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Sottotema Responsabile UR coinvolte 3a.1 Il ruolo dei solai, delle coperture e dei cordoli C. Modena 1,2,5,6,7,11,16, 17,18 3a.2 Il ruolo ed il comportamento delle volte A. Borri 5,6,16,17,19 3a.3 Sperimentazione E. Giuriani 2,6,11,12 3a.4 Criteri e tecniche di intervento M. Piazza 2,6,7,11,12 Tema 3 – Consolidamento sismico degli edifici in muratura 3a – Solai, volte e coperture Responsabile: Maurizio Piazza (UNITN)

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Sottotema Responsabile UR coinvolte

3a.1 Il ruolo dei solai, delle coperture e dei cordoli C. Modena 1,2,5,6,7,11,16,

17,183a.2 Il ruolo ed il comportamento delle volte A. Borri 5,6,16,17,19

3a.3 Sperimentazione E. Giuriani 2,6,11,123a.4 Criteri e tecniche di intervento M. Piazza 2,6,7,11,12

Tema 3 – Consolidamento sismico degli edifici in muratura

3a – Solai, volte e copertureResponsabile: Maurizio Piazza (UNITN)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.1: Ruolo dei solai, delle coperture e dei cordoli

Le attività di ricerca si sono svolte con particolare attenzione allo studio dell’interazione dei solai con la muratura, con riferimento a:

- gli effetti delle diverse caratteristiche di rigidezza delle varie tipologie di solai (UNITN, UNIBS, UNIPD, IUAV, UNIPV)-il comportamento delle connessioni solaio-muratura (UNITN,UNIBS,UNIPD,IUAV)

3a Solai, volte, coperture

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.1: Ruolo dei solai, delle coperture e dei cordoli

3a Solai, volte, coperture

INTERAZIONE SOLAI LIGNEI CON LA MURATURA: MODELLAZIONE (UNITN)

DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEI SOLAI LIGNEI MONO-ORDITURA IN EDIFICI ESISTENTI CON LE SEGUENTI TIPOLOGIE DI IMPALCATO:

- semplice tavolato in legno

- doppio tavolato incrociato in legno

- doppio tavolato incrociato in legno e rinforzo con FRP

- triplo strato di compensato posato sopra il tavolato esistente

- soletta in c.a. sopra tavolato esistente

MODELLAZIONE A LASTRA EQUIVALENTE CON STIMA DELLA RIGIDEZZA NEL PIANO E FUORI DAL PIANO:

- comportamento flessionale

- comportamento membranale

PRIME VALUTAZIONI SPERIMENTALI DELLE PROPRIETA’ DI RIGIDEZZA E RESISTENZA DEI SOLAI (campioni elementari, task 3a.3)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

INTERAZIONE SOLAI LIGNEI CON LA MURATURA: MODELLAZIONE

DEFINIZIONE DI IDONEI MODELLI NUMERICI FINALIZZATI ALLO STUDIO DELL’INTERAZIONE DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI SOLAIO CON LE PARETI MURARIE:

- collegamento del solaio alle murature resistenti non tramite cordoli continui in c.a. ma attraverso cordoli - tiranti realizzati con profili metallici collegati all’orditura del solaio mediante viti e alla muratura per mezzo di barre filettate con capochiave e dado di chiusura o iniettate con malta cementizia

AD ESEMPIO: MODELLO AD ELEMENTI FINITI

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.1: Ruolo dei solai, delle coperture e dei cordoli

3a Solai, volte, coperture

coperture antisismiche

diaframmi di piano

ruolo della deformabilità dei diaframmi di piano

collegamento diaframmi-muratura

Attività UNIBS

- Analisi stato dell’arte delle tecniche di consolidamento dei solai in legno; - Criteri per il progetto di diaframmi di piano e di falda;- Studio dell’influenza della deformabilità dei diaframmi di piano e di falda sul comportamento globale della struttura

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

cappa c.a.

connettori

Figura 1: Tecnica di rinforzo con cappa in calcestruzzo ordinario armato.

assito esistentepannello multistrato

chiodatefasce metalliche

(a)

assito esistente3-5 mm

a spinottoconnettori

saldature

lastra di acciaio

spinotto

(b)Figura 2: Tecnica di rinforzo: (a) con pannelli in legno multistrato e fasce metalliche; (b) con lastra di acciaio.

