“LA VULNERABILITA’ SISMICA DEL PATRIMONIO ...1909 1915 1927 1984 1998 2003 2008 2012 NTC D.M....

BF Progetti Studio Associato di Ingegneria Viale Adua, 320, Pistoia (PT) www.bfprogetti.eu

“LA VULNERABILITA’ SISMICA DEL PATRIMONIO

ESISTENTE E PROPOSTE PER LA MESSA IN

SICUREZZA DEGLI ELEMENTI SECONDARI-

METODOLOGIE DI CALCOLO”

B.F. PROGETTI

Ing. Pierluigi Betti

Ing. Andrea Fedi

www.bfprogetti.eu

IL PERICOLO VIENE DALL’ALTO:

SFONDELLAMENTO DEI SOLAI, RIBALTAMENTO

TAMPONATURE E VULNERABILITA’ DI ELEMENTI

SECONDARI NON STRUTTURALI

Relatore : Ing. Pierluigi Betti

29 Settembre 2016


2

www.bfprogetti.eu

Viale Adua 320,

Pistoia

BF PROGETTI: ANALISI STRUTTURALE E VERIFICHE SISMICHE

Ing. Pierluigi Betti Ing. Andrea Fedi Ing. Luciano Lambroia

I nostri principali settori di attività sono:

• Progettazione e DL antisismica di nuove strutture in c.a., acciaio, legno e muratura

• Consolidamento e adeguamento sismico di strutture esistenti, anche a carattere

monumentale

• Verifiche di Vulnerabilità sismica di edifici strategici e rilevanti

• Diagnostica degli Edifici

• Progettazione e DL architettonica

• Sicurezza sui Cantieri edili e stradali

• Progettazione di strutture provvisionali e ponteggi

• Collaudi strutturali

• Consulenze urbanistiche

• Studi geologici

• Docenze di formazione

Arch. Chiara Nostrato

http://www.bfprogetti.eu/


3

BF PROGETTI: UN PARTNER SPECIALIZZATO

Consolidamento Mura di Magliano (GR) Direzione operativa opere strutturali

Biblioteca Facolta di Lettere ,Pisa

Restauro e ristrutturazione Teatro

Marenco ,Novi Ligure (Alessandria)

Vulnerabilità sismiche scuole

Comune di Siena

Vulnerabilità sismiche edifici

Comune di Montemurlo (PO) Vulnerabilità sismica Ospedale di

Pescia (PT)


AGENDA

4

• Normativa e classificazione sismica in Italia

• Prevenire l’emergenza: verifiche elementi strutturali, le

verifiche di vulnerabilità sismica

• Prevenire l’emergenza: verifiche elementi secondari

• Il poliestere come soluzione per gli elementi secondari


AGENDA

5







6

IL RISCHIO SISMICO IN EUROPA E NEI PAESI DEL MEDITERRANEO

L’ITALIA è uno dei Paesi a

MAGGIORE RISCHIO SISMICO DEL

MEDITERRANEO

per la frequenza dei

terremoti che hanno

storicamente interessato il

suo territorio e per

l’intensità che alcuni di

essi hanno raggiunto,

determinando un impatto

sociale ed economico

rilevante


EVOLUZIONE CLASSIFICAZIONE SISMICA

7

1909 1915 1927 1984 1998 2003 2012 2008

NTC D.M. 14.01.08

2016

REVISIONE NTC 2008


EVOLUZIONE CLASSIFICAZIONE SISMICA

8

• Non solo accorgimenti atti ad

evitare danni dovuti alla crisi

di elementi strutturali

• Sviluppo di strumenti per

contenere i danni degli

elementi ‘’secondari’’

ATTUALE CLASSIFICAZIONE SISMICA

(2014)

PREVENZIONE


AGENDA

9







10

IL NOSTRO PATRIMONIO EDILIZIO E’ ESTREMAMENTE VULNERABILE

AD AZIONI SISMICHE

In ITALIA oltre 1 immobile su 3 risale agli anni ‘60/’70.

Sud Italia: la Basilicata è la regione che conta il numero più elevato di

abitazioni antiche (39,3%),Sicilia, Campania e Abruzzo (38,3%).

