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QUALITA’ E INNOVAZIONE PER L’EDILIZIA
22 Marzo ’19 Sala Convegni Associazione M15
FERRIMIX SISMACOAT: adeguamento sismico ed efficientamento energetico in
un’unica soluzione
Tomaso Trombetti
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Il problema sismico
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Il problema
• Mediamente ogni anno 40.000persone perdono la vita a causa deglieffetti del sisma 1990-2010 (USGS)
• Nel sisma del 2008 a Sichuan (China)5200 persero la vita a causa delcollasso di edifici scolastici
Spence 2007
Troppe persone perdono la vita a seguito di eventi sismici
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La vulnerabilità degli edifici scolastici
• Artista Ai Weiwei ha espressola violenza del sisma del 2008 aSichuan con la sua opera d’arte“Straight” (Venice2013,Brooklin Museum 2014,Royal Academy London 2015
• 150 tonnellate di barre diarmatura recuperate dalestrutture collassate incemento armato sono statemeticolosamente raddrizzateed poi poste l’una sopra l’altraed accompagnate dalla lista dipiù di 5000 nomi dei bambiniche hanno perso la vita
• .Ai Weiwei @ the Royal Academy London, Nov. 2015
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Straight
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Come mai le strutture a telaio in cemento armato nondanno garanzia di ottimale comportamento sismico ?Possiamo realizzare edifici che siano in grado di nonavere danni & essere al 100% sicuri nei confronti deiterremoti ?
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STORIA DELLA MURATURA
Ziqqurat Palazzo Strozzi
Le murature sono state utilizzate per migliaia di anni
Nuraghe
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Unity Building (Clinton Warren, 1892)Monadnock , Chicago, 1891
Dalle pareti ai telai
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Unity Building (Clinton Warren, 1892) RC Silo, Aniche(Francois Hennebique)
Prime strutture a telaio
Separazione e libertà
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Strutture a telaio
RC frame, Zurich, 1906 Robert Maillart
Intrinseca limitata capacità di resistere alle azioni orizzontali
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Il sisma
• Onde “P”• Longitudinali
• Onde “S”• Trasversali
• Onde di Rayleigh• Verticali
• Onde di Love• Orizzontali
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SLOFO
SLDO
SLVLS
SLCNC
Obiettivi prestazionali sismici
documento Vision 2000 (PEER, 1995)
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Traditional approach to seismic design: ductile structure, but ductility = damage
L’Aquila 2009 earthquake
L’Aquila 2009 earthquake
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Perchè non fare strutture più resistenti (a parità di costo) neiconfronti delle azioni orizzontali?
La società ne è più contenta (a valle del sisma la struttura può essere direttamente utilizzata senza perdite economiche di sorta)
Si hanno anche maggiori garanzie di sicurezza (tutto il comportamento duttile post elastic può eventualmente essere tenuto “ a riserva” nel caso di eventi anche molto maggiori di quelli previsti dalle norme)
Non si hanno incertezze in merito alla sicurezza delle costruzioni in caso di sisma (affidarsi al “rottura programmata” non è unagrande garanzia di successo, tutto infatti deve necessariamente procedure come ipotizzato e non sempre questo è possibile)
Questo necessità , però (al fine di ottere tali risultati senza aumento di costi) di cambiare il Sistema costruttivo!
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Fazlur Khan
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Fazlur Khan
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Fazlur Khan
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Sears Tower, John Hancock
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La soluzione:Utilizzare le strutture a pareti, ma realizzate ora
con in cemento armato!
