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PROBLEMA FISICO I sistemi di dissipazione aggiuntiva Che cos’è il terremoto? Il terremoto è uno scuotimento del terreno generato da un’improvvisa frattura della crosta terrestre e da un successivo scorrimento relativo di placche/blocchi litosferici lungo una faglia (“tettonica delle placche”, anni ’60). L’energia elastica accumulata sotto l’azione degli sforzi tettonici è rilasciata sotto forma di onde sismiche, deformazioni permanenti del terreno, calore,… Le onde sismiche si distinguono in onde di volume e di superficie. Le onde di volume sono le prime ad arrivare e danno luogo a scuotimenti più ridotti. Le onde più distruttive sono quelle di superficie. Nel dettaglio, le onde di superficie polarizzate in un piano verticale danno luogo al moto sussultorio del terreno e sono dette onde di Rayleigh; mentre le onde di superficie polarizzate in un piano orizzontale danno luogo al moto ondulatorio del terreno e sono dette onde di Love. Mappa delle placche tettoniche della Terra Le faglie che separano la placca africana da quella euroasiatica: Italia, Grecia e Turchia sono gli Stati nei quali si manifesta un’attività sismica intensa. Carta della sismicità in Italia dal 2000 al 2007 Modalità di propagazione delle onde sismiche nel suolo L’azione sismica I moti del terreno (ondulatorio e sussultorio) generano delle accelerazioni alla base delle costruzioni che, per la seconda legge della dinamica, danno luogo a forze proporzionali a tali accelerazioni ed alla massa delle costruzioni. Questi movimenti del terreno sono tipicamente misurati (o, meglio, registrati) attraverso i cosiddetti accelerogrammi (registrazioni temporali delle accelerazioni del terreno). L’azione sismica viene a volte descritta attraverso: · Misure di Intensità: Peak Ground Acceleration PGA, Peak Ground Velocity PGV, Peak Ground Displacement PGD, Intensità di Housner, Intensità di Arias, durata, … · Spettri di risposta: grafici atti a fornire informazioni relative alle accelerazioni (o velocità o deformazioni) massime indotte da un dato accelerogramma su dati sistemi dinamici (come si può schematizzare il comportamento dinamico di un edificio). Accelerogramma Spettri della componente orizzontale secondo il D.M.14/01/2008. Risposta dinamica delle strutture Ogni sistema strutturale dotato di massa e rigidezza è caratterizzato da uno o più periodi propri di vibrazione (periodi corrispondenti ai diversi “modi di vibrare” di una struttura). Per un sistema minimo ad un grado di libertà dotato di massa m e rigidezza k, il periodo proprio risulta pari a: Il teorema di Fourier consente di identificare le armoniche (funzioni di tipo sinusoidali di data ampiezza e periodo) che compongono l’accelerogramma sismico. La risposta dinamica di un sistema dinamico ad un accelerogramma è tanto più grande quanto il periodo proprio fondamentale di una struttura (il periodo più grande, corrispondete al primo modo di vibrare) è prossimo ai periodi che caratterizzano le armoniche a più alto contenuto energetico dell’accelerogramma (input sismico). Modi di vibrare di un telaio a due piani. 0 0.5 1 1.5 2 0 5 10 15 E fattore di amplificazione [ = 0 [ = 5% [ = 10% [ = 20% [ = 50% [ = 70% Amplificazione della risposta dinamica (rispetto a quella statica corrispondente) di un sistema dinamico ad una forzante di tipo armonico, in funzione dei parametri β e ξ. Dove β rappresenta il rapporto tra il periodo proprio del sistema dinamico (T) e il periodo della forzante armonica (Ta): ; e ξ rappresenta il rapporto di smorzamento del sistema. Si noti come la massima amplificazione si abbia per valori di β prossimi all’unità (condizioni di risonanza).

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PROBLEMA FISICO I sistemi di dissipazione aggiuntiva

Che cos’è il terremoto? Il terremoto è uno scuotimento del terreno generato da un’improvvisa frattura della crosta terrestre e da un successivo scorrimento relativo di placche/blocchi litosferici lungo una faglia (“tettonica delle placche”, anni ’60).

L’energia elastica accumulata sotto l’azione degli sforzi tettonici è rilasciata sotto forma di onde sismiche, deformazioni permanenti del terreno, calore,…

Le onde sismiche si distinguono in onde divolume e di superficie. Le onde di volume sono le prime ad arrivare e danno luogo a scuotimenti più ridotti. Le onde più distruttive sono quelle di superficie.Nel dettaglio, le onde di superficie polarizzate in un piano verticale danno luogo al moto sussultorio del terreno e sono dette onde di Rayleigh; mentre le onde di superficie polarizzate in un piano orizzontale danno luogo al moto ondulatorio del terreno e sono dette onde di Love.

Mappa delle placche tettoniche della Terra

Le faglie che separano la placca africana da quella euroasiatica: Italia, Grecia e Turchia sono gli Stati nei quali si manifesta un’attività sismica intensa.

Carta della sismicità in Italia dal 2000 al 2007

Modalità di propagazione delle onde sismiche nel suolo

L’azione sismica

I moti del terreno (ondulatorio e sussultorio) generano delle accelerazioni alla base delle costruzioni che, per la seconda legge della dinamica, danno luogo a forze proporzionali a tali accelerazioni ed alla massa delle costruzioni.

Questi movimenti del terreno sono tipicamente misurati (o, meglio, registrati) attraverso i cosiddetti accelerogrammi (registrazioni temporali delle accelerazioni del terreno).

L’azione sismica viene a volte descritta attraverso:

· Misure di Intensità: Peak Ground Acceleration PGA, Peak Ground Velocity PGV, Peak Ground Displacement PGD, Intensità di Housner, Intensità di Arias, durata, …

· Spettri di risposta: grafici atti a fornire informazioni relative alle accelerazioni (o velocità o deformazioni) massime indotte da un dato accelerogramma su dati sistemi dinamici (come si può schematizzare il comportamento dinamico di un edificio).

Accelerogramma

Spettri della componente orizzontale secondo il D.M.14/01/2008.

Risposta dinamica delle strutture

Ogni sistema strutturale dotato di massa e rigidezza è caratterizzato da uno o più periodi propri di vibrazione (periodi corrispondenti ai diversi “modi di vibrare” di una struttura).

Per un sistema minimo ad un grado di libertà dotato di massa m e rigidezza k, il periodo proprio risulta pari a:

Il teorema di Fourier consente di identificare le armoniche (funzioni di tipo sinusoidali di data ampiezza e periodo) che compongono l’accelerogramma sismico.

La risposta dinamica di un sistema dinamico ad un accelerogramma è tanto più grande quanto il periodo proprio fondamentale di una struttura (il periodo più grande, corrispondete al primo modo di vibrare) è prossimo ai periodi che caratterizzano le armoniche a più alto contenuto energetico dell’accelerogramma (input sismico).

