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

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1 Francesco Petrini Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica, Sapienza Università di Roma. StroNGER S.r.l., Co-founder and Director Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma. Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico. Con particolare riguardo all’utilizzo di acciaio o FRP Pisa, 7 marzo 2014 Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Via Eudossiana 18 00184 Rome (ITALY)

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Lezione al Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile. Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico. Francesco Petrini Pisa, 7 marzo 2014

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Francesco Petrini

Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica,

Sapienza Università di Roma.

StroNGER S.r.l., Co-founder and Director

Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma.

Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico. Con particolare riguardo

all’utilizzo di acciaio o FRPPisa, 7 marzo 2014

Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno

Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile

School of Civil and Industrial Engineering

Sapienza University of Rome

Via Eudossiana 18

00184 Rome (ITALY)

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SOMMARIO

• Richiami di progettazione sismica e Performance-Based EarthquakeEngineering (PBEE)

o Importanza del comportamento dissipativo

o Il caso delle strutture controventate in acciaio

o Una visione più ampia tramite il PBEE

• Adeguamento sismico

o Elementi normativi

o Concetti generali

o Interventi su strutture in cemento armato

o Metodo di analisi e verifica dell’adeguamento

o Interventi su strutture in muratura

• Caso applicativo

o Adeguamento sismico di un edificio storico in mutatura

[email protected] , [email protected]

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1) Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake

Engineering (PBEE)

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PROGETTAZIONE SISMICA - BASI

[email protected] , [email protected]

FILOSOFIEDI PROGETTO

TRADIZIONALE(Stati limite)

INNOVATIVA(Performance Based Design)

Comportamento dissipativo

Comportamento non dissipativo

A differenza dei metodi tradizionali di progettazione, nella progettazione prestazionale (Performance-Based Design – PBD), ci si basa come regola generale, solo sul soddisfacimento di criteri generali diprestazione. Il progettista ha totale libertà nel selezionare il sistema strutturale più adeguato, affinchéper specificati livelli di intensità del sisma il danno possa essere contenuto entro limiti prefissati

Comportamento dissipativo

Comportamento non dissipativo

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IMPORTANZA DEL COMPORTAMENTO DISSIPATIVO

NEL METODO TRADIZIONALE

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PROGETTAZIONE SISMICA – BASI

[email protected] , [email protected]

Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita inmaniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado didissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica.

Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire uncomportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico.

Il comportamento dissipativo

Costruzioni d’acciaio per le NTC2008

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PROGETTAZIONE SISMICA – BASI- abbattimento della energia

[email protected] , [email protected]

Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita inmaniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado didissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica.

Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire uncomportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico.

Il comportamento dissipativo

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Se [g]

Periodo T [s]

SLV SLD

Abbattimento dell’energia “sentita” dalla struttura

Nella progettazione classica la dissipazione avviene per plasticizzazionedi zone (elementi) dedicate della struttura. Siccome tale dissipazione avviene per isteresi, le parti dissipative devono avere una opportuna duttilità

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PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –requisiti per il conseguimento della duttilità

[email protected] , [email protected]

A livello di sistema Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio� prima della plasticizzazionedelle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi � prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi

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PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –requisiti per il conseguimento della duttilità

[email protected] , [email protected]

A livello di sistema Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio� prima della plasticizzazionedelle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi � prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi

A livello di elementistrutturali

Gli elementi strutturali si dividono in «dissipativi» e «non dissipativi» (es. travi dissip. e colonne non dissip. Nelle strutture a telaio). Gli elementi dissipativi devono possedere adeguata duttilità. Esempio: nelle strutture a telaio le travi devono possedere adeguata capacità di rotazione plastica (alta curvatura ultima) e le connessioni devono avere una resistenza elastica maggiore della resistenza plastica delle travi connesse.

Questo richiede che

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PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –requisiti per il conseguimento della duttilità

[email protected] , [email protected]

A livello di sistema Si deve progettare il sistema strutturale in modo da permettere, prima del collasso, la plasticizzazione de «la maggior parte possibile» di struttura. Esempi: a) strutture a telaio� prima della plasticizzazionedelle colonne si devono plasticizzare tutte le travi; b) strutture con controventi � prima della plasticizz. Delle colonne si devono plasticizzare tutte le travi e tutti i controventi

A livello di elementistrutturali

Gli elementi strutturali si dividono in «dissipativi» e «non dissipativi» (es. travi dissip. e colonne non dissip. Nelle strutture a telaio). Gli elementi dissipativi devono possedere adeguata duttilità. Esempio: nelle strutture a telaio le travi devono possedere adeguata capacità di rotazione plastica (alta curvatura ultima) e le connessioni devono avere una resistenza elastica maggiore della resistenza plastica delle travi connesse.

A livello di materialestrutturali

Il materiale deve avere una alta duttilità εu >> εy.

Questo richiede che

Questo richiede che

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PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE

[email protected] , [email protected]

Capacity design o Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema

Gli elementi, o parte di essi, destinati alla dissipazione devono essere

scelti e progettati in modo da favorire una particolare tipologia di collasso

globale

In condizioni limite, quale tipologia di collasso globale è auspicabile?

Gli elementi, o parte di essi, non destinati alla dissipazione devono essere progettati in modo da fornire

un’adeguata sovraresistenza

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PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE

[email protected] , [email protected]

Principi base sulla Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema (II)

Il coefficiente di sicurezza aaaa, che può essere usato per aumentare la resistenza dell’elemento fragile (caso A) o per ridurre la resistenza dell’elemento duttile (caso

B), è introdotto per tener in conto le incertezze sulle resistenze degli elementi.

