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EUCENTRE                                          Università degli                                                   Studi...
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L’Aquila
Emilia
Elementi non-strutturali
Importanti caratteristiche per la risposta sismica?           Sistema                          Sistema                    ...
Argomenti di discussione per sistemi misti1. Opzioni per il sistema laterale2. Soluzioni di solaio3. Il sistema gravitazio...
1. Sistemi laterali composti acciaio-calestruzzo?Telai composti “classici”Pareti in C.A.                                  ...
1. Caratteristiche di sistemi a pareti     (+ sistema grav. composto acciaio-calcestruzzo)    Sistema Laterale – pareti in...
2. Il ruolo di un solaio Il solaio di una struttura potrebbe avere i seguenti 3 ruoli: - Resistere carichi di gravità - Fo...
Ruolo del solaio in zone sismiche                Accelerazione x masse = forze                          forze agenti sul t...
Solai insufficienti: Christchurch 2011
Il solaio compostoBuona possibilità per la:- Connettività-Leggerezza-Rigidezza-Isolamentotermico/acustico-Velocità di cost...
3. Il sistema gravitazionale?Importanti Caratteristiche:• Deformabilità  (per sostenere le deformazioni  della struttura)•...
Terremoto del 4 Sett. 2010 M7.1 Darfield (NZ)                                             Danno alle colonne              ...
Crollo di un edificio dovuto ad insufficiente deformabilità del sistema gravitazionale                              NORTHR...
3. Il sistema gravitazionale composto?
3. Il sistema gravitazionale composto?Nodo tipico con pilastrogettato in opera
3. Il sistema gravitazionale composto?Risultati di modellazione numericaOsservare:  Deformabilità(2% drift interpiano illu...
4. Possibilità per la ristrutturazione?ISOLAMENTO E PARZIALE RICOSTRUZIONE DEGLI IMMOBILI SEDE DEL TRIBUNALE DELL’AQUILA D...
4. Possibilità per la ristrutturazione?INSERIMENTO DI ISOLATORI NELLE COLONNE ESISTENTI                                   ...
RICOSTRUZIONE DEGLI IMPALCATI DI PIANO    Pil.1             Pil.2                         Pil.3                        Pil...
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RICOSTRUZIONE DEGLI IMPALCATI DI PIANO
Conclusioni1. La progettazione sismica dovrebbe considerare tutti   gli elementi in un edificio: sistemi laterali, vertica...
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Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio‐calcestruzzo Timothy J. Sullivan BE(Hons) MSc PhD MICE CEng Università degli Studi di Pavia & EUCENTRE

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Timothy Sullivan, nell'ambito del Convegno STRUTTURE E SISTEMI ENERGETICI EFFICIENTI PER COSTRUIRE, RECUPERARE, RIQUALIFICARE, promosso da Tecnostrutture srl presso il C.S.LL.PP. il 12 marzo 2013 ha parlato di utilizzo di strutture miste acciaio-calcestruzzo in zona sismica.
Sullivan afferma che la progettazione sismica dovrebbe considerare tutti gli elementi in un edificio:
1. sistemi laterali, verticali
ed elementi non-strutturali
2. I sistemi misti acciaio-calcestruzzo possono offrire
buone soluzioni in zone sismiche, particolarmente
per quanto riguarda solai rigidi e leggeri, e sistemi
trave-colonna resistenti e deformabili.
3. I sistemi misti acciaio-calcestruzzo potrebbero
offrire anche delle soluzioni valide per la
ristrutturazione dell’esistente.