assito esistente

assito organizzato

a spinottoconnettori

(a) (b)

Ruolo dei solai e delle coperture: analisi dello stato dell’arte delle tecniche di consolidamento

Attività UNIBS

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

Ruolo dei solai: Criteri per il progetto dei diaframmi di solaio

M

fo

V

LL2

MV

shear wall

chord

wooden floorstrengthened

specimentested

panel

a

Fo

shear wall

M/L2

M/L2

F

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

r

A Ba

1y f1yp1

p3

hl12

h3

1z

y

r1z

5

4 2

1

3 = -r1y

5

4 2

1

3

f1yf1y -r1y

Ruolo dei solai e delle coperture: Criteri per il progetto dei diaframmi di falda

2

c

Ly

z

M

xL1

x 13

y

x

f1y

R

Ry

y

V

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione

3a Solai, volte, coperture

Sono state progettate campagne sperimentali e sono state avviate le prime sperimentazioni su:

• solai (UNIBS, UNIPD)• strutture di copertura (UNITN) • connessioni muratura-solai (UNITN, UNIBS)• connessioni tra elementi che costituiscono il solaio e la copertura (UNITN, POLIMIb)

con particolare riferimento al problema del comportamento e del rinforzo di solai/coperture in legno

e su • archi rinforzati con materiali innovativi (UNIPG)• cordoli in muratura armata con materiali innovativi (UNIPG)

Sono stati inoltre raccolti dati di sperimentazioni precedenti su solai in legno rinforzati con metodologie tradizionali ed innovative (UNIPG)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su diaframmi (UNIBS)

3a Solai, volte, coperture

testingfixture

1

1

25

6

6

5

4 4

3 3

Messa a punto del banco di prova

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

-150

-100

-50

0

50

100

150

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25global displacement, stot [mm]

Load

, F [k

N]

stot

FF

Specimen C

assito esistente

assito organizzato

a spinottoconnettori

Sperimentazione: Avvio dello studio sperimentale per la caratterizzazione del comportamento ciclico di diaframmi in scala 1:1

Sperimentazione da estendere alle varie tipologie strutturali analizzate:

Sviluppo della ricerca:

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su diaframmi (UNIPD)

3a Solai, volte, coperture

È stato progettato un opportuno apparato di prova sperimentale per l’identificazione della deformabilità di solai lignei. Tramite alcune prove sperimentali preliminari se ne èverificato il funzionamento.

Progetto sistema di prova

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

È stato avviato un programma di sperimentazione su solai in legno a semplice orditura. Verranno eseguite prove sperimentali su solai non rinforzati e rinforzati con: singoli e doppi tavolati, diagonali metalliche e lignee. Le prove saranno sia monotoniche che cicliche. In questa fase sono previste 10 prove sperimentali. A seguito dei primi risultati potranno essere programmate ulteriori prove.

Campioni progettati per le prove sperimentali:

6 monotonici4 ciclici

Uso di tavolati incorciatiUso di elementi diagonali metallici e lignei

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

Task 3a.3: Sperimentazione su diaframmi (UNIPG)

E’ stata svolta una rielaborazione di precedenti prove sperimentali su diaframmi di solaio in legno di dimensioni 3 m x 3 m realizzati in laboratorio con metodologie tradizionali e rinforzati, in alcuni casi, con tecniche tradizionali ed innovative.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su elementi di copertura (UNITN)DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEGLI ELEMENTI

COSTITUENTI LE CAPRIATE:

- caratterizzazione geometrica

- valutazione umidità

- classificazione visuale

- prove per la determinazione del modulo elastico

3a Solai, volte, coperture

SPERIMENTAZIONE DI TECNICHE DI RINFORZO ATTE AD EVITARE ROTTUREFRAGILI

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

MEDIANTE VITI ?

MEDIANTE BARRE FILETTATE ?