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PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –requisito di materiale (micro-scala) per ottenimento della duttilità

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DM2008. Il materiale acciaio – Prescrizioni addizionali per le zone

dissipative

��

��≥ 1.20 � ≥ 20%

La resistenza del materiale, per le zone dissipative, deveessere amplificata con un coefficiente di sovraresistenzagov , dato dal rapporto tra il valore di resistenza medio fym equello caratteristico fyk al fine di considerare l’aleatorietà di fy

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PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE

[email protected] , [email protected]

Capacity design non applicato nelle strutture in C.A.: piano soffice

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IL CASO DELLE STRUTTURE CONTROVENTATE IN ACCIAIO

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PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO

[email protected] , [email protected]

Le tipologie strutturali con controventi

LO SNERVAMENTO DEI DIAGONALI TESI DEVE PRECEDERE IL RAGGIUNGIMENTO DELL’INSTABILITA’ DEI DIAGONALI COMPRESSI

SPOSTAMENTI LATERALI CONTENUTI

ELEMENTI DEDICATI ALLA DISSIPAZIONE

VINCOLI ARCHITETTONICI

VANTAGGI SVANTAGGI

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[email protected] , [email protected]

Le tipologie strutturali con controventi concentrici (D.M. 2008)

PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO

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Le tipologie strutturali con controventi eccentrici (D.M. 2008)

PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO

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[email protected] , [email protected]

PROGETTAZIONE SISMICA – GERARCHIA RESISTENZE STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO CONCENTRICI

Caso A – Schema a

telaio (vincoli di

continuità tra travi e

colonne) con controventi

aggiuntivi. Travi con

elevata rigidezza

Caso B – Schema a

telaio (vincoli di

continuità tra travi e

colonne) con controventi

aggiuntivi. Travi con

bassa rigidezza

Caso C – Schema a ritti

pendolari (travi

incernierate alle

colonne) con

controventi aggiuntivi.

Travi con elevata

rigidezza

Caso D – Schema a

ritti pendolari (travi

incernierate alle

colonne) con

controventi aggiuntivi.

Travi con bassa

rigidezza

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[email protected] , [email protected]

PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI

Meccanismo dissipativo Sollecitazioni

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[email protected] , [email protected]

PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI

Meccanismo dissipativo Sollecitazioni

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UNA VISIONE PIU’ AMPIA TRAMITE IL PERFORMANCE-

BASED EARTHQIAKE ENGINEERING (PBEE)

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PROGETTAZIONE SISMICA - PERFORMANCE-BASED DESIGN

[email protected] , [email protected]

Ang, G.K.I. and Wyatt, D.P. (1998). “The role of performance

specifications in the design agenda”, Proc. of the Design Agenda

Conference, September 1- 18, Bringhton, UK.

Il Performance-Based Engineering (PBE)

consiste in azioni quali la selezione dei siti, gli

sviluppi concettuali, predimensionamento e

progetto, costruzione e manutenzione,

dismissione e/o demolizione di una struttura, in

modo da assicurare che questa sia in grado di

fornire prestazioni con un certo grado di

affidabilità ed in maniera economica, durante

tutto il suo ciclo di vita.

SEAOC (1995). Vision 2000 - A Framework for Performance

Based Design. Vol. I-III, Structural Engineers Association

of California, Sacramento, CA.

PBE in the design phase (Macro-level)

Concetto di sostenibilità Importanza del livello di conoscenza

Page 24: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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PERFORMANCE-BASED DESIGN – PANORAMICA AMPLIATA

[email protected] , [email protected]

a

Metodi Tradizionali

Page 25: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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STRATEGIE DI PROGETTAZIONE SISMICA - L’AZIONE SISMICA

[email protected] , [email protected]

Nel framework del PBEE esistono procedure volte a:

• Tener esplicitamente conto delle incertezze• Specializzare l’analisi di pericolosità sismica per

la struttura in esame• Considerare il degrado strutturale nel ciclo di vita• Tener conto della sostenibilità delle diverse

soluzioni strutturali

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2) Adeguamentosismico

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ELEMENTI NORMATIVI

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.1 OGGETTO .8.2 CRITERI GENERALI.8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI.8.4.1 Intervento di adeguamento .

8.4.2 Intervento di miglioramento .

8.4.3 Riparazione o intervento locale .

8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI8.5.1 Analisi storico-critica .

8.5.2 Rilievo .

8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.

8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.

8.5.5 Azioni .

8.6 MATERIALI .8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE..8.7.1 Costruzioni in muratura..

8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio .

8.7.3 Edifici misti .

8.7.4 Criteri e tipi d’intervento

8.7.5 Progetto dell’intervento

DEFINIZIONI

IMPOSTAZIONE ANALISI

METODI DI ANALISI E METODI DI INTERVENTO

DM 2008

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.1 OGGETTO .8.2 CRITERI GENERALI.8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI.8.4.1 Intervento di adeguamento .

8.4.2 Intervento di miglioramento .

8.4.3 Riparazione o intervento locale .

8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI8.5.1 Analisi storico-critica .

8.5.2 Rilievo .

8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.

8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.

8.5.5 Azioni .

8.6 MATERIALI .8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE..8.7.1 Costruzioni in muratura...

8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio .

8.7.3 Edifici misti ..

8.7.4 Criteri e tipi d’intervento

8.7.5 Progetto dell’intervento

DEFINIZIONI

IMPOSTAZIONE ANALISI

METODI DI ANALISI E METODI DI INTERVENTO

È definita costruzione esistente quella che abbia, alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto di intervento, la struttura completamente realizzata.

DM 2008

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI

Si individuano le seguenti categorie di intervento:

- interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme;

- interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme;

- riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico.

Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento.

8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA

Le Verifiche agli SLU possono essere eseguite rispetto alla condizione di salvaguardia della vita umana (SLV) o, in alternativa, alla condizione di collasso (SLC).