Nella presentazione un approfondimento su NPS® SYSTEM, la tecnologia costruttiva, nuova generazione delle strutture autoportanti miste acciaio-calcestruzzo, nata in casa Tecnostrutture, la società veneta leader di mercato nella produzione di sistemi prefabbricati acciaio-calcestruzzo che già nel 2010 aveva promosso un convegno sulla storica trave Rep® sempre al Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. NPS® SYSTEM altamente performante e ad elevata resistenza sismica è l’ulteriore risposta all’esigenza di maggiore industrializzazione di cantiere ed unisce ad una migliore risposta sismica una qualità prestazionale di tutti i componenti certificata CE EN 1090-1

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Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio‐calcestruzzo Timothy J. Sullivan BE(Hons) MSc PhD MICE CEng Università degli Studi di Pavia & EUCENTRE

  1. 1. EUCENTRE Università degli Studi di Pavia Considerazioni prestazionali  per le strutture miste  acciaio‐calcestruzzo Timothy J. Sullivan  BE(Hons) MSc PhD MICE CEng Università degli Studi di Pavia & EUCENTRE
  2. 2. Considerazioni prestazionali in zone sismiche set on al le ed cy t io n ab se ge Base fe t in u an la p -s a a ir e ra ma Shear up con rep col lif e da op occ Dem and J o e ’s J o e ’s B eer! B eer! F ood! F ood! (figure from fib report 7-2) L a te r a l D e fo r m a tio n
  3. 3. L’Aquila
  4. 4. Emilia
  5. 5. Elementi non-strutturali
  6. 6. Importanti caratteristiche per la risposta sismica? Sistema Sistema Elementi Laterale Gravitazionale Non-strutturali• Deformabilità • Deformabilità • Deformabilità (per sostenere le richieste (per sostenere le (per sostenere le di deformazione del sisma) deformazioni della deformazioni della struttura) struttura)• Rigidezza (per limitare le richieste di • Resistenza Verticale spostamento sugli elementi (per i carichi di gravità) &/OPPURE non-strutturali)• Comportamento non-lineare • Resistenza Laterale (per dissipare energia e (per sostenere le minimizzare gli spostamenti accelerazioni trasmesse permanenti) dalla struttura)• Resistenza Laterale (per offrire rigidezza e rispettare la gerarchia delle resistenze)
  7. 7. Argomenti di discussione per sistemi misti1. Opzioni per il sistema laterale2. Soluzioni di solaio3. Il sistema gravitazionale4. Possibilità per la ristrutturazione
  8. 8. 1. Sistemi laterali composti acciaio-calestruzzo?Telai composti “classici”Pareti in C.A. Sistema  composto per  resistere carichi  Sistemi Misti + altri gravitazionali Pareti in C.A. per resistere  carichi orizzontali
  9. 9. 1. Caratteristiche di sistemi a pareti (+ sistema grav. composto acciaio-calcestruzzo) Sistema Laterale – pareti in C.A.• Deformabilità (per sostenere le richieste di deformazione del sisma)• Rigidezza (per limitare le richieste di spostamento sugli elementi non-strutturali)• Comportamento non-lineare (per dissipare energia e minimizzare gli spostamenti permanenti)• Resistenza Laterale Torry Eurosky, Roma  (per offrire rigidezza e rispettare la gerarchia delle resistenze)
  10. 10. 2. Il ruolo di un solaio Il solaio di una struttura potrebbe avere i seguenti 3 ruoli: - Resistere carichi di gravità - Formare una connessione orizzontale fra elementi verticali (diaframma), trasmettendo forze orizzontali. - Isolare una zona di una struttura da un’altra (da fuoco, rumore, diverse temperature).
  11. 11. Ruolo del solaio in zone sismiche Accelerazione x masse = forze forze agenti sul tutto il solaio il solaio è fondamentale per trasferire le forze delle masse alle pareti
  12. 12. Solai insufficienti: Christchurch 2011
  13. 13. Il solaio compostoBuona possibilità per la:- Connettività-Leggerezza-Rigidezza-Isolamentotermico/acustico-Velocità di costruzione
  14. 14. 3. Il sistema gravitazionale?Importanti Caratteristiche:• Deformabilità (per sostenere le deformazioni della struttura)• Resistenza Verticale (per i carichi di gravità)
  15. 15. Terremoto del 4 Sett. 2010 M7.1 Darfield (NZ) Danno alle colonne gravitazionali deformabilità insufficiente Photos courtesy of Stefano Pampanin
  16. 16. Crollo di un edificio dovuto ad insufficiente deformabilità del sistema gravitazionale NORTHRIDGE, 1994
  17. 17. 3. Il sistema gravitazionale composto?