Modi di vibrare di un telaio a due piani.

0 0.5 1 1.5 20

5

10

15

fatto

re d

i am

plifi

cazi

one

= 0 = 5% = 10% = 20% = 50% = 70%

Amplificazione della risposta dinamica (rispetto a quella statica corrispondente) di un sistema dinamico ad una forzante di tipo armonico, in funzione dei parametri β e ξ. Dove β rappresenta il rapporto tra il periodo proprio del sistema dinamico (T) e il periodo della forzante armonica (Ta): ; e ξ rappresenta il rapporto di smorzamento

del sistema. Si noti come la massima amplificazione si abbia per valori di β prossimi all’unità (condizioni di risonanza).

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PROBLEMA INGEGNERISTICO I sistemi di dissipazione aggiuntiva

Obiettivo generale della progettazione strutturale La progettazione strutturale garantisce che una data struttura sia in grado di assolvere una data funzione con un sufficiente grado di affidabilità ed economia, su un dato periodo di tempo.

Un obiettivo prestazionale (Bertero & Bertero 2002) è raggiunto quando una costruzione è in grado di garantire il soddisfacimento di una data condizione (stato limite) a fronte del verificarsi di eventi sismici con una data probabilità di accadimento (evento frequente, occasionale, raro o molto raro).

In funzione dell’importanza e del tipo d’uso della costruzione, gli obiettivi prestazionali possono essere scelti in modo differenziato. A titolo esemplificativo, la comunità tecnico-scientifica internazionale fa riferimento ad obiettivi di base, essenziali e critici.

Obiettivo prestazionali della progettazione sismica I più recenti approcci per la progettazione sismica delle strutture (Performance Based Seismic Design - PBSD, 1998) prevedono 4 diversi “condizioni” (stati limite) in cui la struttura può trovarsi a seguito del verificarsi di un evento sismico. Le 4 condizioni su cui viene posta l’attenzione, a livello nazionale e internazionale, sono i seguenti Stati Limite: Operatività, Danno, Salvaguardia della Vita, Prevenzione del Collasso.

Stato Limite di Operatività(Fully Operational) SLO La costruzione nel suo complesso (elementi strutturali e non, apparecchiature rilevanti alla

sua funzione) non deve subire danni ed interruzioni d’uso, significativi.

Stato Limite di Danno(Operational) SLD

La costruzione (elementi strutturali e non, apparecchiature rilevanti alla sua funzione) subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali. È immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature.

Stato Limite di salvaguardia della Vita (Life Safety) SLV

La costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici, significativi danni dei componenti strutturali con una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali, conserva una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

Stato Limite di prevenzione del Collasso (Near Collapse) SLC

La costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici, danni molto gravi dei componenti strutturali; conserva un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

Obiettivi prestazionali: condizione di una costruzione in funzione dell’intensità di un sisma

Obiettivi prestazionali (da Vision 2000, PEER 1995)

Stato Limite di Operatività (Fully Operational) (Villa Sant’Angelo)

Stato Limite di Danno (Operational) (L’Aquila)

Stato Limite di salvaguardia della Vita (Life Safety) (L’Aquila) Stato Limite di prevenzione del Collasso (Near Collapse) (Onna)

P : probabilità di superamento nel "periodo di riferimento"(D.M. 14/01/2008)

Frequente 81%Occasionale 63%Raro 10%Molto raro 5%

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PROGETTAZIONE: PRINCIPI GENERALI

L’approccio energetico

Un’analisi del fenomeno sismico e della sua propagazione all’interno delle strutture da un punto di vista energetico può essere utile per descrivere i principi di funzionamento delle tecniche tradizionali e di quelle innovative.

Il moto di un sistema dinamico ad un grado di libertà, soggetto ad un’accelerazione sismica alla base, può essere descritto dalla seguente equazione:

= energia cinetica

sono spostamento, velocità e accelerazione (relativi) del sistema è l’accelerazione dell’input sismico

c è il coefficiente di smorzamento viscoso è la forza resistente del sistema elastoplastico

Ad ogni termine dell’equazione corrisponde una precisa forma di energia:

= energia dissipata per smorzamento viscoso equivalente (dispersione di energia tramite le fondazioni, frizione tra elementi strutturali e non, attrito tra parti di elementi, …)

= energia dissipata in un ciclo isteretico della struttura attraverso l’azione anelastica, plasticizzazione della struttura (energia di deformazione non recuperabile)

= energia di deformazione elastica, cioè accumulata dalla struttura in modo elastico (energia recuperabile)

= energia in ingresso (fornita dal sisma alla struttura).

Le tecniche tradizionali

Gli approcci tradizionali massimizzano il contributo del terzo termine (Edissipata,μ + Elastica), e portano alla necessità di realizzare strutture caratterizzate da particolari capacità in termini di duttilità e resistenza (più materiale).La massimizzazione della capacità duttile si ottiene ponendo particolare attenzione oltre alle caratteristiche dei materiali (acciai incrudenti) alle caratteristiche di dettagli (disposizione delle armature delle strutture in c.a., “compattezza” delle sezioni per le strutture in acciaio).La massimizzazione della capacità resistente si ottiene, ovviamente, a fronte di un opportuno impiego di materiali e strutture.

Esempio di dettaglio costruttivo sulla disposizione delle armature (longitudinali e trasversali) per la massimizzazione della capacità duttile di una membratura in c.a.. A sinistra: disposizione delle armature per ottimizzate duttilità sismiche (così come da normative americane post 1976); a destra: disposizione delle armature minime in assenza di progettazione sismica per duttilità (così come da normative americane pre 1976)

Le tecniche innovative

I sistemi di dissipazione aggiuntiva massimizzano il contributo del secondo termine (Edissipata,ξ). Questo consente di ridurre il contributo del terzo termine (Edissipata,μ + Elastica). Diventa quindi meno “pregnante” la necessità di realizzare strutture caratterizzate da elevate capacità duttili (particolari costruttivi) e resistenti (più materiale). E’ possibile, a fronte di costi accettabili, mantenere la struttura in campo elastico-lineare.

I sistemi di isolamento sismico alla base minimizzano il contributo del quarto termine (Eingresso). Questo consente di ottenere una riduzione dei tutti i primi tre termini. È possibile, a fronte di costi accettabili, mantenere la struttura in campo elastico-lineare (il terzo termine si può ridurre fino ad essere composto dalla sola Elastica ).

Dissipatori viscosi utilizzati come sistemi di controventamento sismico (Torre Major, Città del Messico).

Sistemi di isolamento sismico alla base di tipo HDRB (High-Damping Rubber Bearing).

