140
Starting
jet plane
I
130
120
110 -
Rock
concert
100
90 -
80
10 m from
fast moving
truck
70
10 m from
fast moving
car
60
Washing
machine
50
40
30
Library
20
10
Leaf fall
0 .ATER
STUD
M
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DIORUM
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MONITORAGGIO: Rumore del traffico

Occorre conoscere i fenomeni posti alla base del rumore generato dal
traffico.

Componenti del rumore veicolare

RUMORE AERODINAMICO
7
TTINE
LORS 2500
RUMORE DA
ROTOLAMENTO
RUMORE DA PROPULSIONE:
•
MOTORE;
•
VENTOLE;
•
ORGANI DI TRASMISSIONE;
•
TUBO DI SCARICO.
RUMORE RIFLESSOATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Rumore veicolare totale

Occorre conoscere i fenomeni posti alla base del rumore generato dal
traffico.
Motore
Scarico
Rumore meccanico
Trasmissione
Rumore
veicolare
totale
Rumore aerodinamico
Rumore di rotolamentoATER
STUD
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MONITORAGGIO: Interazione pneumatico-pavimentazione

L'interazione pneumatico-pavimentazione rappresenta la sorgente
dominante per velocità superiori a 50 km/h.

Livello di pressione sonora ponderato A in dBA

A-Weighted Sound Pressure Level, dBA
85
Overall Noise
80
75
Tire Noise
70
65
Powertrain Noise
60
Aerodynamic Noise
55
1
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Vehicle Speed, kphATER
STUD
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MONITORAGGIO: Effetti della tessitura

Impatto della tessitura sulla pavimentazione

CONSUMO PNEUMATICI
DANNEGGIAMENTO PNEUMATICI
RESISTENZA AL ROTOLAMENTO
ADERENZA PNEUMATICO - PAVIMENTAZIONE
RUMORE DA ROTOLAMENTO PERCEPITO ALL'ESTERNO
RUMORE DEL VEICOLO
DISCOMFORT E CONSUMO DEL VEICOLO
I
I
0.5 mm
10 : um
50 mm
0.5 m
1
-
MICROTESSITURA
MACROTESSITURA
MEGATESSITURA
IRREGOLARITA'
Frequenza
spaziale
1/ 2pr
2000
20 m"
2 m-1ATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Strategie per la riduzione del rumore veicolare

Barriere antirumore

Barriere antirumore.
A
B
H
C
D
Sorgente
Ricettore
EFFETTO DELLA BARRIERA=
INSERTION LOSS =
Å
C
B
A-Diffrazione
B-Attraversamento
C-Riflessione
(salvo quota assorbita)LAmax(90 km/h, 20°C), dB(A)
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
PA 0/6
UTAC 0/6
VTAC 0/6 +2
H
PA 0/10
VTAC 0/6 +1
PA 0/14
VTAC 0/10 +2
H-
VTAC 0/8 +1
#
SD 4/6
SS / MS
K
SDAC 0/10
=
VTAC 0/10 +1
TAC 0/10
UTAC 0/10
L
SDAC 0/14
SD 6/8
standard asphalt
porous asphalt
I
SD 6/10
CC
SD 10/14
H
1
379 measurements according to SPB method
(LAmax, temperature 20 ℃, speed 90 km/h)
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MONITORAGGIO: Pavimentazione stradale

Strategie per la riduzione del rumore veicolare.
Pavimentazione stradale.
ALM
M
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ATER
STUD
MONITORAGGIO:
VTAC 0/14
1ATER
STUD
M
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ALM
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MONITORAGGIO: Acustica

Variazioni di pressione nello spazio, attraverso una successione di
compressioni e rarefazioni del mezzo fluido.

Natura ondulatoria del rumore

Longitudinal Wave
Wavelength
Direction of travel
4
Movement of air
molecules
Rarefaction
Compression
Natura ondulatoria del rumore
P
2, T
[Pa]
Pb
x [m]
Livello di pressione sonora (dB)
L = 10log
p
p2
10
på
2
ref
Frequenze percepibili dall'uomo: 20 Hz e 20.000 HzATER
STUD
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MONITORAGGIO: Sorgenti sonore multiple