DM 2008

Page 31: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della costruzione, a chiunque intenda:

a) sopraelevare la costruzione;

b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione;

c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;

d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente.

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo.

DM 2008

Page 32: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della costruzione, a chiunque intenda:

a) sopraelevare la costruzione;

b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione;

c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;

d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente.

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo.

Si deve presentare progettazione al Genio Civile

DM 2008

Page 33: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO

Rientrano negli interventi di miglioramento tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate.

È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo 8.4.1.

Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.

[..] 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI

Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento.

DM 2008

Page 34: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[..] 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI

Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, [..], è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento.

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO

Rientrano negli interventi di miglioramento tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate.

È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo 8.4.1.

Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.

Si deve presentare progettazione al Genio Civile

Soprattutto per beni di interesse culturale

DM 2008

Page 35: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALE

In generale, gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni limitate della costruzione. Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati e documentare che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

DM 2008

Page 36: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALE

In generale, gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni limitate della costruzione. Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati e documentare che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

NON si deve presentare progettazione al Genio Civile

DM 2008

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CONCETTI GENERALI

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ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.1 OGGETTO .8.2 CRITERI GENERALI.8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI.8.4.1 Intervento di adeguamento .

8.4.2 Intervento di miglioramento .

8.4.3 Riparazione o intervento locale .

8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI8.5.1 Analisi storico-critica .

8.5.2 Rilievo .

8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.

8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.

8.5.5 Azioni .

8.6 MATERIALI .8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE..8.7.1 Costruzioni in muratura...

8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio .

8.7.3 Edifici misti ..

8.7.4 Criteri e tipi d’intervento

8.7.5 Progetto dell’intervento

DEFINIZIONI

IMPOSTAZIONE ANALISI

METODI DI ANALISI E METODI DI INTERVENTO

DM 2008

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[email protected] , [email protected]

8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere:

• Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto);

• scelta motivata dell’intervento;

• scelta delle tecniche e/o dei materiali;• dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi

strutturali aggiuntivi;• analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura post-

intervento;

• verifiche della struttura post-intervento.

CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTODM 2008

Page 40: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere:

• Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto);

• scelta motivata dell’intervento;

• scelta delle tecniche e/o dei materiali;• dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi

strutturali aggiuntivi;• analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura post-

intervento;

• verifiche della struttura post-intervento.

CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTODM 2008

Page 41: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

41

CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO I

[email protected] , [email protected]

Nicola Caterino. Analisi decisionale multicriterio per l’adeguamento sismico di edifici in c.a. Ph.D. dissertation, Università Degli Studi Di Napoli Federico II. http://www.fedoa.unina.it/1504/1/Caterino_Rischio_Sismico.pdf

Page 42: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

42

CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO II

[email protected] , [email protected]

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf

Domanda pre-isolamento

Domanda post-isolamento sulla sovrastruttura

spostamento

forz

a

RIDUZIONE DELLA DOMANDA (e.g. isolamento)

Sovrastruttura invariata

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[email protected] , [email protected]

RIDUZIONE DELLA DOMANDA

• I controventi dissipativi incrementano l’energia dissipata (abbattimento dello spettro di risposta elastico) ed irrigidiscono la struttura

• L’isolamento alla base tende a ridurre la sollecitazione sismica incrementando il periodo della struttura

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A.

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi (anche dissipativi)

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM

Globali

Locali

Page 46: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi (anche dissipativi)

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM

Globali

Locali

Page 47: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

Tecnica Effetti locali Effetti globali Disturbo Costo

Iniezione di resine Ripristino resistenza e rigidezza Nessuno Basso Approccio di ripristino

Camicie in c.a. Incremento rigidezza e resistenza ed eventualemente duttilità

Modifica della risposta sismica. Se applicate ai pilastri, sposta la richiesta plastica verso le travi

Da medio a alto

Può porre rimedio alla risposta di "piano soffice". Se interessa pochi piani, può spostare tale meccanismo ai piani superiori

Camicie o collari in acciaio

Incremento duttilità e resistenza a taglio. Garantendo una forte azione composita, incremento di rigidezza

Incremento capacità deformativaglobale

Basso Efficace ove il principale problema sia scarsa armatura trasversale. Veloce installazione.

Fasciatura parziale con FRP

Sensibile incremento di duttilità. Limitati effetti su resistenza o rigidezza

Come per collari in acciaio Basso Soluzione adeguata quando il costo non è un criterio predominante

Rinforzo dei nodi con FRP

Eliminazione rottura a taglio dei nodi Riduce marginalmente il drift globale riducendo la deformabilità dei nodi trave-pilastro

Basso Come sopra

Fasciatura completa inFRP

Notevole incremento di duttilità e resistenza a taglio; piccolo incremento dirigidezza

Distribuzione delle rigidezze invariata Basso Come sopra

Pareti in c.a. Potrebbe portare ad un incremento disollecitazioni nelle inmediate vicinanze

Riduzione drastica della domanda di deformazione in tutti gli altri elementi. Risolve i problemi di "piano soffice"

Alto E' l'approccio più adeguato se il"disturbo" arrecato non è un problema. E' necessario undrastico intervento in fondazione

Controventi in acciaio

Protezione nei confronti del collassodi elementi fragili in c.a. posti nellevicinanze. Può indurre notevoli sollecitazioni nei nodi.

Incremento di duttilità globale aCapacità dissipativa. Puòrisolvere i problemi di "piano soffice".

Da basso a medio

Occorre porre attenzione nelprogetto di aste e connessioni al fine di proteggersi da fenomeni di instabilità locale e rotture post-buckling

Inserimento di pannelli Murari

Induce sensibili sollecitazioni nei nodi.Incrementa la rigidezza di piano eriduce quindi gli spostamenti diInterpiano

Incremento di peso, dunque di forze sismiche. Riduce il periodo, dunque incrementa le accelerazioni. Se I pannelli sono monolitici possono modificare larisposta globale fino ad uncomportamento a mensola.