Applicazione di sistemi di isolamento sismico a edifici residenziali nel cantiere di Bazzano, L’Aquila

Edissipata,ξ

Edissipata,μ

Elastica

Ecinetica

Eingresso

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PROGETTAZIONE TRADIZIONALE: RESISTENZA E DUTTILITÀ

Che cosa sono? Per far fronte, in termini economicamente accettabili, all’azione dei sismi più violenti (rari e molto rari), le tecniche tradizionali massimizzano i contributi energetici dati dall’energia elastica (Elastica) e dall’energia dissipata per isteresi (Edissipata,μ). In particolare, l’energia dissipata per isteresi può essere massimizzata andando ad ottimizzare le capacità duttili della struttura. Queste ultime sono ottenibili principalmente attraverso la cura dei soli particolari costruttivi, senza dover far ricorso a considerevoli aggravi nell’uso di materiali.

Cenni storici Sin dai primi anni del 1900 (in seguito del terremoto di Messina del 1908) si è pensato a come conferire agli edifici resistenza nei confronti delle azioni orizzontali indotte dal sisma.In occasione della Seconda Conferenza Mondiale di Ingegneria Sismica del 1960 (2WCEE, Tokyo), Newmark e Veletsos introducono il concetto di progettazione duttile delle strutture.

Dalla metà degli anni ’90, la progettazione basata sul comportamento duttile delle strutture assume particolare enfasi con l’avvento degli approcci progettuali cosiddetti agli spostamenti (Proceedings of the 64th Annual Convention of the SEAOC, 1995, e Vision 2000, 1995).

Tutte le membrature costituenti l’ossatura portante delle costruzioni

PrestazioniQueste tecniche consentono di ottenere sistemi sufficientemente:

· rigidi, per ridurre gli spostamenti e minimizzare i danni non-strutturali (stato limite di servizio), in terremoti di piccola e media intensità;

· resistenti, per minimizzare i danni strutturali e non (stato limite di danno), restando in campo elastico, in terremoti di media intensità;

· duttili, per deformarsi senza perdere resistenza (evitare la perdita di vite umane anche se con gravi danni, stato limite ultimo) in terremoti di elevata intensità.

Vantaggi e svantaggi

Il principale vantaggio risiede nella “tradizionalità” dei materiali e delle lavorazioni del cantiere.Le principali problematiche si possono riassumere in:

· limite delle prestazioni facilmente raggiungibili;

· lavorazioni necessarie per la corretta implementazione di adeguati dettagli costruttivi (in particolar modo per il calcestruzzo).

Implementazione

Queste tecniche vengono a coinvolgere tutte le membrature che costituiscono l’ossatura portante delle costruzioni con particolare enfasi nelle zone di nodo tra trave e pilastro (“zone critiche”, dove si localizza la massima richiesta di duttilità).

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PROGETTAZIONE TRADIZIONALE: RESISTENZA E DUTTILITÀ

Rigidezza, resistenza e duttilità

Duttilità del materiale

Legame forza-spostamento tipico di una struttura

Legami tensione-deformazione dei materiali

Duttilità flessionale della sezioneÈ data dal rapporto tra la curvatura ultima χu e la curvatura allo snervamento χy: μχ = χu/χy. Rappresenta la capacità di sopportare elevate domande di curvatura in campo anelastico. Per sezioni di c.a. la curvatura di snervamento è solitamente associata allo snervamento dell’acciaio, mentre quella ultima al raggiungimento della deformazione ultima del calcestruzzo compresso. La duttilità in curvatura di una sezione in c.a. diminuisce al crescere della percentuale di armatura longitudinale tesa e dello sforzo normale di compressione; aumenta al crescere della percentuale di armatura longitudinale compressa e di quella trasversale, che consente di aumentare il confinamento del calcestruzzo e di impedire il collasso prematuro per instabilità delle barre compresse.

Diagramma momento-curvatura di una sezione in c.a.

influenza dello sforzo di compressione e del confinamento sulla duttilità

È data dal rapporto tra la deformazione ultima εu e la deformazione allo snervamento εy: με = εu/εy. Rappresenta la capacità di sopportare deformazioni anelastiche senza eccessivo decremento dello sforzo. La duttilità del materiale favorisce la duttilità della sezione. L’acciaio da costruzione soddisfa tale condizione. Nel caso del calcestruzzo sono necessari elevati livelli di confinamento per ottenere una buona duttilità in compressione.

Duttilità dell’elemento strutturale

È data dal rapporto tra lo spostamento ultimo Δu e lo spostamento allo snervamento Δy: μΔ = Δu/Δy. Rappresenta la capacità dell’elemento di sopportare spostamenti o rotazioni in campo anelastico.

Determinazione dello spostamento ultimo di un elemento strutturaleDuttilità della struttura

È data dal rapporto tra lo spostamento al limite ultimo Δu e quello allo snervamento Δy di un punto significativo della struttura (per es. di sommità): μΔ = Δu/Δy.

Determinazione della curva taglio alla base-spostamento in sommità di una struttura multipiano

Modalità di collasso, gerarchia delle resistenzePer garantire un elevato comportamento duttile, è fondamentale evitare il prematuro innescasi di modalità di collasso fragile (gerarchia delle resistenze o capacity design).In una progettazione duttile ottimale:· le cerniere plastiche si formano solo alle estremità delle travi e alla base delle colonne del piano terra in modo da evitare meccanismi di piano debole e cerniere plastiche nelle colonne, meno duttili delle travi per effetto dello sforzo di compressione;· in nessun elemento si verifica una crisi per taglio;· i nodi trave-colonna restano integri, le crisi nei nodi sono caratterizzate da maggiore incertezza e difficoltà di riparazione.

Le grandezze che caratterizzano la risposta sismica di una struttura si ottengono dal diagramma forza-spostamento in presenza di una forza orizzontale:

· Rigidezza: pendenza della risposta elastica idealizzata k = Fy/Δy

· Resistenza: massima forza sopportabile rimanendo in campo elastico

· Duttilità: capacità di deformarsi oltre il limite elastico, è data dal rapporto tra spostamento Δ in campo non lineare e spostamento Δy al limite elastico μ=Δ/Δy

La capacità di duttilità (duttilità disponibile) μc è la duttilità che può essere subita dalla struttura per un certo evento sismico ed è correlata alla capacità di deformazione anelastica e di dissipazione di energia. Essa deve risultare maggiore della domanda di duttilità μd (duttilità richiesta), data dal rapporto tra lo spostamento massimo della risposta sismica e quello al limite elastico μd=Δmax/Δy.

È possibile definire la duttilità a livello di:· materiale · sezione · elemento strutturale · struttura

Meccanismi di collasso di strutture intelaiate

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PROGETTAZIONE TRADIZIONALE: RESISTENZA E DUTTILITÀ

Come ottenere strutture rigide e resistenti

La realizzazione di pareti (o nuclei) di controvento consente di ottenere strutture più rigide e resistenti nei confronti delle azioni orizzontali rispetto alle strutture a telaio.