SPERIMENTAZIONE DI ALCUNE TIPOLOGIE DI RINFORZO RELATIVE A CAPRIATE LIGNEE ESISTENTI (UNITN)

RINFORZO DEL TACCO PUNTONE - CATENA

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su connessioni muratura-solaio

3a Solai, volte, coperture

Sperimentazione: Avvio dello studio sperimentale per la caratterizzazione del comportamento dei collegamenti muratura-diaframma

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su connessioni muratura-solaio

3a Solai, volte, coperture

Prove in laboratorio

Prove in cascina

Sperimentazione: Avvio dello studio sperimentale per la caratterizzazione del comportamento dei collegamenti muratura-diaframma (UNIBS)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

Sperimentazione: Avvio dello studio sperimentale per la caratterizzazione del comportamento dei collegamenti muratura-diaframma, prove di taglio

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3b Murature

Prove di estrazione

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su connessioni tra elementi lignei

3a Solai, volte, coperture

DETERMINAZIONE DI DUTTILITA’ DI SISTEMI DI FISSAGGIO PER ELEMENTI LIGNEI (UNITN e POLIMI-b)

ANALISI DI COLLEGAMENTI CON VITI INCLINATE

- Il range di inclinazione è tra - 45° e + 45° (a step di 15°)- La lunghezza delle viti è di 190 mm per i campioni 0° - 15° e

di 220 mm per i campioni 30° - 45°Per ogni campione sono posizionate sempre due viti

in modo simmetrico (una in trazione e una in compressione)- Ogni campione è assemblato con 16 viti (8 paia)

0°α > 0

45°α < 0

45°

tension screwcompression screw

shear plane interface

grain

GEOMETRIA DEI CAMPIONI:

Le sperimentazioni sono accompagnate da modellazioni numeriche

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su connessioni tra elementi lignei

3a Solai, volte, coperture

• TOTALE: 67 CAMPIONI

TEST CICLICI- Procedura per test ciclici

TEST STATICI- Velocità di prova da 0,02 a 0,2 mm/s

- Definizione dello scorrimento a snervamento

- Definizione dei valori ultimi di scorrimento

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.3: Sperimentazione su elementi rinforzati con materiali innovativi (in connessione con la linea 8)

3a Solai, volte, coperture

UNIPG

Sperimentazione su:

• archi rinforzati con SRG (Steel Reinforced Grouts)

• cordoli sommitali in muratura armata con SRG (prove statiche di flessione)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

• Materiali compositi:• Trefoli di fili UHTSS (Ultra High Tensile Strength Steel)• Matrice resinosa o cementizia

12X12X 3X23X2 3S3S 3SX3SX

Filo di acciaio UHTSS

Resina Polimerica o Malta cementizia

Trefoli

Spessore: 0.12 cm

Peso : da 0.5 a 3 Kg/m2

SRP / SRG (Steel Reinforced Polymer / Grout)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

cordolo inlaterizio lamellare

nastri in FRP

pancale

perfori armati

Cordoli in muratura armata con FRP o SRG:

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3a Solai, volte, coperture

Trave n. 3 (Mapgrout)

18

A seguire: prove cicliche

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

-Piastra fissa di ancoraggio dim. 300x200x5mm-Contropiastra 300x200x5mm

-Piastra fissa di ancoraggio dim. 300x200x5mm-Contropiastra 300x200x5mm

Apparecchio di tensionamentodel nastro

Nastro in S.R.G.B= 25cm

Nastro in S.R.G.B= 25cm

Tirante metallico

3a Solai, volte, coperture

UNIPG: Rinforzo estradossale di archi in muratura mediante SRG pretensionati

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3a.4: Criteri e tecniche di intervento

3a Solai, volte, coperture

POLIMI-b::

• Costruzione di una base di dati sulle giunzioni lignee più frequentente utilizzate e sui vari criteri di rinforzo

Allo scopo di

• selezionare i tipi più frequenti o di interesse di giunzioni rinforzate, a costituire la base degli studi numerici e sperimentali successivi

• giungere, in base a questi studi, ad esprimere indicazioni sull’efficacia o sugli inconvenienti delle relative tecniche di rinforzo per quanto riguarda l’azione sismica, eventualmente sviluppando nuove proposte.

ricerca bibliografica Pubblicazioni (circa 25 anni): raccolta, esame, raccolta dati, organizzazione argomenti in tabelle ecc.

raccolta e organizzazione dati disponibili per giunzioni lignee tradizionali risultati di rilievi sul campo, analisi numeriche e prove sperimentali, svolti soprattutto presso l’Università di Trento nell’arco di un decennio,con preparazione di schemi riassuntivi e bozza di testo.