  18. 18. 3. Il sistema gravitazionale composto?Nodo tipico con pilastrogettato in opera
  19. 19. 3. Il sistema gravitazionale composto?Risultati di modellazione numericaOsservare: Deformabilità(2% drift interpiano illustrato qua) Comportamento non-lineare
  20. 20. 4. Possibilità per la ristrutturazione?ISOLAMENTO E PARZIALE RICOSTRUZIONE DEGLI IMMOBILI SEDE DEL TRIBUNALE DELL’AQUILA DANNEGGIATI A SEGUITO DEL SISMA DEL 6 APRILE 2009Images courtesy of Studio Calvi s.r.l.
  21. 21. 4. Possibilità per la ristrutturazione?INSERIMENTO DI ISOLATORI NELLE COLONNE ESISTENTI  Images courtesy of Studio Calvi s.r.l.
  22. 22. RICOSTRUZIONE DEGLI IMPALCATI DI PIANO Pil.1 Pil.2 Pil.3 Pil.4 Pil.5 Pil.6 Pil.7 Pil.8 Pil.9 Pil.10 Pil.11 Pil.12 Pil.13 Pil.14 VERSATILITA’ E PERSONALIZZAZIONE DEGLI ELEMENTI DEL NPS® SYSTEM +7.55 PER TAVOLE RELATIVE AL VANO 4 ASCENSORI (CARPENTERIE ED ARMATURE) VEDERE TAVOLE S4a e S4b +7.55Pil.15 Pil.16 Pil.17 Pil.18 Pil.19 Pil.20 Pil.21 Pil.22 Pil.23 Pil.24 IN FUNZIONE DELLE ESIGENZE E Pil. 25 Pil. 26 Pil. 27 Pil. 28 Pil. 29 Pil. 30 Pil. 31 Pil. 32 Pil. 33 Pil. 34 CARATTESTICHE PROGETTUALI Pil. 36 Pil. 37 Pil. 38 Pil. 39 Pil. 40 Pil. 41 Pil. 42 Pil. 43 Pil. 44 RICHIESTE Pil. 25 Pil.45 Pil. 46 Pil. 53 Pil.54 +7.55 +7.55 Lo schema strutturale adottato per orditure portanti  PARTICOLARE P1 orizzontali realizzate con travi NPS® BASIC, permette: 1.di ridurre le luci dei solai a lastra in modo da  Pil.55 Pil.56 Pil. 63 Pil.64 realizzare un sistema completamente autoportante in  PARTICOLARE P1 fase di montaggio e getto del conglomerato di  completamento; 2.l’effettivo comportamento rigido degli impalcati, in  quanto gli elementi diagonali fungono da controventi  Pil.66 Pil. 73 Pil.74Pil.65 +7.55 di piano; PARTICOLARE P1 3.la diretta trasmissione dei carichi alle strutture  Pil.75 Pil.76 Pil. 83 +7.55 Pil.84 portanti verticali, sgravando i solai sottostanti dal  PARTICOLARE P1 carico della puntellazione provvisionale in fase di  getto; 4.ridurre i costi e i tempi per la realizzazione degli  Pil.85 +7.55 Pil.86 Pil. 93 Pil.94 impalcati; +7.55 Pil.96 Pil.98 Pil.95 Pil.97
  23. 23. Images courtesy of Studio Calvi s.r.l. RICOSTRUZIONE DEL SOLAIO A LIVELLO +7.55 m SOLAIO TIPO PREDALLES E TRAVI RIBASSATE REP AREA DI INTERVENTO PARI A CIRCA 1850 mq
  24. 24. RICOSTRUZIONE DEGLI IMPALCATI DI PIANO
  25. 25. Conclusioni1. La progettazione sismica dovrebbe considerare tutti gli elementi in un edificio: sistemi laterali, verticali ed elementi non-strutturali2. I sistemi misti acciaio-calcestruzzo possono offrire buone soluzioni in zone sismiche, particolarmente per quanto riguarda solai rigidi e leggeri, e sistemi trave-colonna resistenti e deformabili.3. I sistemi misti acciaio-calcestruzzo potrebbero offrire anche delle soluzioni valide per la ristrutturazione dell’esistente.
  26. 26. Grazie per l’attenzione

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