Sistema a telaio e telaio-parete

Come ottenere elementi strutturali duttili Con particolari accorgimenti nelle dimensioni e caratteristiche delle membrature.Per strutture in c.c.a. questo può essere ottenuto attraverso il rispetto di:· valori minimi di percentuali di armatura longitudinale: tutela nei confronti di sollecitazioni non previste o non prevedibili, presidio con armatura delle “masse” di calcestruzzo;· valori massimi di percentuali di armatura longitudinale: percentuali eccessive implicano forti riduzioni di duttilità;· valori massimi per il passo delle staffe: per garantire il controllo della resistenza a taglio, il confinamento del calcestruzzo ed evitare l’instabilità delle barre longitudinali · numero minimo di legature: per evitare l’instabilità delle barre longitudinali disposte sui lati della sezione.

Dettagli costruttivi per pilastri duttili

Come ottenere un meccanismo di collasso duttile A) Applicando la gerarchia delle resistenze.La progettazione nei confronti dei meccanismi resistenti fragili viene effettuata sulla base delle resistenze esplicabili dai meccanismi duttili.· Progetto a taglio di travi e pilastri. Il taglio di progetto viene ricavato considerando applicati alle estremità degli elementi i momenti resistenti delle sezioni d’estremità degli elementi stessi.· Progetto a flessione dei pilastri all’interno di strutture intelaiate. I momenti di progetto sui pilastri si calcolano dall’equilibrio dei nodi trave-pilastro, applicando i momenti resistenti delle sezioni d’estremità delle travi.

B) Garantendo la regolarità nella distribuzione delle masse, delle rigidezze e delle resistenze per ridurre gli effetti torsionali, la concentrazione di domanda di resistenza e duttilità e la formazione di meccanismi di piano debole.

C) Garantendo la continuità e la ridondanza degli elementi strutturali al fine di assicurare alle forze orizzontali un percorso fino a terra con opportune ed eventuali ridistribuzioni delle sollecitazioni.

Gerarchia delle resistenze

Configurazioni irregolari (sfavorevoli) in elevazione

Configurazioni regolari (favorevoli) in pianta ed irregolari (sfavorevoli)

Come incrementare rigidezza, resistenza e duttilità in edifici esistenti

L’introduzione di elementi di controvento in una struttura esistente, ne incrementa la rigidezza e la resistenza, riduce la domanda sismica in termini di spostamento.Rinforzi locali (es. placche) garantiscono l’incremento di rigidezza, resistenza e duttilità.Interventi di confinamento, realizzabili in acciaio o con fasciature fibrorinforzate, incrementano la duttilità.

Introduzione di elementi di controvento nelle strutture (Università di Tokyo, Giappone)

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PROGETTAZIONE TRADIZIONALE: RESISTENZA E DUTTILITÀEsempi Applicativi

Particolari Costruttivi

Connessione rigida Pilastro/Fondazione per elementi prefabbricati in calcestruzzo armato: test sismico (per gentile concessione di PEIKKO ITALIA s.r.l.)

Elemento di collegamento tra pilastro prefabbricatoconcessione di PEIKKO ITALIA s.r.l.)

Connessione strutturale di collegamento tra travi prefabbricate in calcestruzzo armato (per gentile concessione di PEIKKO ITALIA s.r.l.)

Staffa continua Spirale Thorax (per gentile concessione di THORAX ITALIA)

Rinforzo di elementi strutturali mediante l’applicazione materiale composito F.R.P. (Fiber Reinforced Polymer) o P.R.F.V. (Poliestere Rinforzato con Fibra di Vetro)

Rinforzo di elementi strutturali con P.R.F.V. (Poliestere Rinforzato con Fibra di Vetro): connessioni metalliche (per gentile concessione di FIBRENET s.rl.)

Rinforzo estradossale delle volte murarie dell’ex conservatorio S.Teresa – S.Maria C.V. (per gentile concessione di FIBRENET s.rl.)

Consolidamento di volte e pareti murarie a Palazzo Pinto, Salerno (per gentile concessione di FIBRENET s.rl.)

Recupero Fornaci Hoffmann, Caltagirone (per gentile concessione di FIBRENET s.rl.)

Rinforzo travi e pilastri con applicazione di materiale in fibra di carbonio, capannone industriale, L’Aquila (per gentile concessione di ARDEA Progetti e Sistemi s.r.l.)

Rinforzo travi e pilastri con applicazione di materiale in fibra di carbonio, capannone industriale, Rocca di Cambio, L’Aquila (per gentile concessione di ARDEA Progetti e Sistemi s.r.l.)

Rinforzo strutturale di ponte con lamine in materiale composito Sika CarboDur (per gentile concessione di SIKA ITALIA s.p.a.)

Rinforzo strutturale della cupola della Sinagoga di Firenze con lamine in materiale composito Sika CarboDur (per gentile concessione di SIKA ITALIA s.p.a.)

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: I SISTEMI DI DISSIPAZIONE AGGIUNTIVA

Sistemi di dissipazione aggiuntiva I sistemi di dissipazione aggiuntiva sono costituiti da appositi dispositivi in grado di dissipare (trasformare in calore, Edissipata,ξ) le notevoli quantità dell’energia trasmessa dal sisma alla struttura (raggiungendo valori di ξ pari a circa 0.20 ÷ 0.30). Questo fa sì che l’energia dissipata per isteresi (Edissipata,μ) venga ridotta rispetto alle tecniche progettuali di tipo tradizionale, con conseguente riduzione dell’impegno plastico (danneggiamento) di travi e pilastri. Il minor impegno plastico riduce la necessità di ottenere elevate capacità duttili della struttura e di conseguenza l’alta sofisticazione dei dettagli strutturali.

Prestazioni

Gli smorzatori, riducendo l’energia (trasmessa dal sisma alla struttura) che si dissipa attraverso la plasticizzazione e la rottura degli elementi strutturali, consentono il facile ottenimento di livelli di prestazione sismica sensibilmente superiori a quelli raggiungibili con le tecniche progettuali di tipo tradizionale.

Elementi aggiuntivi nelle strutture con posizionamento simile ai sistemi di controventamento

Cenni storici Nascono nel primo dopoguerra con impieghi prevalentemente militari. Alla fine della guerra fredda si assiste ad una più ampia diffusione, anche nell’ambito dell’ingegneria civile.

Vantaggi e svantaggi Vantaggi · A parità di caratteristiche della struttura in termini di resistenza e duttilità, consentono di ottenere prestazioni superiori rispetto ad una progettazione tradizionale. · A parità di prestazioni, rispetto ad una progettazione tradizionale, consentono un sensi-bile “risparmio” nelle caratteristiche della struttura in termini di resistenza e duttilità. · Inseriti come elementi di controventamento, consentono il mantenimento di impianti strutturali ed impiantistici “di tipo tradizionale”. · Costi relativamente contenuti (circa 20÷30 €/mq).

