Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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Lezione al Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno
Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile.

Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico.
Francesco Petrini

Pisa, 7 marzo 2014

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Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

  1. 1. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Via Eudossiana 18 00184 Rome (ITALY) Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico. Con particolare riguardo all’utilizzo di acciaio o FRP Pisa, 7 marzo 2014 Francesco Petrini Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica, Sapienza Università di Roma. StroNGER S.r.l., Co-founder and Director Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma. 1
  2. 2. SOMMARIO • Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE) o Importanza del comportamento dissipativo o Il caso delle strutture controventate in acciaio o Una visione più ampia tramite il PBEE • Adeguamento sismico o Elementi normativi o Concetti generali o Interventi su strutture in cemento armato o Metodo di analisi e verifica dell’adeguamento o Interventi su strutture in muratura • Caso applicativo o Adeguamento sismico di un edificio storico in mutatura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 2
  3. 3. StroNGER for Horizon 2020 3/61 3/45 3/61 1) Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE)
  4. 4. PROGETTAZIONE SISMICA - BASI Comportamento dissipativo TRADIZIONALE (Stati limite) FILOSOFIE DI PROGETTO INNOVATIVA (Performance Based Design) Comportamento non dissipativo Comportamento dissipativo Comportamento non dissipativo A differenza dei metodi tradizionali di progettazione, nella progettazione prestazionale (PerformanceBased Design – PBD), ci si basa come regola generale, solo sul soddisfacimento di criteri generali di prestazione. Il progettista ha totale libertà nel selezionare il sistema strutturale più adeguato, affinché per specificati livelli di intensità del sisma il danno possa essere contenuto entro limiti prefissati francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 4
  5. 5. StroNGER for Horizon 2020 5/61 5/45 5/61 IMPORTANZA DEL COMPORTAMENTO DISSIPATIVO NEL METODO TRADIZIONALE
  6. 6. PROGETTAZIONE SISMICA – BASI Il comportamento dissipativo Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica. Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico. Costruzioni d’acciaio per le NTC2008 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 6
  7. 7. PROGETTAZIONE SISMICA – BASI- abbattimento della energia Il comportamento dissipativo Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica. Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico. 0.350 0.300 Abbattimento dell’energia “sentita” dalla struttura 0.250 Nella progettazione classica la dissipazione avviene per plasticizzazione di zone (elementi) dedicate della struttura. Siccome tale dissipazione avviene per isteresi, le parti dissipative devono avere una opportuna duttilità Se [g] 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 Periodo T [s] SLV SLD francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 7
  8. 8. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità A livello di sistema Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio prima della plasticizzazione delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 8
  9. 9. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità A livello di sistema Questo richiede che A livello di elementi strutturali Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio prima della plasticizzazione delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi Gli elementi strutturali si dividono in «dissipativi» e «non dissipativi» (es. travi dissip. e colonne non dissip. Nelle strutture a telaio). Gli elementi dissipativi devono possedere adeguata duttilità. Esempio: nelle strutture a telaio le travi devono possedere adeguata capacità di rotazione plastica (alta curvatura ultima) e le connessioni devono avere una resistenza elastica maggiore della resistenza plastica delle travi connesse. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 9
  10. 10. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità A livello di sistema Questo richiede che A livello di elementi strutturali Questo richiede che A livello di materiale strutturali Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio prima della plasticizzazione delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi Gli elementi strutturali si dividono in «dissipativi» e «non dissipativi» (es. travi dissip. e colonne non dissip. Nelle strutture a telaio). Gli elementi dissipativi devono possedere adeguata duttilità. Esempio: nelle strutture a telaio le travi devono possedere adeguata capacità di rotazione plastica (alta curvatura ultima) e le connessioni devono avere una resistenza elastica maggiore della resistenza plastica delle travi connesse. Il materiale deve avere una alta duttilità εu >> εy. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 10
  11. 11. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Capacity design o Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema In condizioni limite, quale tipologia di collasso globale è auspicabile? Gli elementi, o parte di essi, destinati alla dissipazione devono essere scelti e progettati in modo da favorire una particolare tipologia di collasso globale Gli elementi, o parte di essi, non destinati alla dissipazione devono essere progettati in modo da fornire un’adeguata sovraresistenza francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 11
  12. 12. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Principi base sulla Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema (II) Il coefficiente di sicurezza a, che può essere usato per aumentare la resistenza dell’elemento fragile (caso A) o per ridurre la resistenza dell’elemento duttile (caso B), è introdotto per tener in conto le incertezze sulle resistenze degli elementi. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 12
  13. 13. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisito di materiale (micro-scala) per ottenimento della duttilità DM2008. Il materiale acciaio – Prescrizioni addizionali per le zone dissipative ݂‫ݑ‬ ≥ 1.20 ݂‫ݕ‬ ߝ‫%02 ≥ ݑ‬ La resistenza del materiale, per le zone dissipative, deve essere amplificata con un coefficiente di sovraresistenza gov , dato dal rapporto tra il valore di resistenza medio fym e quello caratteristico fyk al fine di considerare l’aleatorietà di fy francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 13
  14. 14. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Capacity design non applicato nelle strutture in C.A.: piano soffice francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 14
  15. 15. StroNGER for Horizon 2020 15/61 15/45 15/61 IL CASO DELLE STRUTTURE CONTROVENTATE IN ACCIAIO
  16. 16. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi LO SNERVAMENTO DEI DIAGONALI TESI DEVE PRECEDERE IL RAGGIUNGIMENTO DELL’INSTABILITA’ DEI DIAGONALI COMPRESSI VANTAGGI SPOSTAMENTI LATERALI CONTENUTI SVANTAGGI VINCOLI ARCHITETTONICI ELEMENTI DEDICATI ALLA DISSIPAZIONE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 16
  17. 17. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi concentrici (D.M. 2008) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 17
  18. 18. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi eccentrici (D.M. 2008) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 18
  19. 19. PROGETTAZIONE SISMICA – GERARCHIA RESISTENZE STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO CONCENTRICI Caso A – Schema a telaio (vincoli di continuità tra travi e colonne) con controventi aggiuntivi. Travi con elevata rigidezza Caso B – Schema a telaio (vincoli di continuità tra travi e colonne) con controventi aggiuntivi. Travi con bassa rigidezza Caso C – Schema a ritti pendolari (travi incernierate alle colonne) con controventi aggiuntivi. Travi con elevata rigidezza francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Caso D – Schema a ritti pendolari (travi incernierate alle colonne) con controventi aggiuntivi. Travi con bassa rigidezza 19
  20. 20. PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI Meccanismo dissipativo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sollecitazioni 20