Nord Italia: Friuli Venezia Giulia (31,2%), Trentino Alto Adige (31,3%)

PREVENIRE L’EMERGENZA

La CONOSCENZA del PATRIMONIO EDILIZIO e le verifiche di

vulnerabilità (statica) e sismica + vulnerabilità degli elementi

secondari come strumento di SALVAGUARDIA del patrimonio edilizio

SCUOLE:

41.000 edifici scolastici necessitano di interventi di riqualificazione e messa

in sicurezza (studio «Ecosistema Scuola 2014» su 94 capoluoghi di

provincia)

58% scuole costruite prima del 1974

22,2% scuole su cui è stata eseguita la verifica sismica


11

GLI STEP DELLE VERIFICHE SISMICHE

ANALISI DOCUMENTALE E STORICA

•individuazione del periodo di costruzione, delle norme in vigore all’epoca, degli elaborati presenti…

RILIEVO GEOMETRICO-STRUTTURALE

•individuazione del sistema resistente ed eventuali fenomeni fessurativi

DEFINIZIONE DEL PIANO DI INDAGINI e del LIVELLO DI CONOSCENZA

•Sopralluoghi «in situ», redazione del Piano di Indagini

ESECUZIONE DELLE INDAGINI (In situ, in laboratorio)

•Funzione del Livello di Conoscenza e del materiale che è stato possibile reperire.

•GEOMETRIA, I DETTAGLI STRUTTURALI, LE PROPRIETA’ DEI MATERIALI, IL TERRENO

VALUTAZIONE RISCHIO SISMICO ALLO STATO ATTUALE

•Analisi dei carichi, introduzione di semplificazioni di calcolo e realizzazione di MODELLAZIONI (globali, locali).

•ANALISI LINEARI (statica o dinamica)

•ANALISI NON LINEARI (push over)

•ANALISI CINEMATICHE (meccanismi locali)


12

• ANALISI DOCUMENTALE E STORICA

(individuazione del periodo di costruzione, delle norme in vigore all’epoca, degli

elaborati presenti, eventuali studi geologici pregressi, eventuale

documentazione grafica e fotografica di lavori svolti sull’edificio)

Archivio dell’Ente, Genio Civile o Archivio di Stato, Ufficio LLPP/Ufficio Edilizia

Privata e Urbanistica



13

• RILIEVO GEOMETRICO-STRUTTURALE

Verifica sul posto degli elaborati reperiti, individuazione del sistema resistente,

individuazione di eventuali fenomeni fessurativi

Sopralluoghi «in situ»



14

• DEFINIZIONE DEL PIANO DI INDAGINI e del LIVELLO DI CONOSCENZA

Sulla base di quanto è stato possibile reperire e delle esigenze dell’ente viene

definito il LIVELLO DI CONOSCENZA da raggiungere con le indagini (LC1, LC2,

LC3)

Sopralluoghi «in situ», redazione del Piano di Indagini da sottoporre

all’approvazione del RUP


Livello di Conoscenza

EDIFICI MONUMENTALI

Par.4.2 Direttiva PCM

09.02.2011

FC=FC1+FC2+FC3+FC4

Livello di Conoscenza

EDIFICI NON

MONUMENTALI

Circolare 617/2009-

Par.C8A

FC=1,35/1,2/1,0


15

• ESECUZIONE DELLE INDAGINI (In situ , in laboratorio)

Funzione del Livello di Conoscenza e del materiale che è stato possibile

reperire.

Coinvolgono la GEOMETRIA, I DETTAGLI STRUTTURALI, LE PROPRIETA’

DEI MATERIALI, IL TERRENO



16


Martinetto piatto doppio Estrazione di carota e schiacciamento

Estrazione barre d’armatura Prova a compressione diagonale


17


Termografia Indagini pacometriche e schede riepilogative


18


Indagini non strutturali sui solai della Scuola Salvemini-La Pira, Montemurlo (PO)

Indagini soniche

Microdemolizioni


19



Indagini con termocamera e

battitura manuale dei solai


20



Indagini con termocamera


21


Indagini strutturali sui solai della Scuola Salvemini-La Pira, Montemurlo (PO)

Prova di carico su solaio con

carico accidentale pari a 350

kg/m2


22


Indagini strutturali e non strutturali sui solai di Edificio Condominiale di San Benedetto del