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fcf y
ηξ
b
εc,max
εsu
Asv,i
h
xyu,sb u,sb
ξ η
u,sbu,sby x
0.8xu,sb
Unibo si occupa di tali sistemi da più di 15 anni
( )( )( ) ( ) ( ),
2 20.8 0.1 0.4 2
uu y u
c u u s catena y
yhM f b y
f b h y h y A f h c
ρ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − +
+ ⋅ ⋅ − ⋅ + + −
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
displacement δ [mm]
forc
e F [
kN]
0.1%0.2%0.4%0.8%0.101%envelops
Studi analitici, numerici, sperimentali, sviluppati con riferimento a diverse tecnologie hanno mostrato come costruzioni a pareti portanti sono in grado di garantire superiori
prestazioni sismiche ed una resistenza sismica al 100 % (assenza di danno) utilizzando quantitative minimi di armature
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SEismic behaviour of structural SYstems composed of cast in situ COncrete WAlls (SE.SY.CO.WA)Progetto “SERIES” (Seismic Engineering Research Infrastructures for European Synergies)
Lead User
Additional Users
Proposed host TA facility: Laboratory for Training and Research in Earthquake Engineering and Seismology: EUCENTRE TREES Lab, Pavia, Italy
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Fasi costruttive
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InputTerremoto del Montenegro (1979)
PGA = 0.305g
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Base momentas function of time
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400Base Moment - 1g
t [s]
M [t
m]
( ) ( )3
1base i i i
i
M t m a t h=
=∑
Sovraresistenza
Mbase,max = 4000 kN mVs.
My = 2200 kN m
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1. Resistenze:
I risultati delle time-history hanno indicato resistenze sperimentali notevolmente superiori alle capacità previste.
Tension stiffeningsulle resistenze
Conclusioni (2/2)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-600
-400
-200
0
200
400
600
t [s]
M [t
m]
Mbase,max = 5300 kN m
My = 2200 kN m
Prova dinamica Prova pseudo-statica ciclica
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Gli edifici esistenti
• Cosa fare per dare una adeguata sicurezza sismica agli edifici esistenti?
• Perché non creare una «scatola» a pareti portanti in cca tutta attorno all’edificio?
• Così che tutta la struttura, in caso di sisma, vada ad «appoggiarsi» alla nuova scatola!
• Vantaggi:• Lavorazione non invasiva e solo dall’esterno
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L’intervento di adeguamento
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Pressoflessione nel piano
• 100 % azione sismica di riferimento
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Taglio nel piano
• 100 % azione sismica di riferimento
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Pressoflessione fuori dal piano
• 100 % azione sismica di riferimento
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Taglio nel piano (parete in cca aggiuntiva)
• Massima resistenza pari a 50 t/m per pareti armate con 2 reti fi 10 / 10
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22 Marzo ’19 Sala Convegni Associazione M15
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Ferrimix Sismacoat
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Dopoguerra:UN TETTO
Anni 80-90:COMFORT
Dopoguerra:UN TETTO
Anni 80-90:COMFORTRIQUALIFICAZIONE
ENERGETICA E SISMICA DEGLI EDIFICI
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Ferrimix Sismacoat
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QUALI PRODOTTI NEL SISTEMA?
Betoncini strutturali BETM 25 MPa O BETM 35 MPa chevengono gettati nell’intercapedine costituita dallo spazio tra la pareteesistente ed il pannello cassero.
… DA QUI L’APPLICAZIONE SEGUE IL CICLO SISTEMA A CAPPOTTO FERRITHERM
Collante/rasante FK92 Light con interposizione della rete in fibra di
vetro FKR23 da 160 g/mq tra i due strati ed accessori vari.
Rivestimenti colorati di varie tipologie in pasta della linea
FerriCOLOR
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E’ una soluzione tecnica BREVETTATA che prevede la realizzazione di un involucro esterno
Sismo Resistente e TermoisolanteAssieme al cappotto si realizza un ‘esoscheletro’,
di spessore sottile, che avvolge l’intero edificio.
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I professionisti del settore edile sanno che neisistemi Antisismici gli interventi possibili sonotanti ed efficaci, se BEN PROGETTATI.......Molto spesso però presentano un grosso «effettocollaterale».
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NON INVASIVO per il consolidamento sismicodel patrimonio edilizio esistente
…..andiamo a lavorare all’esterno degli edifici senza necessità di far uscire le persone o di dovere «evacuare» i locali durante le
lavorazioni.
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L’Italia è un paese fortemente sismico e densamente popolato.
Come spingere imprese e privati a ristrutturare aziende ed abitazioni per renderle più sicure?
SISMICITA’ DEL TERRITORIO ITALIANO
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POSSIBILITA’ DI USUFRUIRE DEGLI INCENTIVI FISCALI
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Grazie per l’attenzione!