Effetti provocati da sorgenti sonore multiple e dalla distanza tra sorgente
e ricettore.
L.
D
4 - 3 dB(A)
2D
Livello sonoro equivalente LA eq
L
Aeq
= 10log
10
1
t, -t
11,
2
ref
hp2 (t)
A
p
dt
L + 3 dB(A)dB(A)
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
10:24:30
11:24:30
12:24:30
13:24:30
14:24:30
15:24:30
16:24:30
17:24:30
18:24:30
19:24:30
20:24:30
21:24:30
Ora
22:24:30
23:24:30
00:24:30
01:24:30
02:24:30
03:24:30
04:24:30
05:24:30
06:24:30
07:24:30
BOR
08:24:30
09:24:30
MEZ 123115
PE
- LAeq
-SPL
HAR SORSOL

MONITORAGGIO: Rilievo acustico

Acustica:
ALM
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DIORUM
MONITORAGGIO:
L
-Aeq
Rilievo 8 maggio - via Massarenti
M
ATER
STUDATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Rumore di rotolamento

Meccanismi di generazione e propagazione

Meccanismi di generazione e propagazione del rumore di rotolamento
Vibrazioni radiali
Meccanismi
generazione
Air pumping
Slip-stick
Stick-snap
Rumore di
rotolamento
Effetto corno
Meccanismi
propagazione
Canne d'organo e risonatori di Helmholtz
Vibrazioni della carcassa
Risonanza acusticaATER
STUD
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MONITORAGGIO: Vibrazioni radiali

Rumore di rotolamento:
Vibrazioni radiali
Radial vibrationsATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Air pumping

Rumore di rotolamento:
Air pumping
Air "pumped out"
Air "sucked in"ATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Slip-Stick e Stick-snap

Rumore di rotolamento:
Slip-Stick e Stick-snap
Stick-slip (tangential motions)
Adhesion "stick-snap"ATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Fenomeni di propagazione/amplificazione

Rumore di rotolamento:
Fenomeni di propagazione/amplificazione
Amplification effect by the horn
Effetto corno
Pipe resonances in channels
formed in the tyre foot-print:
Canne d'organo e
risuonatori
Tyre belt/carcass
vibrations:
Sidewall
vibrations
Vibrazioni pareti laterali
Cavity resonance
in tyre tube:
O
Risonanza acustica interna
Vibrazioni della carcassa
Air resonant radiation
(Helmholtz resonance)ATER
M
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MONITORAGGIO: Misurazione del rumore stradale

Metodi di misura standardizzati

Metodi di misura standardizzati che possono essere impiegati per il
monitoraggio periodico della rete.
Si possono misurare:
- il livello sonoro globale dovuto al traffico veicolare mediante microfoni
situati a bordo strada
- rumore di rotolamento mediante microfoni installati in prossimità
dell'interfaccia pneumatico-pavimentazione
-
le caratteristiche fonoassorbenti delle miscele bituminose
ATSM Standard
Reference Test Tire
(SRTT)
P225/60R1G
HO 2110
HD2110ATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Statistical Pass-by Method

Misurazione del rumore stradale:
Statistical Pass-by Method
> 20 m
> 20 m
Corsia di prova
≥ 3.5 m
7.5 m
≥ 5 m
Superficie caratterizzata da materiale
avente simile fonoassorbimento
Superficie con presenza di bassa
vegetazione (erba o piante)
Microfono
Metodo statistico applicato al traffico passante in cui è misurato il
rumore di un campione di veicoli in condizioni standard.
I livelli di pressione sonora complessiva sono misurati ed elaborati per
ottenere un unico valore significativo: SPBIATER
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M
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MONITORAGGIO: Condizioni al contorno del Statistical Pass-by Method

Misurazione del rumore stradale:
Statistical Pass-by Method. Condizioni al contorno
RUMORE DI FONDO < 10dB rispetto a L
AFmax
TEMPERATURA
DELL'ARIA:
5°CST≤30℃
TEMPERATURA DELLA
SUPERFICIE STRADALE:
5 °CST ≤50℃
Velocità del VENTO all'altezza del
microfono ≤ 5 m/sATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Veicoli per il Statistical Pass-by Method

Misurazione del rumore stradale:
Statistical Pass-by Method. Veicoli.
Min. 100
AUTOVETTURE
+
Min. 80
VEICOLI PESANTI
Min. 30
VEICOLI PESANTI
A 2 ASSI
Min. 30
VEICOLI PESANTI
MULTIASSE
CATEGORIE DI VELOCITÀ
BASSA: 45 ≤ V ≤ 64
[km/h]
MEDIA: 65 ≤ V ≤ 99
[km/h]
ALTA:
V ≥ 100
[km/h]
-SYSTEMATER
STUD
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MONITORAGGIO: Dati grezzi del Statistical Pass-by Method