Tronto (AP)

Indagini termografiche, battitura manuale e piccole demolizioni


23


Indagini strutturali e non strutturali sui solai di Edificio Condominiale di San Benedetto del

Tronto (AP)

Saggi a vista e demolizioni


24


Indagini strutturali e non strutturali sui solai della Scuola di Pergine Valdarno (Arezzo)

Indagini quadro fessurativo e piccole demolizioni


25



Indagini termografiche


26



Indagini soniche e risultati


27



Indagini con termocamera

Prova di carico


28

• VALUTAZIONE RISCHIO SISMICO ALLO STATO ATTUALE

Analisi dei carichi, introduzione di semplificazioni di calcolo e realizzazione di

MODELLAZIONI (globali, locali).

ANALISI LINEARI (statica o dinamica)

ANALISI NON LINEARI (push over)

ANALISI CINEMATICHE (meccanismi locali)



29

OBIETTIVI DELLE VERIFICHE SISMICHE

Le verifiche sismiche di edifici esistenti forniscono:

PERIODO DI RITORNO

del sisma di quella struttura (TR, il tempo medio di attesa tra il verificarsi di due eventi

successivi)

INDICE DI RISCHIO (0<I<1)=rapporto

capacità/domanda

individuazione delle CRITICITA’ LOCALI E

GLOBALI

individuazione delle VULNERABILITA’ DEGLI ELEMENTI SECONDARI


30

Si assume una distribuzione probabilistica di

Poisson

L’ AZIONE SISMICA DI RIFERIMENTO

Assumiamo sismi con PERIODI DI RITORNO diversi a seconda di:

1) LIVELLO PRESTAZIONALE DA GARANTIRE

(operatività, danno, salvaguardia della vita, collasso) PVR

2) TIPO DI EDIFICIO (ordinario, rilevante, strategico) VR= CU∙VN

VR= periodo di riferimento della costruzione

PVR= probabilità di superamento nel periodo di riferimento VR


31

- Fissata la probabilità di

eccedenza del periodo di

ritorno PVR;

- Fissato il periodo di

riferimento VR;


SI RICAVA IL PERIODO

DI RITORNO TR


32

OSPEDALE A SLO verifico per un sisma

con TR=60 anni

(che ha una probabilità di

essere superato

dell’83%....quindi elevata)

A SLV verifico per un sisma

con TR=949 anni


essere superato

dell’10%....quindi bassa)

SCUOLA A SLO verifico per un sisma

con TR=45 anni


essere superato



con TR=712 anni


essere superato


RESIDENZA A SLO verifico per un sisma

con TR=30 anni


essere superato



con TR=475 anni


essere superato




GESTIONE DEGLI ESITI DELLE VERIFICHE SISMICHE

33

2003 2010 2012

O.P.C.M. n.3274 del 20

Marzo 2003 - art. 2 comma 3

OBBLIGO di verifica

a cura dei rispettivi

proprietari di tutte le

opere strategiche per

le finalità della

Protezione Civile e

quelle suscettibili di

conseguenze

rilevanti in caso di

collasso

Circ. Dipart. Protez.

Civile del 20 Maggio

2010

Ha richiesto entro il

31/12/2010 almeno

la conoscenza

delle caratteristiche

generali attraverso

una scheda di

‘’livello 0’’

LEGGE N.228 DEL 24

DICEMBRE 2012 – Art.

1 comma 421

Ulteriore proroga

per le verifiche

sismiche sugli

edifici strategici

con termine

31/03/2013

PRESIDENZA del

CONSIGLIO DEI MINISTRI

, Dipartimento della

Protezione Civile, NOTA

del 04/11/2010 (Circolare

617/2009)

VERIFICA SISMICA

OBBLIGATORIA

GESTIONE ESITI

VERIFICHE

SISMICHE


34


Chiarimenti sulla gestione degli esiti delle verifiche sismiche:

VERIFICA SISMICA OBBLIGATORIA

La necessità di adeguamento (miglioramento, intervento locale) sarà tenuta in

considerazione dalle Amministrazioni Pubbliche nella «Programmazione dei

Lavori Pubblici» (redazione dei piani triennali ed annuali e predisposizione del

piano straordinario di messa in sicurezza antisismica, art. 80 comma 21

Legge 27,12,2002 n, 289)