Da medioad alto

Soluzione efficace quando i pannelli sono applicati all'esterno e ben assicurati allastruttura. È possibile adottare moduli di calcestruzzo Prefabbricati anziché pannelli in muratura.

Bollettino FIB-24 (: TECNICHE DI ADEGUAMENTO SISMICO

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmare-manfredi2.pdf

Page 48: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi dissipativi

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM

L’isolamento alla basepresuppone un aumento deglispostamenti di corpo rigido equindi è di difficilerealizzazione per edifici inadiacenza con altri. Sofisticatainoltre la tecnica diinserimento che prevedesospensione e taglio dellecolonne ed inserimentodell’isolatore.

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi dissipativi

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM Comporta essenzialmente un incremento in termini di resistenza e rigidezza. Può essereapplicata sia per sanare danneggiamenti locali che come tecnica di rinforzo.Sono interventi molto efficaci nel contrastare la rottura per schiacciamento di elementistrutturali sottoposti a compressione o a pressoflessione.

Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi dissipativi

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM

L’utilizzo di elementi in acciaio per la cerchiatura permette di raggiungere il necessarioincremento in termini di capacità locale senza però incrementare la rigidezza. L’applicazionecomporta un incremento in termini di resistenza e duttilità.

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi dissipativi

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM (Cerchiatura Attiva Manufatti)

Rinforzo a taglio

Al fine di garantire un buon comportamento d'insieme del sistema nodo travi-pilastri, e garantire un significativo incremento della duttilità a tale sistema. Si consegue anche un incremento della resistenza a taglio delle travi e dei pilastri nelle loro parti terminali convergenti nel nodo ed un confinamento delle estremità dei pilastri, dove si concentrano le massime richieste di duttilità in pressoflessione.

(pressopiegati ad L e nastri metallici pretesi in acciaio ad alta resistenza)

Pressopiegati ad L e nastri pretesi in un nodo d’angolo

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi (anche dissipativi)

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM

• Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione• Definizione dei criteri di modellazione dei

controventi• Verificare plasticizzazione dispositivi• Verifiche locali dei collegamenti: garantire

sovraresistenza connessioni• Esclusione di rotture fragili in pilastri e travi

adiacenti i campi controventati• Verifica dell'ampiezza dei giunti sismici

PROBLEMATICHE di progetto

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

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[email protected] , [email protected]

Finalità dell’intervento è quella di limitare le deformazioni interpiano e regolarizzare ladeformata. Obiettivo: Impedire il martellamento tra le strutture adiacenti e scongiuraremeccanismi di piano (regolarizzazione della deformata e limitare la deformazioneinterpiano).

PROGETTAZIONE DEI CONTROVENTI IN ACCIAIO

• Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione

• Definizione dei criteri di modellazione dei controventi

• Verificare plasticizzazione dispositivi

• Verifiche locali dei collegamenti: garantire sovraresistenza connessioni

• Esclusione di rotture fragili in pilastri e travi adiacenti i campi controventati

• Verifica dell'ampiezza dei giunti sismici

PROBLEMATICHE di progetto

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[email protected] , [email protected]

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI

SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA

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Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI

DISSIPATIVI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA

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[email protected] , [email protected]

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

CONTROVENTI - CONFIGURAZIONI

Pericolosi perche’ insistono su pilastro

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Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

Do

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EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI

SULLA RIGIDEZZA

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Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO IN CAMPO ELASTICO

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Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

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ento Un controvento dissipativo oltre ad irrigidire la

struttura incrementa la dissipazione –riduce la domanda

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EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI

DISSIPATIVA SULLA RIGIDEZZA

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[email protected] , [email protected]

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E

TELAIO IN CAMPO ELASTICO

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[email protected] , [email protected]

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf

DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E

TELAIO IN CAMPO PLASTICO

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[email protected] , [email protected]

TIPI DI CONTROVENTO: GIUNTO DISSIPATIVO

http://www.angelobiondi.com/Download/Slideshow/Slideshow-InterventiC.A..pdf

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[email protected] , [email protected]

TIPI DI CONTROVENTO: CON ANIMA DISSIPATIVA

Dissipatori tipo “BRAD” (FIP)

Questi dispositivi sono costituti da un nucleo interno in acciaio, una parte del quale è progettato per dissipare energia in campo plastico, da un tubo esterno in acciaio e da un riempimento in calcestruzzo, la cui funzione è di evitare l’instabilizzazione del nucleo interno.

Tra il calcestruzzo ed il nucleo interno è interposto uno speciale materiale distaccante, per evitare il trasferimento di tensioni tangenziali fra i due componenti, consentendo inoltre al nucleo di allungarsi ed accorciarsi liberamente, dissipando energia.

http://www.angelobiondi.com/Download/Slideshow/Slideshow-InterventiC.A..pdf

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

- Isolatori sismici

- Controventi (anche dissipativi)

- Incamiciatura delle aste

- Calastrellatura

- FRP

- Sistema CAM Sensibile aumento della duttilità locale

• Confinamento con FRP

• Rinforzo a flessione con FRP

• Rinforzo a taglio con FRP

• Rinforzo a taglio con FRP

• Rinforzo a flessione con FRP

La linea guida di riferimento per l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013

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OBIETTIVI ADEGUAMENTO CON FRP

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf

La linea guida di riferimento pper l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013

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[email protected] , [email protected]

FRP- COMPOSIZIONE

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf

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[email protected] , [email protected]

FRP- MAGGIORI TIPOLOGIE DI FIBRE

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf

Page 68: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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Acciaio da C.A.