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Sottotema Responsabile UR coinvolte

3b.1 Classificazione regionale L. Binda 3,5,6,7,8,16,17,18

3b.2 Raccolta dei dati esistenti sui parametri meccanici N. Augenti 3,6,7,8,10

3b.3 Indagini diagnostiche su tipologie murarie A. Vignoli 1,4,5,6,7,8,10,

133b.4 Tecniche d’intervento per il consolidamento della muratura C. Modena 5,6,7,8,16,17,

18

Tema 3 – Consolidamento sismico degli edifici in muratura

3b – MuraturaResponsabile: Claudio Modena (UNIPD)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.1: Classificazione regionale

3b Murature

Attività svolte nel primo anno: definizione/raccolta di metodologie per la classificazione della qualità muraria (POLIMI, UNIPG, UNIPD, IUAV).

Finalità: elaborazione di un sistema comune di schedatura che porti ad una valutazione sia qualitativa che quantitativa della muratura.

UNIPG: Proposta di metodologia per la classificazione della qualità muraria, evoluzione di quanto predisposto ed utilizzato nella regione Umbria, accompagnata da schede descittive di alcune tipologie murarie umbre.

POLIMI-UNIPD: Proposta di scheda di rilievo delle sezioni murarie, sviluppata in precedenti applicazioni e raccolta di rilievi eseguiti sul campo in diversi centri storici, per individuare le possibile modifiche della scheda.

IUAV: Proposta di parametri qualitativi quale l’indice di ingranamento dei supporti (LMT), basato su rilievo visivo e proprietà geometriche.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.2: Raccolta dei dati esistenti sui parametri meccanici

3b Murature

UNINA:

- Ricerca di lavori pubblicati contenenti dati di interesse

- Selezione di 100 lavori maggiormente documentati

- Definizione di 3 schede tipo per la raccolta e classificazione dei dati

- Compilazione di 223 schede per el. lapidei, malte e murature

Attività svolte nel primo anno: Raccolta di dati sperimentali da pubblicazioni reperibili in bibliografia e da sperimentazioni svolte dalle UR (UNINA, UNIBAS, POLIMI, UNIPG, UNIPD, UNIFI).

Finalità: integrazione dei dati qualitativi delle tipologie murarie con parametri meccanici di utilizzo ingegneristico e produzione di database informatizzato.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.2: Raccolta dei dati esistenti sui parametri meccanici

3b Murature

UNIBAS:

- Compilazione, a seguito di rilievo, di schede descrittive su 17manufatti di epoca medievale, con esecuzione di prove penetrometriche

- Sviluppo di calibrazione di una prova penetrometrica per il calcolo del coefficiente d’attrito delle malte incoerenti

- Futuri sviluppi: legge di calibrazione della prova penetrometrica per le malte coesive

UNIPG:

- Raccolta e riorganizzazione di dati sperimentali ottenuti dalla UR in recenti campagne sperimentali su numerose tipologie murarie umbre sia non rinforzate che rinforzate.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.2: Raccolta dei dati esistenti sui parametri meccanici

3b Murature

POLIMI e UNIPD:

- Raccolta di materiale bibliografico e di dati sperimentali relativi ai parametri meccanici di murature esistenti.

UNIFI:

- Proposta di scheda sintetica per la raccolta dei dati sperimentali su elementi lapidei, su malta e su campioni di muratura

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.3: Indagini diagnostiche su tipologie murarie

3b Murature

UNIGE:

- Studio sperimentale e teorico sull’interpretazione della prova di compressione diagonale in situ (in collaborazione con la Regione Toscana)

- Lo studio si è avvalso di prove sperimentali, modellazioni agli elementi finiti con legame costitutivo lineare e non lineare.

- Finalità: definizione di un criterio affidabile per l’interpretazione della prova e verifica dei parametri di resistenza proposti nell’Allegato 11.D dell’OPCM 3274-3431

Attività svolte nel primo anno: Studio di metodologie di prova mediante sperimentazioni ad hoc o mediante la reinterpretazione di prove sperimentali recenti (UNIGE, UNIPD, POLIMI, UNIPD, UNIFI, UNIPI, UNICT).

Finalità: definizione e codificazione di procedure sperimentali per la caratterizzazione meccanica delle murature mediante indagini in situ o di laboratorio.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.3: Indagini diagnostiche su tipologie murarie

3b Murature

POLIMI:

-Analisi della documentazione disponibile sulle prove in situ con martinetti piatti singoli e doppi, integrate da prove soniche, in preparazione alla stesura di un protocollo di prova (in collaborazione con UNIPD). - Esecuzione di indagini soniche su due modelli di edifici in muratura da sottoporre a prova su tavola vibrante presso Enea-Casaccia (progetto TREMA).