Circolare NTC (617/2009) Punto C.8.3: «E’ evidente che i provvedimenti detti

(INTERVENTO) sono necessari ed improcrastinabili nel caso in cui non siano

soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall’uomo» (AZIONI

STATICHE)

PRESIDENZA del CONSIGLIO DEI MINISTRI , Dipartimento della

Protezione Civile, NOTA del 04/11/2010 (Circolare 617/2009)


35


Circolare NTC (617/2009) Punto C.8.3: Nel caso di inadeguatezza di un’opera

rispetto alle AZIONI AMBIENTALI «non si può pensare di imporre l’obbligatorietà

dell’intervento….NON APPENA se ne riscontri l’inadeguatezza»

Le decisioni da adottare (a carico dell’ente pubblico o del privato cittadino

proprietario) saranno calibrate ENTRO UN TEMPO PRESTABILITO in base a:

• GRAVITA’ dell’INADEGUATEZZA

• GRAVITA’ delle CONSEGUENZE

• DISPONIBILITA’ ECONOMICA

• ALLA VITA NOMINALE RESTANTE

• ALLA CLASSE D’USO

Per i BENI TUTELATI si propongono INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO

SISMICO (fermo restando l’obbligo di valutazione della sicurezza e l’obbligo di

evitare l’attribuzione di destinazioni d’uso particolarmente gravose)


36


OBBLIGO : VERIFICA SISMICA

Nota Protezione Civile 2010:

Ci si riferisce a quanto stabilito dal Comitato Tecnico della Regione Emilia

Romagna:

GRAVITA’ DELL’INADEGUATEZZA COMMISURATA ALLA VITA NOMINALE

RESTANTE (che rappresenta il tempo entro il quale si attiva l’intervento che

pone rimedio alla specifica inadeguatezza)

OBBLIGO : ADEGUAMENTO STATICO

OBBLIGO : PROGRAMMAZIONE INTERVENTO DI

ADEGUAMENTO /MIGLIORAMENTO SISMICO

ENTRO QUANTO

TEMPO


37


• GRADUARE GLI INTERVENTI ALLE SPECIFICHE INADEGUATEZZE

Possibilità di intervenire per gradi (si eliminano prima le carenze più importanti….)

• DEFINIZIONE DEL TEMPO DI INTERVENTO (T-INT)

E’ funzione del PERIODO DI RITORNO DELL’AZIONE SISMICA

CORRISPONDENTE ALL’ATTIVAZIONE DEL MECCANISMO DI ROTTURA IN

ESAME a SLV

TINT= 0,105 TSLV/CU

Esempio:

SCUOLA con T(SLV)=30 anni si ha: T(INT)=2,1 anni

OSPEDALE con T(SLV)=30 anni si ha: T(INT)=1,57 anni

SCUOLA con T(SLV)=157anni si ha: T(INT)=10,9 anni

OSPEDALE con T(SLV)=157anni si ha: T(INT)=8,2 anni


38


Il CTS ritiene ipotizzabile rinviare a tempi successivi (senza immediata

programmazione) gli interventi su edifici con T(INT)>30 anni

Esempio scuola :

Se ho T(SLV)>428 anni allora NON necessito di «programmazione immediata»

Se le verifiche sismiche evidenziano

«PARTICOLARI ELEMENTI DI

RISCHIO» i provvedimenti necessari

alla riduzione di quest’ultimo a valori

accettabili debbono essere adottati

nel minor tempo possibile.

• Vulnerabilità locali (esempio

controsoffitti, sfondellamento di

solai, tramezzi)

• Meccanismi caratterizzati da

T(INT)<2 anni


39

La probabilità che si manifesti un evento di magnitudo elevata è

inferiore rispetto alla probabilità che si manifesti un evento di

magnitudo bassa…

SLV: PVR=10%

SLO: PVR=83 %

Lo si comprende anche osservando la carta dei terremoti riferiti ad un

determinato periodo di tempo:


Necessità di intervenire

VELOCEMENTE sugli

ELEMENTI A MAGGIOR

VULNERABILITA’.