FRP- CONFIGURAZIONE E CARATTERISTICHE DELLE FIBRE

NO RESISTENZA A COMPRESSIONE

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[email protected] , [email protected]

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf

FRP- APPLICAZIONE

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[email protected] , [email protected]

FRP- MODI DI ROTTURA

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Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmare-manfredi2.pdf

FRP- AUMENTO DI DUTTILITA’

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[email protected] , [email protected]

sono consentite unicamente le configurazioni ad U o in avvolgimento;

RINFORZO CON FRP PER IL TAGLIO

sono consentiti unicamente rinforzi la cui direzione di maggior resistenza sia ortogonale all’asse longitudinale dell’elemento (b =90°).

Continuo Strisce verticali

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmare-manfredi2.pdf

Strisce diagonali

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[email protected] , [email protected]

RINFORZO IN FRP– ANCORAGGIO

Eventuali fili vanno fissati alle estremità tramitelunghezze di ancoraggio opportune, oppure tramitepiastre o tramite sfiocchettamento sul pianoortogonale

Page 74: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO

Page 75: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmare-manfredi2.pdf

Page 76: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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METODO DI ANALISI E VERIFICA DELL’ADEGUAMENTO

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METODI DI ANALISI – STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

[email protected] , [email protected]

8.7.2 COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO O IN ACCIAIO

Nelle costruzioni esistenti in cemento armato o in acciaio soggette ad azioni sismiche viene attivata la capacità di elementi e meccanismi resistenti, che possono essere “duttili” o “fragili”.[…]

La plasticizzazione di un elemento o l’attivazione di un meccanismo duttile in genere non comportano il collasso della struttura.I meccanismi fragili possono localizzarsi in qualsiasi punto della struttura e possono determinare il collasso dell’intera struttura.

L’analisi sismica globale deve utilizzare, per quanto possibile, metodi di analisi che consentano divalutare in maniera appropriata sia la resistenza che la duttilità disponibile. L’impiego di metodi di calcolo lineari richiede da parte del progettista un’opportuna definizione del fattore di struttura in relazione alle caratteristiche meccaniche globali e locali della struttura in esame.I meccanismi “duttili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di deformazione. I meccanismi “fragili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di resistenza.Per il calcolo della capacità di elementi/meccanismi duttili o fragili si impiegano le proprietà deimateriali esistenti, determinate secondo le modalità indicate al punto 8.5.3, divise per i fattori diconfidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto.

DM 2008

Page 78: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

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METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

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METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

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METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

Page 82: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

Page 83: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

Page 84: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

Performance point

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METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%202010-04-26.pdf

Performance point

Page 86: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2

[email protected] , [email protected]

Walter Salvatore. Sistemi per la protezione passiva per le costruzioni in zona sismica. http://www.usl2.toscana.it/sup/modulistica/luoghi_lavoro/salvatore_Sistemidiprotezionepassivaperlesmica.pdf

Page 87: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmare-manfredi2.pdf

INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A. - ALTERNATIVE

Page 88: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN

MURATURA

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA

[email protected] , [email protected]

- Cordoli

- Tirantature metalliche

- Iniezioni (anche armate)

- Cuci-Scuci

- Intonaco armato

- Cerchiatura aperture

- Elementi in breccia

- Iniezioni di miscele leganti

- FRP

- Sistema CAM

Globali

Locali

Page 90: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA

[email protected] , [email protected]

- Cordoli

- Tirantature metalliche

- Iniezioni (anche armate)

- Cuci-Scuci

- Intonaco armato

- Cerchiatura aperture

- Elementi in breccia

- Iniezioni di miscele leganti

- FRP

- Sistema CAM

Globali

Locali

Tipologie di intervento mostrate

nella successiva applicazione

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3) Caso applicativo: adeguamento sismico di un palazzo storico in mutatura

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CASO STUDIO – Palazzo Camponeschi, L’Aquila

[email protected] , [email protected]

Oggetto dell’intervento

chiesa dei GesuitiS. Margherita

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[email protected] , [email protected]

8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

Il progetto dell’intervento di miglioramento deve comprendere:

• Rappresentazione e verifica della struttura prima dell’intervento con identificazione delle carenze e del livello di azione sismica per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto);

• scelta motivata dell’intervento;

• scelta delle tecniche e/o dei materiali;• dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali elementi

strutturali aggiuntivi;• analisi strutturale considerando le caratteristiche della struttura post-

intervento;

• verifiche della struttura post-intervento.

CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTODM 2008

Page 94: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

• ConoscenzaGeometriaCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazione

• Definizione delle prestazioni richiesteSismicità dell’areaDestinazione d’usoLivello di protezione richiesto/accettato

• Valutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloAnalisi sismicaVerifica di sicurezza

• Progetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli e prestazioni richiesteDimensionamento dell’intervento

• Valutazione della struttura adeguata

IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO

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[email protected] , [email protected]

• ConoscenzaGeometriaCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazione

• Definizione delle prestazioni richiesteSismicità dell’areaDestinazione d’usoLivello di protezione richiesto/accettato

• Valutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloAnalisi sismicaVerifica di sicurezza

• Progetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli e prestazioni richiesteDimensionamento dell’intervento

• Valutazione della struttura adeguata

IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO

Page 96: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

96

ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI

[email protected] , [email protected]

8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.1 OGGETTO .8.2 CRITERI GENERALI.8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI.8.4.1 Intervento di adeguamento .

8.4.2 Intervento di miglioramento .

8.4.3 Riparazione o intervento locale .

8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI8.5.1 Analisi storico-critica .

8.5.2 Rilievo .

8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.

8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.