  21. 21. PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI Meccanismo dissipativo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sollecitazioni 21
  22. 22. StroNGER for Horizon 2020 22/61 22/45 22/61 UNA VISIONE PIU’ AMPIA TRAMITE IL PERFORMANCEBASED EARTHQIAKE ENGINEERING (PBEE)
  23. 23. PROGETTAZIONE SISMICA - PERFORMANCE-BASED DESIGN PBE in the design phase (Macro-level) Il Performance-Based Engineering (PBE) consiste in azioni quali la selezione dei siti, gli sviluppi concettuali, predimensionamento e progetto, costruzione e manutenzione, dismissione e/o demolizione di una struttura, in modo da assicurare che questa sia in grado di fornire prestazioni con un certo grado di affidabilità ed in maniera economica, durante tutto il suo ciclo di vita. Concetto di sostenibilità Importanza del livello di conoscenza SEAOC (1995). Vision 2000 - A Framework for Performance Based Design. Vol. I-III, Structural Engineers Association of California, Sacramento, CA. Ang, G.K.I. and Wyatt, D.P. (1998). “The role of performance specifications in the design agenda”, Proc. of the Design Agenda Conference, September 1- 18, Bringhton, UK. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 23
  24. 24. PERFORMANCE-BASED DESIGN – PANORAMICA AMPLIATA a Metodi Tradizionali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 24
  25. 25. STRATEGIE DI PROGETTAZIONE SISMICA - L’AZIONE SISMICA Nel framework del PBEE esistono procedure volte a: • • • • Tener esplicitamente conto delle incertezze Specializzare l’analisi di pericolosità sismica per la struttura in esame Considerare il degrado strutturale nel ciclo di vita Tener conto della sostenibilità delle diverse soluzioni strutturali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 25
  26. 26. StroNGER for Horizon 2020 26/61 26/45 26/61 2) Adeguamento sismico
  27. 27. StroNGER for Horizon 2020 27/61 27/45 27/61 ELEMENTI NORMATIVI
  28. 28. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI. 8.4.1 Intervento di adeguamento . 8.4.2 Intervento di miglioramento . 8.4.3 Riparazione o intervento locale . 8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 8.5.5 Azioni . 8.6 MATERIALI . 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE.. 8.7.1 Costruzioni in muratura.. 8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti . METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 28
  29. 29. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI. 8.4.1 Intervento di adeguamento . 8.4.2 Intervento di miglioramento . 8.4.3 Riparazione o intervento locale . 8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 8.5.5 Azioni . 8.6 MATERIALI . 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE.. 8.7.1 Costruzioni in muratura... 8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO È definita costruzione esistente quella che abbia, alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto di intervento, la struttura completamente realizzata. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 29
  30. 30. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA Le Verifiche agli SLU possono essere eseguite rispetto alla condizione di salvaguardia della vita umana (SLV) o, in alternativa, alla condizione di collasso (SLC). 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Si individuano le seguenti categorie di intervento: - interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme; - interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme; - riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico. Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 30
  31. 31. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DM 2008 È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della costruzione, a chiunque intenda: a) sopraelevare la costruzione; b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione; c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione; d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente. In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 31
  32. 32. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DM 2008 È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della costruzione, a chiunque intenda: a) sopraelevare la costruzione; b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione; c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione; d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente. In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo. Si deve presentare progettazione al Genio Civile francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 32
  33. 33. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO Rientrano negli interventi di miglioramento tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate. È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo 8.4.1. Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme. [..] 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 33
  34. 34. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO Rientrano negli interventi di miglioramento tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate. È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo 8.4.1. Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme. [..] 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento. Soprattutto per beni di interesse culturale Si deve presentare progettazione al Genio Civile francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 34
  35. 35. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALE In generale, gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni limitate della costruzione. Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati e documentare che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 35
  36. 36. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALE In generale, gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni limitate della costruzione. Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati e documentare che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. NON si deve presentare progettazione al Genio Civile francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 36
  37. 37. StroNGER for Horizon 2020 37/61 37/45 37/61 CONCETTI GENERALI
  38. 38. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI. 8.4.1 Intervento di adeguamento . 8.4.2 Intervento di miglioramento . 8.4.3 Riparazione o intervento locale . 8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 8.5.5 Azioni . 8.6 MATERIALI . 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE.. 8.7.1 Costruzioni in muratura... 8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 38
  39. 39. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere: • Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto); • scelta motivata dell’intervento; • scelta delle tecniche e/o dei materiali; • dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi strutturali aggiuntivi; • analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 39
  40. 40. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere: • Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto); • scelta motivata dell’intervento; • scelta delle tecniche e/o dei materiali; • dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi strutturali aggiuntivi; • analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 40
  41. 41. CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO I Nicola Caterino. Analisi decisionale multicriterio per l’adeguamento sismico di edifici in c.a. Ph.D. dissertation, Università Degli Studi Di Napoli Federico II. http://www.fedoa.unina.it/1504/1/Caterino_Rischio_Sismico.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 41
  42. 42. CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO II forza RIDUZIONE DELLA DOMANDA (e.g. isolamento) Sovrastruttura invariata Domanda pre-isolamento Domanda post-isolamento sulla sovrastruttura spostamento Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 42
  43. 43. RIDUZIONE DELLA DOMANDA • I controventi dissipativi • incrementano l’energia dissipata (abbattimento dello spettro di risposta elastico) ed irrigidiscono la struttura L’isolamento alla base tende a ridurre la sollecitazione sismica incrementando il periodo della struttura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 43
  44. 44. StroNGER for Horizon 2020 44/61 44/45 44/61 INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A.