Svantaggi · Richiedono, per l’attivazione ed un funzionamento efficace, un certo livello di deforma-zione di interpiano (ottimali, in tal senso, per l’inserimento in strutture prefabbricate con nodi a secco). · Si tratta di tecnologia relativamente nuova per progettisti ed imprese.

Implementazione Queste tecniche prevedono sostanzialmente l’inserimento di elementi aggiuntivi nelle strutture (specialmente per quelle a telaio) con posizionamento simile agli usuali sistemi di controventamento. Si possono utilizzare in costruzioni ex-novo e nel retrofit di edifici esistenti.

Dissipatori viscosi installati nel ponte Rion Antirion in Grecia (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Dissipatori viscosi installati nel Tuned Mass Damper nel grattacielo Taipei 101, Taiwan (per gentile concessione di Motioneering e FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Dissipatori viscosi installati nelle St. Francis Towers a Manila, Filippine (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Controventi dissipativi isteretici installati nel Liceo Perticari di Senigallia (per gentile concessione della FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: I SISTEMI DI DISSIPAZIONE AGGIUNTIVAEsempi Applicativi

Dispositivi attivati dallo spostamento L’energia è dissipata per effetto degli spostamenti relativi tra le estremità dei dispositivi, indipendentemente dalla frequenza del moto.Le forze generate da questi dispositivi sugli elementi strutturali sono in fase con le forze interne a questi generate dal moto. Le massime forze generate dagli smorzatori si verificano contemporaneamente alle massime forze interne negli elementi strutturali, nella situazione di massima deformazione della struttura.Gli smorzatori a frizione dissipano energia per attrito (scivolamento di due parti l’una sull’altra).Gli smorzatori metallici (isteretici) dissipano energia tramite cicli di isteresi dell’acciaio (snervamento di acciai dolci).

Dispositivi attivati dalla velocità

L’energia è dissipata per effetto delle velocità relative tra le estremità dei dispositivi. La loro risposta dipende dalla frequenza del moto.Le forze generate da questi dispositivi sugli elementi strutturali sono fuori fase con le forze interne a questi generate dal moto. Le massime forze generate dagli smorzatori non si verificano contemporaneamente alle massime forze interne negli elementi strutturali, nella situazione di massima deformazione della struttura. Sono necessarie forze di progetto minori per gli elementi strutturali e le fondazioni.Gli smorzatori viscoelastici dissipano energia mediante la deformazione interna di tipo tagliante di materiali polimerici.Gli smorzatori viscosi (idraulici) dissipano energia mediante il passaggio di un fluido da una camera all’altra di un cilindro attraverso degli orifizi situati sulla testa di un pistone che si muove all’interno del cilindro.

Dissipatore viscoso OTP (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Dispositivi attivati dal moto

L’energia è dissipata attraverso le vibrazioni di un sistema secondario. Possono essere tarati per una ben precisa frequenza (modo) di vibrare.Sotto eccitazione dinamica, il sistema secondario, opportunamente calibrato in termini di massa, rigidezza e smorzamento, oscilla in risonanza con la struttura principale ma fuori fase, deviando quindi l’energia in ingresso dalla struttura principale a se stesso. L’energia è dissipata dalle forze di inerzia relative al sistema secondario.Gli smorzatori a massa accordata (tuned-mass dampers, TMD) dissipano energia deviandola su un sistema secondario calibrato appositamente per assorbire “il moto”.Gli smorzatori ad acqua (tuned liquid dampers, TLD) dissipano energia come i precedenti, in questo caso il sistema secondario, che deve assorbire energia dalla struttura, è costituito da una o più vasche collegate tra loro, riempite di liquido.

101 TAIPEI, Taiwan, arch. Chung Ping Wang (utilizzo di TMD)

Jin Mao Tower, Shanghai, Skidmore, Owings & Merrill architects (la piscina al 57° piano

funziona come TLD)

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: L’ISOLAMENTO ALLA BASE

Che cosa sono? I sistemi di isolamento sismico sono in grado di minimizzare l’energia trasmessa dal sisma alla struttura (Eingresso) mediante l’inserimento (tra struttura in elevazione e struttura di fondazione) di appositi dispositivi in grado di “disaccoppiare” il moto della struttura in elevazione da quello del terreno.Nel dettaglio, questo avviene facendo sì che il periodo fondamentale di vibrazione della struttura sia sufficientemente distante dai periodi che caratterizzano le armoniche con più elevato contenuto energetico dell’input sismico.Si definisce grado di isolamento il rapporto tra il periodo della struttura e quello della struttura incastrata.Questo consente di ridurre al contempo tutte le altre forme di energia: Ecinetica, Edissipata,ξ, Edissipata,μ+Eelastica. E’ così possibile mantenere in modo relativamente facile il comportamento elastico della costruzione anche a fronte di eventi sismici rari e molto rari.I dispositivi sono caratterizzati da elevata rigidezza assiale (direzione verticale), elevata flessibilità laterale (direzione orizzontale), capacità di dissipare energia.

Cenni storici

Le prime idee ed applicazioni risalgono ai primi anni del 1900. Nel 1909 in Inghilterra il Dr. Calentarients (medico inglese) brevetta l’uso di strati di polvere di talco tra l’elevazione e la fondazione. Nel 1921 in Giappone l’Imperial Hotel di Tokyo di F. Lloyd Wright è realizzato con una fondazione su pali sospesi che si arrestano nello strato di terreno soffice superficiale agente da cuscino.Le prime applicazioni di isolamento sismico moderno si hanno nel 1969 in Macedonia (primo uso di isolatori in gomma non rinforzati nella scuola elementare Pestalozzi a Skopje, struttura in c. a. di tre piani).Nel 1985 in USA-California il Foothill Communities Law & Justice Center di Rancho Cucamonga, viene realizzato su appoggi di tipo HDRB (High-Damping Rubber Bearing, dispositivi in gomma rinforzata ad alto smorzamento).Nel 1990 in Italia viene realizzato il Centro Regionale della Telecom di Ancona (8 piani) su isolatori elastomerici ad alto smorzamento (HDRB).Nel 2009 a L’Aquila viene realizzato il progetto C.A.S.E. con l’utilizzo di isolatori di tipo “inverted pendulum”.

Vantaggi e svantaggi

Vantaggi· Fortissimo abbattimento delle accelerazioni indotte dal sisma sulla sovrastruttura con la relativa drastica riduzione di sollecitazione e deformazioni.· Elevatissime prestazioni sismiche lavorando solamente a livello di fondazione.

Svantaggi· Progettazione studiata fin dalla prima concezione strutturale.· Progettazione specifica degli impianti di servizio (gas, acqua, elettricità) e di accessibilità alla struttura a causa delle elevate deformazioni laterali localizzate in corrispondenza degli isolatori.· Necessità di una doppia fondazione (una sotto ed una sopra agli isolatori).