8.5.5 Azioni .

8.6 MATERIALI .8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE..8.7.1 Costruzioni in muratura...

8.7.2 Costruzioni in cemento armato o in acciaio .

8.7.3 Edifici misti ..

8.7.4 Criteri e tipi d’intervento

8.7.5 Progetto dell’intervento

DEFINIZIONI

IMPOSTAZIONE ANALISI

METODI DI ANALISI E METODI DI INTERVENTO

DM 2008

Page 97: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf

Page 98: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Sopralluogo Palazzo Camponeschi

L’Aquila

28 Luglio 2011

Page 99: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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Via Camponeschi

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 100: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Via Camponeschi

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 101: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 102: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

via dell’Annunziata

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 103: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Prospetto su via dell’Annunziata

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 104: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Prospetto su via Burri (1/2)

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CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 105: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Prospetto su via Burri (2/2)

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

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Page 106: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Intersezione tra i due corpi (1/2)

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CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 107: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Vista della connessione tra gli edifici dall’interno

Piano secondo

Intersezione tra i due corpi – vista dall’interno

Vista della connessione tra gli edifici dall’interno

Piano primo

Sopralluogo 28 luglio [email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 108: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano terra (stanze lato Via Camponeschi)

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 109: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano terra (corridoio lato Via Camponeschi)

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 110: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano terra (stanza intersezione Via Camponeschi – Via Burri)

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 111: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano primo (lato del muro con spanciamento)

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CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 112: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano primo

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 113: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano terra – corridoio – particolari della muratura

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 114: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Page 115: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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CASO STUDIO – Indagini

Page 116: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

CASO STUDIO – Indagini

Page 117: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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• ConoscenzaGeometriaCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazione

• Definizione delle prestazioni richiesteSismicità dell’areaDestinazione d’usoLivello di protezione richiesto/accettato

• Valutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloAnalisi sismicaVerifica di sicurezza

• Progetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli e prestazioni richiesteDimensionamento dell’intervento

• Valutazione della struttura adeguata

IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO

Page 118: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

118/61118/61

118/45S

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020

PROGETTO DI ADEGUAMENTO

Page 119: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

www.francobontempi.org

1

2

3

4

[email protected] , [email protected]

Page 120: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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[email protected]

Page 121: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

www.francobontempi.org

� Configurazione topologica

Page 122: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Configurazione topologica (1)

• Il Palazzo Camponeschi fa parte di un aggregato che comprende, tra l’altro, la Chiesa dei Gesuiti.

• In presenza di un edificio in aggregato, contiguo, a contatto o interconnesso con edifici adiacenti, l’analisi parte tenendo conto delle possibili interazioni derivanti da queste vicinanze strutturali.

• Allo stesso tempo, dal punto di vista del progetto l’intervento parte dalla individuazione di blocchi costruttivi largamente omogenei e regolari. Questo riconoscimento strategico, pone le basi per un comportamento strutturale sicuro, al di là delle risultanze delle verifiche numeriche, pur necessarie.

• Per la ricostruzione del sistema strutturale, si ritiene che l’articolata geometria di Palazzo Camponeschi, in cui sono presenti interventi successivi nel tempo, possa essere scomposta nei tre blocchi indicati in 1 e 2:

[email protected] , [email protected]

Page 123: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Configurazione topologica (2)– Blocco VA: comprende il corpo di origine medievale su via

dell’Annunziata, a due piani (seminterrato e piano terra in riferimento alla quota del giardino); esso risulta profondamente trasformato con struttura mista in muratura eterogenea e impalcati in c a., cui seguono due ambienti a pianta quadrata realizzati con blocchi di pietra di dimensioni maggiori ai 25cm e coperti da impalcati in c.a. bidirezionali.

– Blocco NO: il corpo originario centrale del lato orizzontale della “L” posto sull’allineamento dell’antico tracciato viario di Via Forcella, presenta una struttura in muratura a doppio paramento accostato costituito da blocchi di pietra di dimensioni medie e risulta coperto da volte a botte (corridoio) e a crociera (sale verso il giardino) in mattoni posti generalmente di coltello.

– Blocco SE: il corpo settecentesco centrale del lato verticale della “L” posto su via Camponeschi presenta una struttura a doppio paramento accostato costituito da blocchi in pietra di dimensioni medie, coperto da volte a botte (corridoio) e a geometria composita (sale verso il giardino); in corrispondenza dell’angolo della L è presente una scala in cui rampe e pianerottoli sono sostenuti da un sistema di volte, a crociera per i pianerottoli e a botte per le rampe, mentre gli ambienti di disimpegno adiacenti ad essa sono coperti da volte a vela.

[email protected] , [email protected]

Page 124: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

1 Bra

ccio

SE

Bra

ccio

NO

Blo

cco

VA

y

x

[email protected] , [email protected]

Page 125: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Bra

ccio

SE

Braccio NOB

locc

o V

A

2 y

x

[email protected] , [email protected]

Page 126: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Configurazione topologica (3)• Nei documenti di gara, il blocco SE e’ compreso nel braccio S-E, mentre

i sopra nominati blocchi VA e NO sono identificati come braccio N-O: si ritiene importante la distinzione fatta in questa sede, perché esplicitaa) la differente natura costruttiva,b) la presenza di un piano seminterrato e uno interrato, aspetto che caratterizza in termini fondazionali questa parte rispetto al resto del palazzo.

• Dal punto di vista dell’analisi storica, questa suddivisione e’ sovrapposta in 3 alle acquisizioni da parte della Compagnia ei Gesuiti per la attuazione del programma edilizio, che ne avvalora la coerenza. In particolare, appare la presenza della Via Forcella che distanzia Palazzo Camponeschi dal resto dell’aggregato, ed in particolare dalla Chiesa dei Gesuiti. Restano evidenti le aggiunte avvenute nel 1931-33 e nel 1960, visibili ritornando alla 2.