  45. 45. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici Globali - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP Locali - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 45
  46. 46. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici Globali - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP Locali - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 46
  47. 47. Bollettino FIB-24 (: TECNICHE DI ADEGUAMENTO SISMICO Tecnica Effetti locali Effetti globali Iniezione di resine Ripristino resistenza e rigidezza Nessuno Camicie in c.a. Incremento rigidezza e resistenza ed eventualemente duttilità Modifica della risposta sismica. Se applicate ai pilastri, sposta la richiesta plastica verso le travi Disturbo Costo Basso Approccio di ripristino Da medio a Può porre rimedio alla risposta di alto "piano soffice". Se interessa pochi piani, può spostare tale meccanismo ai piani superiori Basso Efficace ove il principale problema sia scarsa armatura trasversale. Veloce installazione. Camicie o collari in Incremento duttilità e resistenza a taglio. Garantendo una forte azione composita, acciaio incremento di rigidezza Incremento capacità deformativa globale Fasciatura parziale Sensibile incremento di duttilità. Limitati effetti su resistenza o rigidezza con FRP Come per collari in acciaio Basso Riduce marginalmente il drift globale riducendo la deformabilità dei nodi trave-pilastro Distribuzione delle rigidezze invariata Basso Come sopra Basso Come sopra Rinforzo dei nodi con FRP Eliminazione rottura a taglio dei nodi Fasciatura completa in FRP Pareti in c.a. Notevole incremento di duttilità e resistenza a taglio; piccolo incremento di rigidezza Controventi in acciaio Protezione nei confronti del collasso Incremento di duttilità globale a di elementi fragili in c.a. posti nelle Capacità dissipativa. Può vicinanze. Può indurre notevoli sollecitazioni risolvere i problemi di "piano soffice". nei nodi. Inserimento di pannelli Murari Induce sensibili sollecitazioni nei nodi. Incrementa la rigidezza di piano e riduce quindi gli spostamenti di Interpiano Potrebbe portare ad un incremento di sollecitazioni nelle inmediate vicinanze Riduzione drastica della domanda di deformazione in tutti gli altri elementi. Risolve i problemi di "piano soffice" Incremento di peso, dunque di forze sismiche. Riduce il periodo, dunque incrementa le accelerazioni. Se I pannelli sono monolitici possono modificare la risposta globale fino ad un comportamento a mensola. Soluzione adeguata quando il costo non è un criterio predominante Alto E' l'approccio più adeguato se il "disturbo" arrecato non è un problema. E' necessario un drastico intervento in fondazione Da basso a Occorre porre attenzione nel medio progetto di aste e connessioni al fine di proteggersi da fenomeni di instabilità locale e rotture post-buckling Da medio Soluzione efficace quando i pannelli ad alto sono applicati all'esterno e ben assicurati alla struttura. È possibile adottare moduli di calcestruzzo Prefabbricati anziché pannelli in muratura. Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmarefrancesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com manfredi2.pdf 47
  48. 48. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste L’isolamento alla base presuppone un aumento degli - Calastrellatura spostamenti di corpo rigido e quindi è di difficile - FRP realizzazione per edifici in adiacenza con altri. Sofisticata inoltre la tecnica di - Sistema CAM inserimento che prevede sospensione e taglio delle colonne ed inserimento dell’isolatore. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  49. 49. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP - Sistema CAM Comporta essenzialmente un incremento in termini di resistenza e rigidezza. Può essere applicata sia per sanare danneggiamenti locali che come tecnica di rinforzo. Sono interventi molto efficaci nel contrastare la rottura per schiacciamento di elementi strutturali sottoposti a compressione o a pressoflessione. Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  50. 50. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP - Sistema CAM L’utilizzo di elementi in acciaio per la cerchiatura permette di raggiungere il necessario incremento in termini di capacità locale senza però incrementare la rigidezza. L’applicazione comporta un incremento in termini di resistenza e duttilità. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  51. 51. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO Rinforzo a taglio - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura (pressopiegati ad L e nastri metallici pretesi in acciaio ad altaFRP - resistenza) Pressopiegati ad L e nastri pretesi in un nodo d’angolo - Sistema CAM (Cerchiatura Attiva Manufatti) Al fine di garantire un buon comportamento d'insieme del sistema nodo travi-pilastri, e garantire un significativo incremento della duttilità a tale sistema. Si consegue anche un incremento della resistenza a taglio delle travi e dei pilastri nelle loro parti terminali convergenti nel nodo ed un confinamento delle estremità dei pilastri, dove si concentrano le massime richieste di duttilità in pressoflessione. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  52. 52. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste PROBLEMATICHE di progetto - Calastrellatura • Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione • - FRP Definizione dei criteri di modellazione dei controventi • - Sistema CAM Verificare plasticizzazione dispositivi • Verifiche locali dei collegamenti: garantire sovraresistenza connessioni • Esclusione di rotture fragili in pilastri e travi adiacenti i campi controventati • Verifica dell'ampiezza dei giunti sismici Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf
  53. 53. PROGETTAZIONE DEI CONTROVENTI IN ACCIAIO Finalità dell’intervento è quella di limitare le deformazioni interpiano e regolarizzare la deformata. Obiettivo: Impedire il martellamento tra le strutture adiacenti e scongiurare meccanismi di piano (regolarizzazione della deformata e limitare la deformazione interpiano). PROBLEMATICHE di progetto • Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione • Definizione dei criteri di modellazione dei controventi • Verificare plasticizzazione dispositivi • Verifiche locali dei collegamenti: garantire sovraresistenza connessioni • Esclusione di rotture fragili in pilastri e travi adiacenti i campi controventati • Verifica dell'ampiezza dei giunti sismici francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 53