Comportamento dinamico di un edificio a base fissa e di uno isolato alla base

Prestazioni L’isolamento alla base consente di ottenere elevatissimi livelli prestazionali, consentendo il mantenimento della struttura in campo elastico-lineare anche a fronte di sismi rari e molto rari.

Implementazione Queste tecniche prevedono l’inserimento degli isolatori tra la cosiddetta sovrastruttura (porzione da isolare dal sisma) e la sottostruttura (porzione a diretto contatto col terreno).L’isolamento può essere applicato alla base e a livelli intermedi della struttura; ad esempio, nel progetto C.A.S.E. a L’Aquila, gli isolatori sono posti all’estremità superiore dei pilastri dell’interrato (che spiccano direttamente dalle fondazioni).Si possono utilizzare in costruzioni ex-novo e nel retrofit di edifici esistenti, a patto di riuscire a creare le opportune intercapedini e sottofondazioni.È necessario prevedere adeguate zone di franco nei confronti degli edifici adiacenti per consentire gli ampi spostamenti laterali di isolatori e sovrastruttura.È necessario prevedere la possibilità di sostituzione degli isolatori.

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: L’ISOLAMENTO ALLA BASEEsempi Applicativi

Sovrastruttura e dispositivi La sovrastruttura è tipicamente progettata per rimanere in campo elastico, anche per sismi rari, mentre i dispositivi di isolamento sono progettati in modo tale da garantire l’assenza di danni nei dispositivi stessi, anche per sismi molto rari.

Dispositivi elastomerici Sono appoggi in elastomero, in gomma naturale oppure neoprene, e costituiscono i sistemi di isolamento più diffusi negli ultimi anni.

La flessibilità laterale della gomma è una caratteristica appositamente progettata (in modo da ottenere prefissati valori di grado di isolamento, ovvero prefissati valori di periodo proprio di vibrazione della struttura isolata), la flessibilità verticale viene invece minimizzata al fine di evitare fenomeni di rocking.

L’elevata rigidezza verticale viene tipicamente ottenuta interponendo fogli di acciaio tra spessori in gomma. I piatti in acciaio, legati per vulcanizzazione agli strati di gomma, limitano la deformazione laterale della gomma sotto carico verticale. La rigidezza verticale risultante è centinaia di volte quella laterale, dello stesso ordine di grandezza di quella delle colonne degli edifici convenzionali.

La rigidezza laterale viene ottenuta attraverso un’opportuna definizione delle caratteristiche geometriche e meccaniche degli strati di gomma. La rigidezza a taglio delle gomme naturali altamente compatte è alta per basse deformazioni, diminuisce di un fattore 4 o 5 se la deformazione cresce, raggiunge un valore minimo

per deformazione a taglio del 50% (la sommità dello smorzatore si sposta lateralmente della metà dell’altezza dell’isolatore). Per deformazioni a taglio maggiori del 100%, la rigidezza incomincia a crescere, provvedendo da sé ad un’azione automatica di rinforzo, per carichi orizzontali elevati.Grazie alle particolari formulazioni chimiche delle gomme, è possibile ottenere elevati valori di smorzamento. Si è in grado di garantire al sistema dinamico, costituito dalla sovrastruttura, considerata infinitamente rigida, e dai dispositivi in gomma elastomerica, di tipo HDRB, smorzamenti che vanno dal 15 al 25% dello smorzamento critico.

Isolatori elastomerici prodotti dalla FIP Industriale (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Legame forza-spostamento di un isolatore elastomerico (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Applicazione di isolatori elastomerici: Hearst Memorial Mining Building (costruzione: 1907; retrofit: 2002)

Applicazione di isolatori elastomerici nell’Ospedale del Mare di Napoli: foto

Isolatori elastomerici, prodotti dalla FIP Industriale, installati nell’Ospedale del Mare di Napoli (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: L’ISOLAMENTO ALLA BASEEsempi Applicativi

Dispositivi a pendolo inverso (inverted pendulum) Il sistema a pendolo a frizione (ad attrito) è formato da una superficie dell’appoggio scorrevole, in acciaio inossidabile. La forma concava della superficie di appoggio fornisce le opportune forze di richiamo elastico. Particolari trattamenti sulle superfici metalliche a contatto consentono un’opportuna dissipazione di energia per attrito.Il grado di isolamento sismico e quindi il periodo proprio della struttura isolata così ottenuta è funzione solamente delle caratteristiche geometriche (R = raggio di curvatura) dei dispositivi.

Funzionamento dell’isolatore a doppio pendolo

Il periodo proprio (T) della struttura isolata, mediante inverted pendulum, in funzione del raggio di curvatura (R )delle superfici concave, e dell’accelerazione di gravità (g).

La forza di richiamo elastico è una componente della forza peso, ed è proporzionale alla massa della sovrastruttura. Imitando il moto di un pendolo, quando la struttura si sposta orizzontalmente dalla posizione di riposo (posizione centrale di minimo), è costretta anche a spostarsi verso l’alto. Proprio questo innalzamento dà origine alle forze di richiamo.

Assemblaggio, montaggio e posa in opera di isolatori “friction pendulum”, utilizzati per la realizzazione di edifici residenziali all’Aquila, Progetto C.A.S.E. (per gentile concessione di ALGA s.p.a.)

Assemblaggio e installazione di isolatori a scorrimento a superficie curva a pendolo attritivo (“friction pendulum”) utilizzati per la realizzazione di edifici residenziali all’Aquila, Progetto C.A.S.E. (per gentile concessione di FIP INDUSTRIALE s.p.a.)

Slitte Sono dispositivi a scorrimento lungo piatti che forniscono un appoggio verticale ed una dissipazione di energia (attraverso l’attrito) nei confronti degli spostamenti orizzontali, senza fornire alcuna forza di richiamo elastico.Sono solitamente utilizzati in accoppiamento a dispositivi di tipo HDRB o inverted pendulum, al fine di fornire appoggi e dissipazione aggiuntiva senza incrementare le rigidezze nei confronti delle azioni orizzontali.

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PROGETTAZIONE INNOVATIVA: L’IMPORTANZA DELLA MORFOLOGIA STRUTTURALE

Che cosa sono?

La morfologia strutturale (forma) della costruzione è usata per creare un sistema “efficiente” nei confronti delle azioni del sisma, poco sensibile alle azioni orizzontali.Forse è il sistema “più furbo ed economico” in quanto non sfrutta nessuna proprietà aggiuntiva (resistenza, duttilità, …), nessun elemento speciale (smorzatore, isolatore, …), ma sfrutta le caratteristiche intrinseche della struttura.

Pagoda, Sensoji Temple, Asakusa, Tokyo

Cenni storici Nell’antichità probabilmente era il sistema più usato.Le piramidi egiziane hanno una struttura in cui la riduzione delle masse man mano che si sviluppa verso l’alto rappresenta una soluzione morfologica efficiente nei confronti delle azioni orizzontali.Le pagode giapponesi hanno un funzionamento snodato (“mastaba”) per minimizzare la risposta dinamica.