• La intrinseca suddivisione dei blocchi e’ confermata dal punto di vista del comportamento strutturale dal quadro dei dissesti rilevati e evidenziati in 4.

[email protected] , [email protected]

Page 127: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

SE

NOVA

3y

x

Page 128: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

4

y

xBlocco NO

[email protected] , [email protected]

Page 129: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Configurazione topologica (4)• Con riferimento alla 5 e alla 6, la suddivisione nei blocchi VA, NO,

SE, viene realizzata, facendo riferimento ai fili (a) e (b), con le seguenti modalità:– Il Blocco NO e’ separato dai Blocchi VA e SE da due giunti

rispettivamente lungo i fili (a) e (b), dove sono costituiti due setti trasversali, attraverso il ripristino dell’integrità dei setti murari esistenti ovvero attraverso la realizzazione di nuove parti murarie simili; tali setti sono continui dal piano terra fino alla sommità dell’edificio, attraverso il primo e il secondo piano, in maniera rispettosa e congruente con le volte presenti.

– A livello del piano terra, in considerazione del fatto che il Blocco NO (come quello VA almeno in parte) e’ interrato sul lato Via Forcella e che il Blocco NO e’ parzialmente interrato sul lato Via Camponeschi, e’mantenuta la continuità della sola parete contro Via Forcella (7).

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Page 131: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

a bPiano terra

1o Piano

2o Piano

6

[email protected] , [email protected]

Page 132: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

7

[email protected] , [email protected]

Piano strada

Via Forcella

Piano strada

Cortile

setto continuo dal piano terra fino alla

sommità dell’edificio

Page 133: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Configurazione sommità edificio• La conformazione della sommità dell’edificio, segue le indicazioni progettuali

precedenti riassunte in 8. In particolare:

– in 9 e’ prevista una cornice di sommità (cordolatura) realizzata principalmente da travi in acciaio tipo IPE300 (disposte con l’anima in orizzontale) con alcune zone rinforzate con travi in acciaio tipo IPE600; il coronamento così realizzato ha lo scopo di connettere efficacemente le teste delle varie pareti murarie, garantendone un comportamento coerente d’insieme;

– questo coronamento principale, si integra con una serie di elementi trasversali,

in particolare sui Blocchi NO e SE, composto come mostrato in 10 dai correnti inferiori delle capriate in legno che costituiscono il tetto; queste capriate tramite i loro correnti inferiori, costituiscono quindi parte integrante del sistema di coronamento e connessione della sommità dell’edificio;

– tale insieme di travi in acciaio e legno, risulta nel complesso efficace e leggero, essendo inoltre la parte composta da profilati in acciaio invisibile perché innestata nella muratura e quella in vista in legno naturalmente comprensibile ed apprezzabile per tradizione.

[email protected] , [email protected]

Page 134: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Blo

cco

NO

Blo

cco

VA

Blo

cco

SE

Suddivisione in blocchi

8

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Page 135: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

IPE 300 IPE 600

Coronamento principalecon profilati in acciaio

9

[email protected] , [email protected]

Page 136: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

IPE 300 IPE 600

CORRENTIINFERIORICAPRIATE

Completamento concoronamento secondario

con travature in legno

10

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Page 137: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected]

Coronamento principalecon profilati in acciaio

Completamento concoronamento secondario

con travature in legno o tiranti capriate

Page 138: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Palazzo Camponeschi - FB

[email protected] ,

Coronamento principalecon profilati in acciaio

Completamento concoronamento secondario

con travature in legno o tiranti capriate

Page 139: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

139

Page 141: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

� Incatenamenti� Collegamenti solai / pareti

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Page 142: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Incatenamenti• Gli incatenamenti trasversali (in rosso) sono disposti nel sottofondo del

primo piano (sopra i riempimenti delle volte del piano terra) e nel sottofondo del secondo piano. Sono costituiti da due barre Φ20 mm di acciaio B450C o simile.

• Gli incatenamenti trasversali avvolgono quelli longitudinali: questi ultimi sono costituiti da una barra Φ26 mm di acciaio B450C o simile (in viola) in opportuni collegamenti (zone in arancione). Alternativamente ove possibile, sono da utilizzare nastri in acciaio di caratteristiche equivalenti.

• Queste zone di collegamento realizzate con piastre in acciaio S235 di spessore 20 mm opportunamente sagomate sono disposte il più possibile vicino la faccia esterna del muro longitudinale.

• All’ultimo livello, in sommità ai muri longitudinali, sono disposte delle travi metalliche (IPE300) che svolgono il ruolo di cordoli e tiranti. Sui lati trasversali estremi dell’edificio minore (lato Nord) sono disposte travi in acciaio di dimensioni maggiori (IPE600).

• Le travi metalliche sono collegate trasversalmente dai correnti inferiori (in marrone) delle capriate che lavorano sia a trazione, sia a compressione.

• Accanto a questi incatenamenti principali, sono previsti connessioni minori ma diffuse tra tutti i solai e le pareti (pallini in viola).

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Page 143: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Incatenamenti lato nord

[email protected] , [email protected]

nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti delle volte del piano terra) e nel sottofondo del secondo piano

Page 144: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Incatenamenti: piano secondo

CATENALONGITUDINALE

TRAVE ACCIAIOSOMMITA’

CORRENTE INFERIORE

CAPRIATA IN LEGNO

CATENATRASVERSALE

PIASTRE DI DIFFUSIONE

144

Page 145: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Incatenamenti lato sud

[email protected] , [email protected]

nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti delle volte del piano terra) e nel sottofondo del secondo piano

Page 147: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Connessioni solai / pareti

[email protected] , [email protected]

Page 148: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

148

Page 149: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

149

Page 150: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

150

Page 151: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

151

Page 152: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

� Iniezioni con miscele leganti

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Page 153: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

� Reti e connessioni trasversali

www.francobontempi.org

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Page 154: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Iniezioni e rinforzi in rete• In 1 e 2, in azzurro e’ dove si prevede la disposizione di

rinforzo continuo in forma rete di basalto. Nelle zone tratteggiate, la disposizione dipende localmente dalla presenza di aperture. Sul lato di Via Camponeschi si deve tenere in conto la pendenza della strada.