  54. 54. EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 54
  55. 55. EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI DISSIPATIVI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 55
  56. 56. CONTROVENTI - CONFIGURAZIONI Pericolosi perche’ insistono su pilastro Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 56
  57. 57. Domanda EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI SULLA RIGIDEZZA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 57
  58. 58. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO IN CAMPO ELASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 58
  59. 59. Domanda preintervento Domanda con controvento EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI DISSIPATIVA SULLA RIGIDEZZA Un controvento dissipativo oltre ad irrigidire la struttura incrementa la dissipazione –riduce la domanda Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 59
  60. 60. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E TELAIO IN CAMPO ELASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 60
  61. 61. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E TELAIO IN CAMPO PLASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 61
  62. 62. TIPI DI CONTROVENTO: GIUNTO DISSIPATIVO http://www.angelobiondi.com/Download/Slideshow/Slideshow-InterventiC.A..pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  63. 63. TIPI DI CONTROVENTO: CON ANIMA DISSIPATIVA Dissipatori tipo “BRAD” (FIP) Questi dispositivi sono costituti da un nucleo interno in acciaio, una parte del quale è progettato per dissipare energia in campo plastico, da un tubo esterno in acciaio e da un riempimento in calcestruzzo, la cui funzione è di evitare l’instabilizzazione del nucleo interno. Tra il calcestruzzo ed il nucleo interno è interposto uno speciale materiale distaccante, per evitare il trasferimento di tensioni tangenziali fra i due componenti, consentendo inoltre al nucleo di allungarsi ed accorciarsi liberamente, dissipando energia. http://www.angelobiondi.com/Download/Slideshow/Slideshow-InterventiC.A..pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  64. 64. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO La linea guida di riferimento per l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013 - Isolatori sismici - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP • Rinforzo a flessione con FRP • Rinforzo a taglio con FRP - Sistema CAM Sensibile aumento della duttilità locale • Confinamento con FRP • Rinforzo a flessione con FRP • Rinforzo a taglio con FRP francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  65. 65. OBIETTIVI ADEGUAMENTO CON FRP La linea guida di riferimento pper l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013 Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 65
  66. 66. FRP- COMPOSIZIONE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 66
  67. 67. FRP- MAGGIORI TIPOLOGIE DI FIBRE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 67
  68. 68. FRP- CONFIGURAZIONE E CARATTERISTICHE DELLE FIBRE Acciaio da C.A. NO RESISTENZA A COMPRESSIONE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 68
  69. 69. FRP- APPLICAZIONE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 69
  70. 70. FRP- MODI DI ROTTURA francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 70
  71. 71. FRP- AUMENTO DI DUTTILITA’ Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 71
  72. 72. RINFORZO CON FRP PER IL TAGLIO sono consentite unicamente le configurazioni ad U o in avvolgimento; sono consentiti unicamente rinforzi la cui direzione di maggior resistenza sia ortogonale all’asse longitudinale dell’elemento (b =90°). Continuo Strisce verticali Strisce diagonali Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 72
  73. 73. RINFORZO IN FRP– ANCORAGGIO Eventuali fili vanno fissati alle estremità tramite lunghezze di ancoraggio opportune, oppure tramite piastre o tramite sfiocchettamento sul piano ortogonale francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 73
  74. 74. FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 74
  75. 75. FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO Gaetano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf 75
  76. 76. StroNGER for Horizon 2020 76/61 76/45 76/61 METODO DI ANALISI E VERIFICA DELL’ADEGUAMENTO
  77. 77. METODI DI ANALISI – STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO DM 2008 8.7.2 COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO O IN ACCIAIO Nelle costruzioni esistenti in cemento armato o in acciaio soggette ad azioni sismiche viene attivata la capacità di elementi e meccanismi resistenti, che possono essere “duttili” o “fragili”. […] La plasticizzazione di un elemento o l’attivazione di un meccanismo duttile in genere non comportano il collasso della struttura. I meccanismi fragili possono localizzarsi in qualsiasi punto della struttura e possono determinare il collasso dell’intera struttura. L’analisi sismica globale deve utilizzare, per quanto possibile, metodi di analisi che consentano di valutare in maniera appropriata sia la resistenza che la duttilità disponibile. L’impiego di metodi di calcolo lineari richiede da parte del progettista un’opportuna definizione del fattore di struttura in relazione alle caratteristiche meccaniche globali e locali della struttura in esame. I meccanismi “duttili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di deformazione. I meccanismi “fragili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di resistenza. Per il calcolo della capacità di elementi/meccanismi duttili o fragili si impiegano le proprietà dei materiali esistenti, determinate secondo le modalità indicate al punto 8.5.3, divise per i fattori di confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 77
  78. 78. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 78
  79. 79. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 79