Le case baraccate, proposte per la ricostruzione di Messina dopo il 1908, sono un esempio di strutture ad elementi portanti bidimensionali (setti), caratterizzate da un’intrinseca efficienza nei confronti delle azioni orizzontali di un sisma.

Pagoda giapponese

Casa “baraccata”, C. A. Calcatrezza 1909, proposta dopo il terremoto del 1908 (Messina)

Casa “baraccata”, L. Lanza 1909, proposta dopo il terremoto del 1908 (Messina)

Prestazioni I livelli prestazionali sono in funzione del miglioramento del comportamento sismico di un edificio. Le costruzioni possono oscillare dai minimi della normativa (life-safe per sismi caratterizzati da una probabilità del 10% nella vita utile della struttura) fino ai massimi di prestazione (fully operational per sismi caratterizzati da una probabilità del 10% nella vita utile della struttura).

Vantaggi e svantaggiIn termini di materiale aggiuntivo, sono prestazioni a costo zero.La forma deve essere considerata sin dal concepimento della costruzione combinando la progettazione architettonica e quella strutturale, se non è ben pensata dà luogo a conflitti.

ImplementazioneNasce con la prima concezione della costruzione.Può essere calibrata a diversi livelli: dal giuntare porzioni diverse di una stessa costruzione al concepire un edificio basso e regolare, piuttosto che alto e irregolare.I giunti consentono di separare in pianta porzioni di edifici con comportamento sismico differenziato per suddividere la costruzione in strutture a comportamento dinamico omogeneo. Si utilizzano per giuntare porzioni di uno stesso edificio con altezze diverse o porzioni di uno stesso edificio molto articolato in pianta, ottenendo tanti edifici separati con piante più compatte. Schema esemplificativo di tipologia di giunto sismico

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PROGETTAZIONE: L’IMPORTANZA DELLA MORFOLOGIA STRUTTURALEEsempi Applicativi

Le strutture a setti portanti Le strutture a setti portanti (o meglio a struttura “cellulare” / “scatolare”) sono caratterizzate dalla presenza, in entrambe le direzioni principali della pianta della struttura, di pareti che lavorano nel loro piano. Tali pareti, grazie ad un favorevole rapporto di forma base/altezza che permette di sfruttare elevati bracci della coppia interna, consentono di minimizzare le compressioni e le trazioni.Gli ammorsamenti tra strutture orizzontali di impalcato e pareti verticali e quelli tra pareti verticali tra loro ortogonali garantiscono un buon comportamento scatolare.

Disposizione in pianta, sezione, assonometria e rendering di abitazione tipo realizzata con setti portanti (conceptual design Studio ACZ, Modena)

Jean Nouvel, Torre Agbar, Barcellona (Spagna)

Carlos Ferrater, Centro Congressi, Barcellona (Spagna)

Toyo Ito, Tod’s Building, Omotesando, Tokyo (Giappone)

Quartiere “Herren 5-95”, Amsterdam

Tadao Ando, complesso residenziale Rokko I – Kobe (Giappone 1978-83)

Casa Nakayama, Nara (Giappone 1983-85)

Toyo Ito, Mokimoto 2 Building, Ginza, Tokyo (Giappone)

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PROGETTAZIONE: L’IMPORTANZA DELLA MORFOLOGIA STRUTTURALEEsempi Applicativi

Parete realizzata con Blocco Clima-Block, cassero isolante per realizzazione di pareti portanti in c.a., costituito da pannelli in polistirene espanso (EPS) affacciati tra loro e collegati da distanziatori (per gentile concessione di PONTAROLO ENGINEERING s.p.a)

Montaggio e struttura completa di edificio con pareti portanti realizzati con blocchi Clima-Block (per gentile concessione di PONTAROLO ENGINEERING s.p.a)

Struttura a setti portanti realizzata con cassero/muro PLASTBAU®-3: fasi di realizzazione e struttura finita dell’Hotel Domina Genius, Somma Lombarda (per gentile concessione di POLIESPANSO s.r.l.)

Realizzazione di abitazione con parete portante realizzata con tecnica Carbon Ed System: fase di montaggio e parete finita (per gentile concessione di CARBON ED SYSTEM ITALIA s.r.l.)

Pannello e parete finita realizzata con sistema costruttivo Nidyon NYD: elemento composto da due lastre di polistirene espanso di spessore variabile, da due reti elettrosaldate interne e due reti elettrosaldate esterne collegate tra loro tramite connettori passanti (per gentile concessione di NIDYON COSTRUZIONI s.r.l.)

Realizzazione di edificio residenziale all’Aquila con pareti portanti realizzate con sistema costruttivo Nidyon (per gentile concessione di NIDYON COSTRUZIONI s.r.l.)

Blocchi cassero Isotex per realizzazioni pareti portanti in c.a. (per gentile concessione di C&P COSTRUZIONI s.r.l.)

Particolare del nodo a 3 vie della parete realizzata con blocchi cassero Isotex (per gentile concessione di C&P COSTRUZIONI s.r.l.)

Realizzazione di 70 appartamenti a Parma con pareti portanti realizzate con tecnologia Isotex (per gentile concessione di C&P COSTRUZIONI s.r.l.)

Parete portante realizzata con tecnologia Isoltech (per gentile concessione di ISOLTECH s.r.l.)

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PROGETTAZIONE: L’IMPORTANZA DELLA RIDUZIONE DELLE MASSEEsempi Applicativi

Il legno come materiale per realizzare strutture leggere

Fasi di realizzazione e struttura completata della Ludoteca di San Matteo della Decima, Bologna, con pareti portanti, solai e copertura in legno (per gentile concessione di KLH-ITALIA KA-KONSTRUCT s.r.l.)

Montaggio e realizzazioni di ville di pregio con pareti, solai e coperture in legno (per genitle concessione di HAAS - HOCO ITALIA s.r.l.)

Lamellare tralicciato per la realizzazione di solaio Compound (per gentile concessione di COPERLEGNO s.r.l)

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PROGETTAZIONE: L’IMPORTANZA DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALIEsempi Applicativi

Da D.M. 14/01/2008: “7.3.7.2 Verifiche degli elementi strutturali in termini di contenimento del danno agli elementi non strutturali”Per le costruzioni ricadenti in classe d’uso I e II si deve verificare che l’azione sismica

di progetto non produca agli elementi costruttivi senza funzione strutturale danni tali

da rendere la costruzione temporaneamente inagibile. Nel caso delle costruzioni civili e

industriali, qualora la temporanea inagibilità sia dovuta a spostamenti eccessivi interpiano,

questa condizione si può ritenere soddisfatta quando gli spostamenti interpiano ottenuti

dall’analisi in presenza dell’azione sismica di progetto relativa allo SLD (v. § 3.2.1 e

§ 3.2.3.2) siano inferiori ai limiti indicati nel seguito.