UNIFI:- Sviluppo di bozze per le specifiche di prove di taglio in situ(Sheppard, compressione diagonale, taglio-compressione).

- Messa a punto di una prova penetrometrica di caratterizzazione delle malte (Drilling Resistance Measurement System DRMS). La calibrazione è in corso.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3b Murature

UNIPI:

-Stesura di un documento illustrativo delle modalità d’uso della prova penetrometrica mediante penetrometro PNT-G. per la caratterizzazione delle malte.-Esecuzione di una campagna di prove penetrometriche sul prototipo di edificio in muratura del progetto TREMA (in corso presso ENEA-Casaccia), con confronto con test di laboratorio sulle malte impiegate.

UNICT:

- Sono in corso di sviluppo e calibrazione prove di scorrimento in situ su concio murario e di taglio in situ su pannello murario che si basano sull’utilizzo di martinetti piatti.

Task 3b.3: Indagini diagnostiche su tipologie murarie

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 3b.4: Tecniche d’intervento per il consolidamento della muratura

3b Murature

POLIMI:

E’ in atto una ricerca sulle pozzolane naturali e sulle loro caratteristiche e prestazioni nelle miscele con calce e cemento. Lo scopo è lo studio di miscele da iniezione e ristilatura strutturale dei giunti.

UNIPD:

E’ stato avviato un programma di sperimentazione che consenta di stimare il comportamento meccanico statico e dinamico di muri in pietra multistratoin condizioni originarie e rinforzate/riparate con diverse tecniche di consolidamento quali: iniezioni, tiranti trasversali, combinazione delle precedenti tecniche. Futuri sviluppi: sperimentazione sulla tecnica della ristilatura armata

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3b Murature

PANNELLI MURARI PER PROVE MECCANICHE FUORI PIANO (UNIPD)I provini murari a tre paramenti saranno soggetti a consolidamento con varie tecniche quali: iniezioni, inserimento di tirantini metallici, combinazione di iniezione+tirantini, per un totale di n.3 tipi di intervento. Ci si propone di realizzare 2 muri per ciascuna tecnica singola proposta per un totale di 8 muri cosìsuddivisi:• 2 non consolidati• 2 con iniezioni• 2 con tirantini• 2 con tirantini+iniezioniNel caso di un danneggiamento non eccessivo dei precedenti pannelli, si prevede di eseguire delle riparazioni degli stessi impiegando le medesime tecniche.

Schema geometrico di realizzazione dei muri a tre paramenti

Cordoli per la movimentazione dei pannelli in muratura

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 3b Murature

IUAV:

Sono stati ripresi i dati di precedenti sperimentazioni di tecniche e prodotti per il consolidamento di muratura decoesa (iniezione con impregnanti prodotti premiscelati). Al fine di poter sviluppare su base più ampia e sistematica le prove nelle annualità successive del progetto, approfittando della disponibilità di un cantiere di restauro che offre ampia varietà di tipologie murarie (Villa Tomitano a Feltre, sec- XVI-XVII), è stata eseguita una seconda campagna di prove (iniettabilità) con modalità simili, ampliando la gamma dei prodotti e delle procedure di applicazione

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Sottotema Responsabile UR coinvolte

4.1 Criteri per il progetto di conoscenza (LC) S. Lagomarsino 2,5,6,7,8,16,17,18

4.2 Sperimentazione statica e dinamica su edifici reali G. Magenes 1,5,7,10,

17

4.3 Comportamento delle fasce di piano N. Augenti 1,3,5,10

4.4 Validazione e confronto tra i diversi metodi di analisi e criteri di modellazione I. Caliò 1,5,7,9,

10,14

Tema 4 – Metodi di analisiResponsabili: Guido Magenes (UNIPV)

Sergio Lagomarsino (UNIGE)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.1: Criteri per il progetto di conoscenza

4 Metodi di analisi

Attività da svolgersi negli anni successivi

Finalità: in base alle risultanze degli altri task, sviluppo di criteri per la validazione/definizione dei fattori di confidenza in base al diverso livello di completezza delle informazioni sperimentali.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.2: Sperimentazione statica e dinamica su edifici

4 Metodi di analisi

Attività svolte nel primo anno:

- progettazione di prove su modelli di edifici in scala reale su tavola vibrante (UNIPV), da svolgersi nel corso del secondo e terzo anno

-avvio di un programma di sperimentazione dinamica su tavola vibrante su modelli di edifici in muratura multistrato (UNIPD)

-sperimentazione dinamica in situ e applicazione di tecniche di identificazione dinamica ad un edificio esistente (UNIFI)

Finalità:

-studio della risposta dinamica di edifici a supporto della modellazione

-verifica della idoneità di alcune tecniche di intervento, in particolare relativamente a: irrigidimento dei diaframmi di falda e di solaio e loro collegamento con le pareti murarie, e consolidamento delle murature multistrato

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIPV: attività di supporto alla progettazione ed esecuzione alle prove da eseguire presso EUCENTRE (PE 2005 2008 - Programma di ricerca n. 2) Verifica numerico-sperimentale delle indicazioni relative ad edifici esistenti in muratura presenti nell’OPCM 3274

Obiettivo: ottenere risposte sufficientemente differenziate tra i 3 modelli con configurazione a cella singola in scala 1:1 o 5:6

Edificio non consolidato, con diaframmi flessibili (e

cattive connessioni?)

Edificio consolidato, con diaframmi parzialmente irrigiditi e miglioramento delle connessioni

solaio-parete

Edificio consolidato con forte irrigidimento dei diaframmi orizzontali, senza cordoli in

breccia

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

75 100 75 100 75 100 75

75 100 250 100 75600

200 200 200

180

100

180

460

240

150

150

6030

030

0

9015

015

015

060

600

600

300

300

600

6015

015

015

090

Prima ipotesi di configurazione geometrica

Edificio in muratura 6 x 4.6 metri di due piani di 3 metri ciascuno per un totale di 6 metri di altezza. Le dimensioni delle 9 finestre presenti (3 al secondo piano della parete 1, 4 sulla parete 2 e 2 sulla parete 3) sono 150 x 100 cm poste a 90 cm dall’estradosso dei solai mentre le porte finestre sono di dimensione 240 x 100.

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

Analisi dinamiche non lineari

-200

-175

-150

-125

-100

-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

-6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

Spostamento [cm]

Tagl

io a

lla b

ase

[kN

]

Parete Porte

Parete Finestre

Globale

Solaio rigido

-200

-175

-150

-125

-100

-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

-16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Spostamento [cm]

Tagl

io a

lla b

ase

[kN

]

Parete Porte

Parete Finestre

Globale

Solaio deformabile

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

T [s]

ux [c

m]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

Fx [k

N]

Spostamento

Taglio alla base

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIPD: PROGRAMMA DI PROVE SU MODELLI IN SCALA 1:2 DI EDIFICIO A 2 LIVELLIPer la sperimentazione in oggetto, si propone di realizzare dei modelli in scala 1:2 di edificio a 2 livelli con pianta regolare con pareti in muratura di pietra delle stesse caratteristiche dei pannelli murari (a 3 paramenti, spessore 25 cm) e solai in legno.Un modello verrà rinforzato, mediante iniezioni, prima della sperimentazione, l’altro invece sarà testato senza rinforzi e successivamente, se il livello di danneggiamento lo permetterà, verrà ripristinato mediante iniezioni od una tecnica combinata iniezioni-tirantini metallici, e così sottoposto ad un ulteriore prova su tavola vibrante. Lo schema delle prove si verrà così a presentare:• test su modello di edificio non rinforzato• test su modello di edificio rinforzato mediante iniezioni• eventuale ulteriore test sul modello di edificio danneggiato durante la prima prova e rinforzato mediante iniezioni e/o tirantini metalliciLa pianta dell’edificio proposto è quadrata di lato 2,5 m per un’altezza di 3 m. Due prospetti non presentano fori, gli altri duepresentano simile forometria (1 porta e 3 finestre, 4 finestre). I solai sono realizzati in legno con travi 9x12 cm poste ad interasse 40 cm e da un tavolato di 2 cm di spessore.

Viste assonometrie del modello

Progetto cofinanziatodall’industria

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIFI: Identificazione dinamica di edifici in muratura

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.3: Comportamento delle fasce di piano

4 Metodi di analisi

Attività svolte nel primo anno:

Studio teorico-numerico dei domini di resistenza dei pannelli di fascia muraria (UNINA, UNIGE, UNIFI)

Progetto di prove sperimentali statiche cicliche su configurazioni strutturali elementari definizione (UNIPV, UNINA).