  80. 80. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 80
  81. 81. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 81
  82. 82. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 82
  83. 83. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 83
  84. 84. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Performance point Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 84
  85. 85. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Performance point Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 85
  86. 86. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Walter Salvatore. Sistemi per la protezione passiva per le costruzioni in zona sismica. http://www.usl2.toscana.it/sup/modulistica/luoghi_lavoro/salvatore_Sistemidiprotezionepassivaperlesmica.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 86
  87. 87. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A. - ALTERNATIVE Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 87
  88. 88. StroNGER for Horizon 2020 88/61 88/45 88/61 INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA
  89. 89. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA - Cordoli - Tirantature metalliche Globali - Iniezioni (anche armate) - Cuci-Scuci - Intonaco armato - Cerchiatura aperture - Elementi in breccia Locali - Iniezioni di miscele leganti - FRP - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 89
  90. 90. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA - Cordoli - Tirantature metalliche Globali - Iniezioni (anche armate) - Cuci-Scuci - Intonaco armato - Cerchiatura aperture - Elementi in breccia Locali Tipologie di intervento mostrate nella successiva applicazione - Iniezioni di miscele leganti - FRP - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 90
  91. 91. StroNGER for Horizon 2020 91/61 91/45 91/61 3) Caso applicativo: adeguamento sismico di un palazzo storico in mutatura
  92. 92. CASO STUDIO – Palazzo Camponeschi, L’Aquila chiesa dei Gesuiti S. Margherita Oggetto dell’intervento francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 92
  93. 93. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere: • Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto); • scelta motivata dell’intervento; • scelta delle tecniche e/o dei materiali; • dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi strutturali aggiuntivi; • analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 93
  94. 94. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 94
  95. 95. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 95
  96. 96. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI. 8.4.1 Intervento di adeguamento . 8.4.2 Intervento di miglioramento . 8.4.3 Riparazione o intervento locale . 8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 8.5.5 Azioni . 8.6 MATERIALI . 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE.. 8.7.1 Costruzioni in muratura... 8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 96
  97. 97. Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 97
  98. 98. Sopralluogo Palazzo Camponeschi L’Aquila 28 Luglio 2011
  99. 99. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Via Camponeschi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 99
  100. 100. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Via Camponeschi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 100
  101. 101. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 101
  102. 102. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni via dell’Annunziata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 102
  103. 103. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via dell’Annunziata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 103
  104. 104. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via Burri (1/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 104
  105. 105. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via Burri (2/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 105
  106. 106. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Intersezione tra i due corpi (1/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 106
  107. 107. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Intersezione tra i due corpi – vista dall’interno Vista della connessione tra gli edifici dall’interno Piano secondo Vista della connessione tra gli edifici dall’interno Piano primo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sopralluogo 28 luglio 2011107
  108. 108. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (stanze lato Via Camponeschi) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 108
  109. 109. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (corridoio lato Via Camponeschi) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 109
  110. 110. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (stanza intersezione Via Camponeschi – Via Burri) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 110
  111. 111. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano primo (lato del muro con spanciamento) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 111
  112. 112. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano primo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 112
  113. 113. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra – corridoio – particolari della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 113
  114. 114. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 114
  115. 115. CASO STUDIO – Indagini francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 115
  116. 116. CASO STUDIO – Indagini francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 116
  117. 117. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 117
  118. 118. StroNGER for Horizon 2020 118/61 118/45 118/61 PROGETTO DI ADEGUAMENTO
  119. 119. www.francobontempi.org 1 2 3 4 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 119
  120. 120. www.francobontempi.org francesco.petrini@uniroma1.it 120
  121. 121. www.francobontempi.org Configurazione topologica