Concetto di PROBABILITA’

di ACCADIMENTO


40

MAPPA DEI TERREMOTI DEL 2014 (INGV)

PER UN SINGOLO EVENTO DI

MAGNITUDO TRA 4 E 5 CI SONO MOLTI EVENTI

CON MAGNITUDO INFERIORI


41

Durante il sisma possono dunque verificarsi

ESTESI CROLLI….

DANNI PROVOCATI DAL SISMA e PROBABILITA’ di ACCADIMENTO

Turchia (1999) Romania (1977)

L’Aquila (2009)


42

…ma è più probabile (e più frequente) che si manifestino

CROLLI PARZIALI, LESIONI, CROLLO DI TRAMEZZI e TAMPONAMENTI

Serravalle di Chienti (frazione di Collecurti) 1997



43

…ma ancora più probabile (e più frequente) che si manifestino

DANNI ‘’MODESTI’’

- CADUTE DI CONTROSOFFITTI o ARREDI

che possono avere esiti altrettanto negativi

PER QUEST’ULTIMA EVENIENZA

POSSIAMO FARE QUALCOSA CON:

- COSTI ‘’SOSTENIBILI’’

- TEMPI RAPIDI



AGENDA

44







45

VULNERABILTA’ ELEMENTI NON STRUTTURALI

• Balconi, parapetti,persiane..; • Manti di copertura;

• Canne fumarie e comignoli; • Vetrate e infissi;


46

• Sfondellamento dei solai e controsoffitti • Librerie e scaffalature

• Cornici e aggetti di gronda • Tramezzature

VULNERABILTA’ ELEMENTI NON STRUTTURALI


47

INFLUENZA DEI TAMPONAMENTI NEGLI EDIFICI INTELAIATI

AZIONE SISMICA NEL PIANO

DANNI DEGLI ELEMENTI SECONDARI

AZIONE SISMICA FUORI PIANO


48

Configurazione indeformata


>ld

<ld

Configurazione deformata In condizioni sismiche il tamponamento interagisce con il telaio.

All’aumentare delle deformazioni nelle zone di trazione il

tamponamento si separa dal telaio per cui si trasferiscono nei

nodi solo le azioni agenti lungo la diagonale compressa.

Le tensioni al bordo delle travi inducono:

- Sforzo di taglio nelle travi;

- Momento flettente nelle travi;

- Sforzo normale nei pilastri.

Le tensioni al bordo dei pilastri inducono:

- -Sforzo di taglio nei pilastri;

- Momento flettente nei pilastri;

- Sforzo normale nelle travi.

Il tamponamento non interagisce con la struttura

I modelli progettuali in genere trascurano il contributo dei tamponamenti, sia in termini di

rigidezza, sia di resistenza (ANALISI A STRUTTURA ‘’NUDA’’).

Azione sismica nel piano: interazione telaio-tamponamento


49


Nella situazione reale il tamponamento assume un ruolo benefico nei confronti della

struttura intelaiata in quanto si fa carico di una parte dell’azione sismica. Viceversa il telaio

ha un effetto migliorativo sui tamponamenti in termini di resistenza (effetto di contenimento

del telaio).

INFLUENZA POSITIVA DEI TAMPONAMENTI

E’ POSSIBILE CONSIDERARE I TAMPONAMENTI NELLE

MODELLAZIONI A PATTO CHE SIANO BEN COLLEGATI

ALLA STRUTTURA

La valutazione dell’effettivo contributo della muratura inserita in una maglia di telaio

presenta notevoli complessità. La sua presenza infatti non altera l’integrità e la continuità

della struttura intelaiata, ma contrasta l’avvicinamento dei vertici della maglia nella quale è

inserito, mentre non esplica alcuna azione nel caso di allontanamento (vincolo interno

unilaterale). Se però gli elementi in muratura non sono ben ammorsati alla maglia del

telaio l’interazione può verificarsi solo dopo deformazioni cospicue.