Finalità:

Comprensione del ruolo meccanico degli elementi di fascia nella risposta di pareti multipiano in termini di contributo alla resistenza e alla dissipazione di energia

Sviluppo di criteri applicativi per la modellazione degli elementi di fascia secondo i metodi di analisi correnti

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

UNIGE: Simulazione numerica del comportamento delle fasce di piano e sviluppo di domini di resistenza

4 Metodi di analisi

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.3: Comportamento delle fasce di piano, studi teorico-numerici (UNINA)

4 Metodi di analisi

PANNELLO DI FASCIA NON ARMATO: DOMINIO DI RESISTENZA N-V-e

0

0,11

0,22

0,33

0,44

0,55

0,66

0,490,39

0,290,19

0,090

-0,09-0,19

-0,29-0,39

-0,12

-0,09

-0,06

-0,03

0

0,03

0,06

0,09

0,12

V

N

e 0

0,11

0,22

0,33

0,44

0,55

0,66

0,490,39

0,290,19

0,090

-0,09-0,19

-0,29-0,39

0

0,11

0,22

0,33

0,44

0,55

0,66

0,490,39

0,290,19

0,090

-0,09-0,19

-0,29-0,39

-0,12

-0,09

-0,06

-0,03

0

0,03

0,06

0,09

0,12

V

N

e

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

PROGETTO DI PROVE SPERIMENTALI UNINA: PARETE ELEMENTARE IN MURATURA DI TUFO - SCALA REALE

319

31

138.5 125 138.5138.5 125 138.5

319

31

Schema assonometricomodello semplice

Schema assonometricomodello completo

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

2015

208

8032

355

31

UNINA: PARETE ELEMENTARE IN MURATURA DI TUFO - SCALA REALE – SCHEMA DI PROVA

Prospetto modello vincolato Sezione modello vincolato

2015

208

8032

355

138.5 125 138.5

402

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIPV: Schema del sistema di prova per le fasce murarie

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.4: Validazione e confronto tra diversi metodi di analisi e criteri di modellazione

4 Metodi di analisi

Attività svolte nel primo anno:

-Sviluppo/miglioramento di modelli per l’analisi globale della risposta sismica

-Analisi e confronti su configurazioni strutturali di riferimento (in particolare il prototipo di edificio del progetto TREMA).

UR coinvolte: UNIPV, UNIGE, UNIPD, UNICT, UNIROMA3, UNIFI

Finalità:

Verifica/miglioramento dei metodi di analisi sismica proposti in normativa, con specifico riferimento ai modelli semplificati (es. analisi lineari, analisi statiche nonlineari, metodi a macro-elementi).

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task

Task 4.4: Validazione e confronto tra diversi metodi di analisi e criteri di modellazione

4 Metodi di analisi

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIPV:

-Analisi statiche non lineari a macroelementi (SAM II)

-Analisi dinamiche non lineari a macroelementi (Tremuri)

-Analisi dei meccanismi locali

UNIGE:

-Analisi statiche non lineari e dinamiche non lineari su modello agli elementi finiti (shell triangolari)

- Analisi statiche non lineari e dinamiche non lineari su modello a macroelementi (Tremuri)

-Analisi dei meccanismi locali

UNIPD:

-Analisi statiche non lineari ad elementi finiti (Diana 9.1)

- Analisi di vulnerabilità (VULNUS)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

UNIFI:

-Analisi non lineari ad elementi finiti (in corso di svolgimento)

UNICT:

-Analisi statiche non lineari su modelli agli elementi finiti (LUSAS e ADINA)

- Analisi statiche e dinamiche non lineari a macromodelli (3DMACRO)

UNIROMA3:

-Analisi ad elementi distinti (in corso di svolgimento)

-Analisi non lineari ad elementi finiti (in corso di svolgimento)

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

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Linea 1 – Edifici in muratura – Task 4 Metodi di analisi

In totale sono finora stati prodotti 10 rapporti (allegati alla rendicontazionescientifica) relativi alle simulazioni numeriche degli edifici del progetto TREMA.

Nel corso del secondo anno verranno svolti i confronti critici tra le previsioni numeriche e i risultati sperimentali.

Task 4.4: Validazione e confronto tra diversi metodi di analisi e criteri di modellazione