Laterizio porizzato (Teorema) utilizzato come tamponamento rigido (per gentile concessione di LATERIZI F.LLI DI CARLANTONIO srl)

I tamponamenti “rigidi”a) per tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono con la deformabilità della stessa dr < 0,005 h (7.3.16)

Realizzazione di pareti di tamponamento in laterizio porizzato denominato Teorema presso abitazione a Montorio al Vomano (TE) (per gentile concessione di LATERIZI F.LLI DI CARLANTONIO srl)

I tamponamenti “flessibilib) per tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti di interpiano drp, per effetto della loro deformabilità intrinseca ovvero dei collegamenti alla struttura: dr ≤ drp ≤ 0,01 h (7.3.17)

Vista frontale e vista posteriore dell’elemento di facciata per tamponamenti flessibili Tuderbond (per gentile concessione di ELCOM SYSTEM s.p.a)

Realizzazioni di facciate architettoniche in edificio residenziale e commerciale (per gentile concessione di ELCOM SYSTEM s.p.a)

c) per costruzioni con struttura portante in muratura ordinaria dr < 0,003 h (7.3.18)

d) per costruzioni con struttura portante in muratura armata dr < 0,004 h (7.3.19)

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PROGETTAZIONE SISMICA: PRESENTE E FUTURO

L’Aquila, 6 aprile 2009, evento sismico di magnitudo 5.8

Nell’ottobre 2008 si è svolta a Pechino la 14° Conferenza Mondiale di Ingegneria Sismica. In aggiunta ai filoni di ricerca delle “sessioni regolari” (aspetti di “ricerca di base” nell’ambito dell’ingegneria sismica), all’interno della conferenza mondiale hanno trovato spazio “sessioni speciali” (aspetti più “innovativi e di dettaglio” nell’ambito dell’ingegneria sismica). Un’analisi degli argomenti trattati nelle “regular sessions” è in grado di fornire indicazioni sugli tematiche più consolidate. Regular Sessions: 1. Lessons learned from recent earthquakes 2. Observation and analysis of ground motions 3. Engineering seismology 4. Geotechnical engineering 5. Structural engineering 6. Lifeline systems 7. Seismic hazard analysis and zonation8. Seismic codes and standards 9. Earthquake risk reduction for urban and rural areas 10. Social and economic impacts of earthquakes 11. Emerging technologies in earthquake engineering 12. Experimental studies 13. Earthquake and multi-hazards 14. Numerical methods in earthquake engineering 15. Tsunami Un’analisi degli argomenti trattati in queste “special sessions” è in grado di fornire indicazioni sui più recenti aspetti di dettaglio affrontati a livello di ricerca

Special Sessions:S01 Earthquake Risk & Insurance (Il rischio sismico e le problematiche assicurative)S01-01 Micro-Credit and Micro-Insurance for Earthquake Disaster Mitigation detail S01-02 From Science and Technology to Insurance: Earthquake Insurance as a Risk S02 Researches on Earthquake Prediction detail (Ricerca sulla predizione di dettaglio dei sismi)S03 Earthquake Risk in Low and Medium Seismicity Regions detail S04 Open Seismic Risk Analysis detail S05 JAEE Special Sessions S05-01 Spectacular Projects of Base-Isolated Buildings detail (Progetti speciali di edifici isolati alla base)S05-02 Spectacular Projects of Passively-Controlled Buildings detail (Progetti speciali di edifici a controllo passivo, tipo con smorzatori)S05-03 Earthquake Early Warning System detail S06 Recent Contributions of the China-US Cooperative Research Program in S07 Historical Aspects of Earthquake Engineering detail S08 Architecture and Earthquake Engineering detail (Ingegneria ed architettura antisismica, morfologia strutturale)S09 Earthquake Engineering Research and Practices in Seasonally Frozen and Permafrost S10 Long-period ground motions and their impacts on large-scale structures detail S11 Assessment and Rehabilitation of Historical Buildings detail (Valutazione e riabilitazione di edifici storici)S12 Seismic Design of Wood Frame Buildings detail S13 Seismic Aspects of Large Embankment and Concrete Dams detail S14 Seismic Design Optimization detail

S15 Collapse simulation and seismic assessment of existing reinforced concrete buildings - S16 Network for Earthquake Engineering Simulation (NEES) Special Sessions S16-01 NEES Collaboratory Research Advances detail S16-02 NEES Collaboratory Innovations in Research Methods detail S17 E-Defense Special SessionsS17-01 E-Defense Steel - Full-Scale Shake Table Tests and Analyses on Conventional (Protezione dal sisma: prove su tavola vibrante di strutture in vera grandezza)S17-02 E-Defense Bridge - Verification of Seismic Performance of Bridge Structures (Prestazioni sismiche di ponti)S17-03 International Collaboration - Experiences and Challenges for Sharing Large-Scale S18 Earthquake Disaster Mitigation on Non-engineered Houses detail (Mitigazione del danno sismico su costruzioni non progettate ingegneristicamente: edifici dell’epoca pre-ingegneristica, edifici da autocostruzione)S19 Fire Resistance of Structures Subsequent to Seismically Induced Damage detail (Protezione da incendio conseguenti ad eventi sismici)S20 Seismic Risk Reduction of Operational and Functional Components for Buildings detail S21 Quantifying Seismic Resilience detail S22 Information Networking on “Implementation Technology” for Earthquake Disaster Reduction - with a framework from the Disaster Reduction Hyperbase (DRH) Initiative detail S23 Information sharing and educational initiatives for improving global seismic safety detail S24 Dr. Kobori Memorial Session detail S25 From Kyoto to Beijing: 20 years of structural control detail S26 Recent Geotechnical Findings in Destructive Near-Field Earthquakes detail (Recenti scoperte nell’ambito di terremoti epicentrali di tipo distruttivo)S27 IASPEI-IAEE Special session on Dialogue Between Seismologist and Earthquake Engineers On Effective Earthquake Risk Reduction ImplementationS28 Experimental and analytical investigation of near-source effects on structures detailS29 Seismic Technologies for Rural Dwellings and Model Projects detailS30 ASCE Special session S31 Wenchuan Earthquake Special Session

14 WCEE, Pechino, 12-18 ottobre 2008, Conferenza Mondiale di Ingegneria Sismica

Crediti Ideazione:

Prof. Ing. Pier Paolo DiotalleviProgettazione e ordinamento:

Prof. Ing. Pier Paolo Diotallevi Prof. Ing. Tomaso Trombetti Dott. Ing. Luca Landi Dott. Ing. Stefano Silvestri Dott. Ing. Giada Gasparini Dott. Ing. Ilaria Ricci Dott. Giuseppina Melchiorre