50


• Il telaio, in genere caratterizzato

da un comportamento di tipo

duttile, collassa per formazione

di cerniere plastiche alle

estremità delle aste per forze

modeste e spostamenti elevati

• Il tamponamento, in genere

caratterizzato da un

comportamento di tipo fragile,

collassa per forze più elevate

e spostamenti modesti

• Se la distribuzione dei tamponamenti risulta fortemente irregolare in pianta si

incrementa l’eccentricità accidentale di un fattore 2 (NTC 2008 par.7.2.3)

• Se la distribuzione dei tamponamenti risulta fortemente irregolare in altezza si

incrementano di un fattore 1,4 le azioni di calcolo per gli elementi verticali (pilastri e

pareti) dei livelli con riduzione del tamponamenti (NTC 2008 par.7.2.3)

INFLUENZA NEGATIVA DEI TAMPONAMENTI

• EC.8 , punto 4.3.1 raccomanda “ che siano tenute in conto le pareti di

tamponamento che incrementano in modo significativo la rigidezza laterale e la

resistenza dell’edificio”


56


• Aumento della resistenza del sistema

(una parte dell’azione sismica viene

assorbita dalle tamponature)

• Aumento della capacità dissipativa (le

tamponature si danneggiano prima

della struttura dissipando una parte

dell’energia)

PIU’ FLESSIBILE E’ IL TELAIO, MAGGIORE E’

L’EFFETTO DELLE TAMPONATURE

La presenza di tamponature modifica la risposta strutturale

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00

SPETTRO DI RISPOSTA- SLV

STRUTTURA

NUDA

STRUTTURA CON

TAMPONAMENTI • Aumento rigidezza della struttura

(diminuzione del periodo di

vibrazione)

• Aumento dell’accelerazione spettrale

orizzontale Se e quindi del taglio alla

base

EFFETTI NEGATIVI

EFFETTI POSITIVI


57

D.M. 14.01.2008 §7.3.6.3

Per gli elementi costruttivi senza funzione strutturale debbono essere

adottati magisteri atti ad evitare collassi fragili e prematuri e la possibile

espulsione sotto l’azione della Fa (azione sismica di progetto, §7.2.3)

corrispondente allo SLV. (omissis…).

Circolare applicativa n. 617/2009 §C7.3.6.3

La prestazione consistente nell’evitare collassi fragili e prematuri e la

possibile espulsione sotto l’azione della Fa (forza sismica di progetto) delle

tamponature si può ritenere conseguita con l’inserimento di leggere reti da

intonaco sui due lati della muratura, collegate tra loro ed alle strutture

circostanti a distanza non superiore a 500 mm… (omissis), ovvero con

l’inserimento di elementi di armatura orizzontale nei letti di malta, a distanza

non superiore a 500 mm.

I tessuti in poliestere rinforzati in acciaio possono risolvere il problema della verifica a ribaltamento fuori piano prevista dalle NTC 2008 (§7.3.6.3)

EDIFICI ESISTENTI e NUOVE COSTRUZIONI

CONTENIMENTO DEI TAMPONAMENTI E TRAMEZZI

Azione sismica fuori piano

Applicazione su un lato della muratura

CALCOLO E VERIFICA DEI TAMPONAMENTI


58

possibilità di APPLICAZIONE SU UN SOLO LATO, a patto che la rete sia BEN COLLEGATA AL TAMPONAMENTO E ALLE STRUTTURE


- Applicazione forza F sullo stesso lato della rete

F

F

- Applicazione forza F sul lato opposto della rete

possibilità di APPLICAZIONE SU UN SOLO LATO, a patto che la rete sia BEN COLLEGATA AL TAMPONAMENTO E ALLE STRUTTURE


59

Inviluppo-tessuto lato opposto alla forza

Inviluppo-tessuto lato della forza

DIMENSIONAMENTO DEI FISSAGGI: INTERPRETAZIONE RISULTATI PROVE SPERIMENTALI


• All’aumentare della forza applicata F sul pannello le deformazioni orizzontali “d” aumentano sempre più rapidamente, fino al raggiungimento della rottura.

• Una volta raggiunta la rottura nel pannello (formazione delle prime lesioni), le deformazioni aumentano rapidamente per effetto di piccoli incrementi di forza.

• L’applicazione del tessuto può trasformare il meccanismo di collasso di ribaltamento in meccanismo di collasso di flessione verticale. Ne consegue un aumento del moltiplicatore di collasso α0 che passa dal valore t/h a 4t/h.