  122. 122. Configurazione topologica (1) • • • • Il Palazzo Camponeschi fa parte di un aggregato che comprende, tra l’altro, la Chiesa dei Gesuiti. In presenza di un edificio in aggregato, contiguo, a contatto o interconnesso con edifici adiacenti, l’analisi parte tenendo conto delle possibili interazioni derivanti da queste vicinanze strutturali. Allo stesso tempo, dal punto di vista del progetto l’intervento parte dalla individuazione di blocchi costruttivi largamente omogenei e regolari. Questo riconoscimento strategico, pone le basi per un comportamento strutturale sicuro, al di là delle risultanze delle verifiche numeriche, pur necessarie. Per la ricostruzione del sistema strutturale, si ritiene che l’articolata geometria di Palazzo Camponeschi, in cui sono presenti interventi successivi nel tempo, possa essere scomposta nei tre blocchi indicati in 1 e 2: francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 122
  123. 123. Configurazione topologica (2) – Blocco VA: comprende il corpo di origine medievale su via dell’Annunziata, a due piani (seminterrato e piano terra in riferimento alla quota del giardino); esso risulta profondamente trasformato con struttura mista in muratura eterogenea e impalcati in c a., cui seguono due ambienti a pianta quadrata realizzati con blocchi di pietra di dimensioni maggiori ai 25cm e coperti da impalcati in c.a. bidirezionali. – Blocco NO: il corpo originario centrale del lato orizzontale della “L” posto sull’allineamento dell’antico tracciato viario di Via Forcella, presenta una struttura in muratura a doppio paramento accostato costituito da blocchi di pietra di dimensioni medie e risulta coperto da volte a botte (corridoio) e a crociera (sale verso il giardino) in mattoni posti generalmente di coltello. – Blocco SE: il corpo settecentesco centrale del lato verticale della “L” posto su via Camponeschi presenta una struttura a doppio paramento accostato costituito da blocchi in pietra di dimensioni medie, coperto da volte a botte (corridoio) e a geometria composita (sale verso il giardino); in corrispondenza dell’angolo della L è presente una scala in cui rampe e pianerottoli sono sostenuti da un sistema di volte, a crociera per i pianerottoli e a botte per le rampe, mentre gli ambienti di disimpegno adiacenti ad essa sono coperti da volte a vela. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 123
  124. 124. Braccio SE Braccio NO Blocco VA 1 y x francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 124
  125. 125. 2 Braccio SE Blocco VA Braccio NO y x francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 125
  126. 126. Configurazione topologica (3) • • • Nei documenti di gara, il blocco SE e’ compreso nel braccio S-E, mentre i sopra nominati blocchi VA e NO sono identificati come braccio N-O: si ritiene importante la distinzione fatta in questa sede, perché esplicita a) la differente natura costruttiva, b) la presenza di un piano seminterrato e uno interrato, aspetto che caratterizza in termini fondazionali questa parte rispetto al resto del palazzo. Dal punto di vista dell’analisi storica, questa suddivisione e’ sovrapposta in 3 alle acquisizioni da parte della Compagnia ei Gesuiti per la attuazione del programma edilizio, che ne avvalora la coerenza. In particolare, appare la presenza della Via Forcella che distanzia Palazzo Camponeschi dal resto dell’aggregato, ed in particolare dalla Chiesa dei Gesuiti. Restano evidenti le aggiunte avvenute nel 1931-33 e nel 1960, visibili ritornando alla 2. La intrinseca suddivisione dei blocchi e’ confermata dal punto di vista del comportamento strutturale dal quadro dei dissesti rilevati e evidenziati in 4. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 126
  127. 127. VA NO SE 3 y x
  128. 128. y x Blocco NO 4 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 128
  129. 129. Configurazione topologica (4) • Con riferimento alla 5 e alla 6, la suddivisione nei blocchi VA, NO, SE, viene realizzata, facendo riferimento ai fili (a) e (b), con le seguenti modalità: – Il Blocco NO e’ separato dai Blocchi VA e SE da due giunti rispettivamente lungo i fili (a) e (b), dove sono costituiti due setti trasversali, attraverso il ripristino dell’integrità dei setti murari esistenti ovvero attraverso la realizzazione di nuove parti murarie simili; tali setti sono continui dal piano terra fino alla sommità dell’edificio, attraverso il primo e il secondo piano, in maniera rispettosa e congruente con le volte presenti. – A livello del piano terra, in considerazione del fatto che il Blocco NO (come quello VA almeno in parte) e’ interrato sul lato Via Forcella e che il Blocco NO e’ parzialmente interrato sul lato Via Camponeschi, e’ mantenuta la continuità della sola parete contro Via Forcella (7). francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 129
  130. 130. b a 5 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 130
  131. 131. a b Piano terra 1o Piano 2o Piano 6 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 131
  132. 132. setto continuo dal piano terra fino alla sommità dell’edificio Via Forcella Piano strada 7 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Cortile Piano strada 132
  133. 133. Configurazione sommità edificio • La conformazione della sommità dell’edificio, segue le indicazioni progettuali precedenti riassunte in 8. In particolare: – in 9 e’ prevista una cornice di sommità (cordolatura) realizzata principalmente da travi in acciaio tipo IPE300 (disposte con l’anima in orizzontale) con alcune zone rinforzate con travi in acciaio tipo IPE600; il coronamento così realizzato ha lo scopo di connettere efficacemente le teste delle varie pareti murarie, garantendone un comportamento coerente d’insieme; – questo coronamento principale, si integra con una serie di elementi trasversali, in particolare sui Blocchi NO e SE, composto come mostrato in 10 dai correnti inferiori delle capriate in legno che costituiscono il tetto; queste capriate tramite i loro correnti inferiori, costituiscono quindi parte integrante del sistema di coronamento e connessione della sommità dell’edificio; – tale insieme di travi in acciaio e legno, risulta nel complesso efficace e leggero, essendo inoltre la parte composta da profilati in acciaio invisibile perché innestata nella muratura e quella in vista in legno naturalmente comprensibile ed apprezzabile per tradizione. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 133