Misurazione del rumore stradale:
Statistical Pass-by Method. Dati grezzi.
Liv. [dB]
76.0
75.0+
74.0+
73.0-
72.0+
71.0+
70.0+
69.0+
68.0+
67.0-
66.0+
65.0+
64.0-
63.0+
Auto
L= 70.2 dBA
Auto
L= 70.3 dBA
Veicolo pesante
L= 72.2 dBA
62.0+
61.0+
08:59:53
08:59:54
08:59:55
08:59:56
08:59:57
08:59:58
08:59:59
09:00:00
09:00:01
09:00:02
09:00:03
09:00:04
M
ALM
€ATER
STUD
M
UNIVERSITA
ALM
DIORUM
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MONITORAGGIO: Close-Proximity Method

Misurazione del rumore stradale:
Close-Proximity Method.
Microfono
opzionale
O
Microfono
obbligatorio
200 mm
200 mm
100 mm
$ 100 mm
650 mm
650 mm
---
-
------
1
200 mm
200 mm : 200 mmATER
STUD
M
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ALM
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MONITORAGGIO: Risultati del Close-Proximity Method

Misurazione del rumore stradale:
Close-Proximity Method.
95
Lopx a 50 km/h direzione Modena
92
Lcpx [dB(A)]
89
-Rubber 2
-Rubber 1
-Riferimento
86
83
0
20
40
60
80
100
Sezioni [5.84 m]ATER
STUD
M
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MONITORAGGIO: Portanza

Carico che, in condizioni di sollecitazione note, provoca un cedimento
prefissato. Deformazioni reversibili e irreversibili.
akpressATER
STUD
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MONITORAGGIO: Rilievo degli spessori

Utili
per
una
corretta
valutazione
dei
risultati
delle indagini
deflettometriche di portanza.
-
possono essere ottenute riferendosi ai dati storici
- indagini distruttive
- monitoraggi non distruttivi ad alto rendimento (ad es. Georadar)
91000
83000
85000
84000
82000
90000
88000
87000
81000
O
Surface course
(Asphalt concrete) 50 mm
Upper base
(Asphalt concrete)
135 mm
Thickness of pavement
< 35 mm
35 - 50 mm
50 - 75 mm
75 - 120 mm
> 120 mm
Lower base
(Asphalt concrete)
135 mm
Subbase
(Crushed stone)
200 mm
Subgrade (Sand)
86000
89000ATER
STUD
M
TA
UNIVERSIT
DIORUM
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ALM
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MONITORAGGIO: Ground Penetrating Radar (GPR)

Analisi della propagazione di onde elettromagnetiche

Analisi della propagazione di onde elettromagnetiche attraverso
materiali caratterizzati da proprietà dielettriche diverse.
Trasmettitore
Unità di controllo-
registrazione dati
Ricevitore
.
Display
Superficie pavimentazione
Strato 1 pavimentazione
Strato 2 fondazione
Strato 3 sottofondoATER
STUD
M
TA
UNIVERSI
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MONITORAGGIO: Radargrammi GPR

Ground Penetrating Radar (GPR):
Radargrammi
4000
6400
3500
6000
0000
:8900
9000
9390
9500
10700
00000
10050 10500 10750-119000
11250 11500 11790 #2000
Patch?
Sudden Change in Pavement
Base of Asphalt
Multi-Layer example of a highway (2.3 GHZ Antenna)
ALMATER
M
TA
UNIVERSI
ALM
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MONITORAGGIO: Elaborazione di radargrammi

Ground Penetrating Radar (GPR):
Elaborazione di radargrammi
Spessore pavimentazione
Sezione
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
0.0
5.0
Conglomerato bitumoso
10.0
Profondità (cm)
·
15.0
Aria
Antenna
Tx/Rx
20.0
25.0
Fondazione
C.B., d, Er,
30.0
Fondazione, d2 Er2
35.0
Sottofondo, Er2
Tempo
40.0
·- ZI (GPR)
·- Z2 (GPR)
Punto di
O
misura
& Carote
STUD
DIORUM
DI BOLOGNAATER
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MONITORAGGIO: Prove di portanza statiche

Applicazione di un carico statico o in lento movimento
· Prova di carico su piastra;
· Trave Benkelman;
· Deflettografo Lacroix;
· Curviameter.
¿ SLOW
Test Truck
PASS