60


• Tamponatura schematizzata come elemento

bidimensionale in configurazione deformata, lunghezza

l=100 cm ed altezza h variabile, vincolato al piede ed in

testa mediante cerniere poste ad interasse 50 cm.

• n.18 modellazioni, per varie altezze del pannello in

configurazione deformata con spostamento in mezzeria pari

a δ tale da massimizzare i tagli sugli ancoranti,

considerando azioni sismiche crescenti.

pannello h=3 m (azioni sismiche fa=200,400,600,800,1000,1200

kg/m) (*)


kg/m) (*)


kg/m) (*)

(*) kg/m: si intende a metro lineare orizzontale, cioè per strisce di

tamponatura di larghezza l=100 cm e altezza variabile h

DIMENSIONAMENTO DEI FISSAGGI: MODELLAZIONE E CALCOLO DEL SISTEMA DI FISSAGGIO

LEGENDA h=altezza del pannello (m) l= lunghezza del pannello (m) Fa= forza sismica complessiva sul pannello (kg) fa= forza sismica per unità di lunghezza sul pannello (kg/m) Nmax= sforzo normale di trazione (kg/m) Vmax= sforzo di taglio (kg/m)


61

Calcolo delle forze orizzontali Fa (§7.2.3 NTC 2008)

SCHEMATIZZAZIONE come trave ad asse verticale, incernierata agli estremi e soggetta al proprio sforzo normale (valida se la parete non è vincolata sui suoi bordi verticali)

Ta= primo periodo di vibrazione della parete

ω1= pulsazione del modello

E= modulo elasticità del materiale

I= momento d’inerzia

m =γA/g massa per unità di lunghezza

Ncrit = carico critico euleriano


DIMENSIONAMENTO DEI FISSAGGI: DETERMINAZIONE DELLE FORZE AGENTI SUL PANNELLO


62

Esempio di calcolo

CARATTERISTICHE EDIFICIO

VN= 50 anni

CU= 1,5

TR= 712 anni

Edificio 5 piani

Terreno tipo C

Fa (kg)

PIANI PISTOIA (PT) AULLA (MS) FOLIGNO (PG)

PT 692 764 945

P5 1343 1482 1832

CARATTERISTICHE PANNELLI

fk=1,0 N/mm2 Muratura scarsa qualità

s = 0,25 m

l = 4,0 m

h= 3,0 m

DETERMINAZIONE FORZA ORIZZONTALE Fa


Calcolata Fa si dimensionano i FISSAGGI


63



Vista frontale e laterale del modello

di calcolo

MODELLAZIONE CON IL PROGRAMMA

“MODEST”, SOLUTORE “XFINEST”

COSTRUZIONE DI UN ABACO PER LA DETERMINAZIONE

DEGLI SFORZI SUL SISTEMA DI FISSAGGIO

funzione delle dimensioni del pannello e delle forze sismiche

agenti


64


Ipotesi:

•Muratura non efficacemente ammorsata al telaio in c.a.;

•Tamponatura a paramento unico (*);

•Aderenza tra tessuto e pannello di tamponamento (**);

•Meccanismo di collasso della tamponatura per flessione verticale;

•Deformazione dell’asse del pannello che massimizza le azioni taglianti sugli ancoraggi (***).

(*) Nel caso di tamponatura a doppio paramento o a cassetta occorre prevedere l’applicazione del tessuto su entrambi i lati;

(**) L’aderenza può essere realizzata mediante incollaggio del tessuto al pannello e/o diffuso fissaggio meccanico. Sarà cura del tecnico progettista scegliere la soluzione più idonea in funzione della tipologia di tamponatura, stato dell’intonaco preesistente, grado di adesione dell’intonaco alla muratura, caratteristiche della malta e del laterizio, ecc… Si vedano anche le schede tecniche.