  134. 134. Blocco NO Blocco VA 8 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Blocco SE Suddivisione in blocchi 134
  135. 135. IPE 300 IPE 600 Coronamento principale con profilati in acciaio 9 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 135
  136. 136. IPE 300 IPE 600 CORRENTI INFERIORI CAPRIATE Completamento con coronamento secondario con travature in legno 10 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 136
  137. 137. Coronamento principale con profilati in acciaio Completamento con coronamento secondario con travature in legno o tiranti capriate francesco.petrini@uniroma1.it 137
  138. 138. Coronamento principale con profilati in acciaio Completamento con coronamento secondario con travature in legno o tiranti capriate Palazzo Camponeschi - FB francesco.petrini@uniroma1.it , 138
  139. 139. 139
  140. 140. francesco.petrini@uniroma1.it 140
  141. 141. www.francobontempi.org Incatenamenti Collegamenti solai / pareti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 141
  142. 142. Incatenamenti • • • • • • Gli incatenamenti trasversali (in rosso) sono disposti nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti delle volte del piano terra) e nel sottofondo del secondo piano. Sono costituiti da due barre Φ20 mm di acciaio B450C o simile. Gli incatenamenti trasversali avvolgono quelli longitudinali: questi ultimi sono costituiti da una barra Φ26 mm di acciaio B450C o simile (in viola) in opportuni collegamenti (zone in arancione). Alternativamente ove possibile, sono da utilizzare nastri in acciaio di caratteristiche equivalenti. Queste zone di collegamento realizzate con piastre in acciaio S235 di spessore 20 mm opportunamente sagomate sono disposte il più possibile vicino la faccia esterna del muro longitudinale. All’ultimo livello, in sommità ai muri longitudinali, sono disposte delle travi metalliche (IPE300) che svolgono il ruolo di cordoli e tiranti. Sui lati trasversali estremi dell’edificio minore (lato Nord) sono disposte travi in acciaio di dimensioni maggiori (IPE600). Le travi metalliche sono collegate trasversalmente dai correnti inferiori (in marrone) delle capriate che lavorano sia a trazione, sia a compressione. Accanto a questi incatenamenti principali, sono previsti connessioni minori ma diffuse tra tutti i solai e le pareti (pallini in viola). francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 142
  143. 143. Incatenamenti delle volte nord e nel lato del piano terra) nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti sottofondo del secondo piano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 143
  144. 144. Incatenamenti: piano secondo TRAVE ACCIAIO SOMMITA’ CORRENTE INFERIORE CAPRIATA IN LEGNO PIASTRE DI DIFFUSIONE CATENA TRASVERSALE CATENA LONGITUDINALE 144
  145. 145. Incatenamenti delle volte del piano terra) e nel lato sud nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti sottofondo del secondo piano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 145
  146. 146. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 146
  147. 147. Connessioni solai / pareti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 147
  148. 148. 148
  149. 149. 149
  150. 150. 150
  151. 151. 151
  152. 152. www.francobontempi.org Iniezioni con miscele leganti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 152
  153. 153. www.francobontempi.org Reti e connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 153
  154. 154. Iniezioni e rinforzi in rete • In 1 e 2, in azzurro e’ dove si prevede la disposizione di rinforzo continuo in forma rete di basalto. Nelle zone tratteggiate, la disposizione dipende localmente dalla presenza di aperture. Sul lato di Via Camponeschi si deve tenere in conto la pendenza della strada. • Le reti sui due lati del muro devono essere connessi con barre con estremità sfiocchettate in numero di 4 al mq. • Le zone retinate in blu sono da pensare trattate con iniezione. • Le fasce in azzurro in 3, 4 e 5, disposte orizzontalmente sono le principali, devono essere trattenute (avvolte) dagli incatenamenti trasversali. A loro volta, queste fasce orizzontali sono sovrapposte (avvolgono) le fasce verticali secondarie. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 154
  155. 155. Piano terra rinforzo continuo in forma rete di basalto iniezione 1 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 155
  156. 156. Primo e secondo piano rinforzo continuo in forma rete di basalto 2 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 156
  157. 157. iniezione francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 157
  158. 158. 158
  159. 159. Disposizione indicativa rete in facciata (1): 3 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 159
  160. 160. Disposizione indicativa rete in facciata (2): 4 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 160
  161. 161. Disposizione indicativa rete in facciata (3): 5 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 161
  162. 162. 162
  163. 163. 163
  164. 164. 164
  165. 165. 165
  166. 166. 22/08/11 Palazzo Camponeschi - FB 166
  167. 167. BASI DEL PROGETTO (2) Parametri per le verifiche strutturali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 167
  168. 168. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 168
  169. 169. Domanda: Azione Sismica NTC 2008 §2.4.1. Vita nominale NTC 2008 §2.4.2. Classe d’uso NTC 2008 §2.4.3. C8.7.1.2 Periodo di riferimento per l’azione sismica Longitudine Latitudine Categoria di suolo Coefficiente di amplificazione topografico Fattore di struttura aSLV / g francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com VN = 50 anni Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi VR = VN ⋅CU = = 50 ⋅1.5 = 75 anni 13.422 EST 42.535 NORD B ST = 1 q = 1.5 ⋅ 1.5 = 2.25 (edificio non regolare in altezza e αU / αE = 1.5) 0.35 169
  170. 170. Spettro di progetto 22/08/11 Palazzo Camponeschi - FB 170
  171. 171. Capacita’: valori di progetto caratteristiche meccaniche muratura Caratteristica meccanica (MPa) Resistenza a compressione della muratura Resistenza a taglio della muratura Riduzione per nucleo ampio e scadente Incremento per connessione trasversale Incremento per iniezione di miscele leganti Valore medio Valore caratteristico Valore di progetto 1.40 1.22 0.61 0.55 0.82 1.64 0.26 0.23 0.11 0.10 0.15 0.31 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 171