(***) Nel calcolo si assume una schematizzazione deformata del pannello al fine di tenere conto dell’insorgere delle sollecitazioni taglianti massime sugli ancoranti, dovute alla flessione in mezzeria dell’asse del pannello;



66


2. DETERMINAZIONE DEI FISSAGGI

• calcolo della forza sismica al metro fa=Fa/l in funzione della lunghezza l del pannello:

fa =1570 kg/4 m =393 kg/m

• Si entra nell’abaco corrispondente h= 3 m, nella colonna fa=400 kg/m e si ricavano:

Nmax=158 kg/m; Vmax=682 kg/m

• Si ricavano le azioni sui tasselli in funzione dell’interasse degli stessi:

Ipotizzando un interasse dei tasselli i=0,50 m si ha:

NEd=Nmax∙i =158 kg/m ∙0,5 m =79 kg

VEd=Vmax∙i =682 kg/m ∙0,5 m =341 kg

• Si eseguono quindi le verifiche sui tasselli

DIMENSIONAMENTO DEI FISSAGGI: ESEMPIO DI CALCOLO

PANNELLO

h=3 m

fa=Fa/l

(kg/m)

400

Nmax (kg/m) 158

Vmax (kg/m) 682

DATI TAMPONATURA:

• dimensioni B=4 m, h=3 m spessore t=30 cm

• azione sismica Fa= 1570 kg.

1. VERIFICA DEL CINEMATISMO DI FLESSIONE VERTICALE (ipotesi di formazione di

cerniera cilindrica in mezzeria della tamponatura)


67

I SISTEMI FIBRO-RINFORZATI PIU’ NOTI SUL MERCATO

-Minimo allungamento al fine di garantire l’aderenza

con gli elementi strutturali;

-Incremento della resistenza meccanica degli

elementi strutturali;

-Materiali RIGIDI, che collassano in modo FRAGILE

• FIBRE DI CARBONIO • FIBRE ARAMIDICHE • FIBRE DI VETRO

• FIBRE DI BASALTO


68

I PRODOTTI IN POLIESTERE HT

Riduzione dei danni alle persone contenendo in modo FLESSIBILE il collasso delle parti non strutturali

Rin

forz

o in

fib

ra d

i ve

tro

Rin

forz

o c

on

po

lieste

re e

accia

io

I SISTEMI PIU’ RECENTI

• TESSUTO A MAGLIA CHIUSA IN POLIESTERE HT,

RITORTI CON UN FILAMENTO DI ACCIAIO

FLESSIBILITA’ ED ELASTICITA’


GRAFICI TEST DI LABORATORIO

69

Ciclo isteretico nelle prove con RETE IN POLIESTERE HT

I TESSUTI IN POLIESTERE


70

I materiali tessili in poliestere HT esistono in varie forme:


MAGLIA

3x3 mm Poliestere HT

MAGLIA


con INOX

Peso: 520 g/m2

Resistenza a trazione longitudinale: 90,0 kN/m

Allungamento a rottura longitudinale: 26,0% (±2%)

Resistenza a trazione trasversale: 85,0 kN/m

Allungamento a rottura trasversale : 30,0% (±2%)

CLASSE 1 DI REAZIONE AL FUOCO

Peso: 575 g/m2







71

I materiali tessili in poliestere HT esistono in varie forme:


MAGLIA

10x10 mm poliestere HT

MAGLIA


con INOX

MAGLIA


con INOX

Peso: 530 g/m2






Peso: 310 g/m2






Peso: 360 g/m2







72

CARATTERISTICHE

TECNICHE UNITA’

AEGIS

«HER

MES"

AEGIS

"ATHENA

"

AEGIS

"ZEUS"

RETE IN

FIBRA DI

CARBONI

O

(maglia

5X5 mm)

RETE IN

FIBRA DI

VETRO

(maglia

33X33 mm)

RETE IN

FIBRA DI

BASALTO

(maglia

10X10 mm)

RETE IN

POLIPROPILENE

PESO (± 5%) g/m2 310 530 575 300 1000 400 100

RESISTENZA A

TRAZIONE LONGIT. kN/m 55,3 94 114 412 105 490 4.5

ALLUNGAMENTO

LONGIT. % 14,6 20.5 26.5 2 1,5 3,5 15

RESISTENZA A

TRAZIONE TRASV. kN/m 52,6 92 92 412 105 490 6

ALLUNGAMENTO

TRASV. % 14,9 23 24 2 1,5 3,5 15

TABELLA COMPARATIVA DI CARATTERISTICHE TECNICHE



73

Grazie per l’attenzione!

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