  172. 172. Fattore di confidenza: FC=1.15 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 172
  173. 173. Caratteristiche meccaniche medie 173
  174. 174. Coefficienti correttivi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 174
  175. 175. Altri materiali • Acciaio per laminati S235 – fyk = 235 MPa – fyd = 205 MPa – Es = 200000 MPa • Acciaio per barre B450C – fyk = 450 MPa – fyd = 390 MPa – Es = 200000 MPa • Rete in basalto francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 175
  176. 176. CARICHI VERTICALI Analisi in campo lineare francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 176
  177. 177. Esistente: carichi verticali (1) Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate VISTA DAVANTI 177
  178. 178. Proposta: carichi verticali (1) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 178
  179. 179. Proposta: carichi verticali (1bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 179
  180. 180. Esistente: carichi verticali (2) VISTA DIETRO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura 180
  181. 181. Proposta: carichi verticali (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 181
  182. 182. Proposta: carichi verticali (2bis) Non e’ evidenziata la necessità di iniezioni nelle Pareti esterne francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 182
  183. 183. Proposta: carichi verticali (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 183
  184. 184. Proposta: carichi verticali (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 184
  185. 185. Esistente: carichi verticali (3) VISTA DA SOTTO Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate 185
  186. 186. Proposta: carichi verticali (3) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 186
  187. 187. Proposta: carichi verticali (3bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 187
  188. 188. AZIONE SISMICA Analisi in campo lineare francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 188
  189. 189. Esistente: sisma direzione Y (1) Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate VISTA DAVANTI 189
  190. 190. Proposta: sisma direzione Y (1) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 190
  191. 191. Proposta: sisma direzione Y (1f) analisi non lineare L’efficacia della rete di rinforzo, specie nella parte in alto dell’edificio, e’ mostrata da uno stato tensionale di trazione significativo con valori intorno a 10 -30 MPa. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 191
  192. 192. Proposta: sisma direzione Y (1ff) analisi non lineare La rete di rinforzo, specie nella parte in alto dell’edificio, si fa carico delle trazioni di trazioni (in bianco) che superano la capacità della muratura. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 192
  193. 193. Proposta: sisma direzione Y (1f) analisi non lineare Con l’azione nell’altro verso, lo stato tensionale delle fibre orizzontali si allevia. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 193
  194. 194. Proposta: sisma direzione -Y (1ff) analisi non lineare Con azione sismica nell’altro verso, le fibre verticali acquistano un ruolo maggiore. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 194
  195. 195. Proposta: sisma direzione Y (1bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 195
  196. 196. Esistente: sisma direzione Y (2) VISTA DIETRO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura 196
  197. 197. Proposta: sisma direzione Y (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 197
  198. 198. Proposta: sisma direzione Y (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 198
  199. 199. Proposta: sisma direzione Y (2bis) Non e’ evidenziata la necessità di iniezioni nelle Pareti esterne francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 199
  200. 200. Proposta: sisma direzione Y (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 200
  201. 201. Esistente: sisma direzione Y (3) VISTA DA SOTTO Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate 201
  202. 202. Proposta: sisma direzione Y (3) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 202
  203. 203. Proposta: sisma direzione Y (3bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 203
  204. 204. Esistente: sisma direzione Y (4) Spostamento massimo: 3.0 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 204
  205. 205. Proposta: sisma direzione Y (4) Spostamento massimo: 2.6 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 205
  206. 206. Esistente: sisma direzione X Spostamento massimo: 2.5 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 206
  207. 207. Proposta: sisma direzione X Spostamento massimo: 2.5 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 207
  208. 208. www.francobontempi.org VERIFICHE COMPLESSIVE Aspetti quantitivi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 208
  209. 209. www.francobontempi.org francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 209
  210. 210. 70000 Spinta Y- www.francobontempi.org 60000 nodo 614 50000 nodo 614 no fibre basalto V(kN) 40000 nodo 614 no incatenamenti 30000 nodo 614 aperture muri 20000 nodo 614 aperture muri no connessioni solai 10000 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 d(m) francesco.petrini@uniroma1.it 210
  211. 211. SOMMARIO • Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE) o Importanza del comportamento dissipativo o Il caso delle strutture controventate in acciaio o Una visione più ampia tramite il PBEE • Adeguamento sismico o Elementi normativi o Concetti generali o Interventi su strutture in cemento armato o Metodo di analisi e verifica dell’adeguamento o Interventi su strutture in muratura • Caso applicativo o Adeguamento sismico di un edificio storico in mutatura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 211
  212. 212. StroNGER S.r.l. Research Spin-off for Structures of the Next Generation: Energy Harvesting and Resilience Roma – Milano – Terni – Atene - Nice Cote Azur Sede operativa: Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma (ITALY) - info@stronger2012.com 213

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