• Le reti sui due lati del muro devono essere connessi con barre con estremità sfiocchettate in numero di 4 al mq.

• Le zone retinate in blu sono da pensare trattate con iniezione.

• Le fasce in azzurro in 3, 4 e 5, disposte orizzontalmente sono le principali, devono essere trattenute (avvolte) dagli incatenamenti trasversali. A loro volta, queste fasce orizzontali sono sovrapposte (avvolgono) le fasce verticali secondarie.

[email protected] , [email protected]

Page 155: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Piano terra

1

[email protected] , [email protected]

rinforzo continuo in forma rete di basaltoiniezione

Page 156: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Primo e secondo piano

2

[email protected] , [email protected]

rinforzo continuo in forma rete di basalto

Page 158: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

158

Page 159: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Disposizione indicativa rete in facciata (1):

3

[email protected] , [email protected]

Page 160: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Disposizione indicativa rete in facciata (2):

4

[email protected] , [email protected]

Page 161: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Disposizione indicativa rete in facciata (3):

5

[email protected] , [email protected]

Page 162: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

162

Page 163: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

163

Page 164: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

164

Page 165: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

165

Page 166: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

22/08/11 Palazzo Camponeschi - FB 166

Page 167: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

BASI DEL PROGETTO (2)

Parametri per le verifiche

strutturali

[email protected] , [email protected]

Page 168: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

[email protected] , [email protected]

• ConoscenzaGeometriaCaratteristiche dei materialiCondizioni di conservazione

• Definizione delle prestazioni richiesteSismicità dell’areaDestinazione d’usoLivello di protezione richiesto/accettato

• Valutazione della struttura esistenteDefinizione del modelloAnalisi sismicaVerifica di sicurezza

• Progetto di adeguamentoScelta in relazione a vincoli e prestazioni richiesteDimensionamento dell’intervento

• Valutazione della struttura adeguata

IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO

Page 169: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Domanda: Azione Sismica

NTC 2008 §2.4.1. Vita nominale VN = 50 anni

NTC 2008 §2.4.2. Classe d’uso

Classe III: Costruzioni il cui uso

preveda affollamenti

significativi

NTC 2008 §2.4.3. Periodo di riferimento per l’azione

sismica

VR = VN ⋅CU =

= 50 ⋅1.5 = 75 anni

Longitudine 13.422 EST

Latitudine 42.535 NORD

Categoria di suolo B

Coefficiente di amplificazione

topografico ST = 1

C8.7.1.2 Fattore di struttura q = 1.5 ⋅ 1.5 = 2.25

(edificio non regolare in altezza

e αU / αE = 1.5)

aSLV / g 0.35

[email protected] , [email protected]

Page 170: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

22/08/11 Palazzo Camponeschi - FB 170

Spettro di progetto

Page 171: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Capacita’: valori di progetto caratteristiche meccaniche

muratura

Caratteristica

meccanica

(MPa)

Valore

medio

Valore

caratteristico

Valore

di

progetto

Riduzione

per nucleo

ampio e

scadente

Incremento

per

connessione

trasversale

Incremento

per iniezione

di miscele

leganti

Resistenza a

compressione

della muratura 1.40 1.22 0.61 0.55 0.82 1.64

Resistenza a

taglio della

muratura

0.26 0.23 0.11 0.10 0.15 0.31

[email protected] , [email protected]

Page 172: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Fattore di confidenza: FC=1.15

[email protected] , [email protected]

Page 173: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Caratteristiche meccaniche medie

173

Page 174: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Coefficienti correttivi

[email protected] , [email protected]

Page 175: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Altri materiali

• Acciaio per laminati S235– fyk = 235 MPa– fyd = 205 MPa– Es = 200000 MPa

• Acciaio per barre B450C– fyk = 450 MPa– fyd = 390 MPa– Es = 200000 MPa

• Rete in basalto

[email protected] , [email protected]

Page 176: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

CARICHI VERTICALI

Analisi in campo lineare

[email protected] , [email protected]

Page 177: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: carichi verticali (1)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DAVANTI

Le zone in cui si supera la resistenza a compression

e sono estese e collegate

[email protected] , [email protected]

Page 178: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (1)

[email protected] , [email protected]

Page 179: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (1bis)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele leganti

Nelle zone in azzurronecessitano

connessioni trasversali

[email protected] , [email protected]

Page 180: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: carichi verticali (2)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DIETRO

[email protected] , [email protected]

Page 181: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (2)

[email protected] , [email protected]

Page 182: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (2bis)

Non e’ evidenziata la necessità di

iniezioni nellePareti esterne

[email protected] , [email protected]

Page 183: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (2tris)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele legantiVISTA DIETROSENZA PARETI ESTERNE

Si nota la necessità di iniezioni nei

maschi interni

[email protected] , [email protected]

Page 184: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (2tris)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele legantiVISTA DIETROSENZA PARETI ESTERNE

Si nota la necessità di iniezioni nei

maschi interni

[email protected] , [email protected]

Page 185: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: carichi verticali (3)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DA SOTTOLe zone in cui si supera la resistenza a compression

e sono estese e collegate

[email protected] , [email protected]

Page 186: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (3)

[email protected] , [email protected]

Page 187: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: carichi verticali (3bis)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele leganti

Nelle zone in azzurronecessitano

connessioni trasversali

[email protected] , [email protected]

Page 188: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

AZIONE SISMICA

Analisi in campo lineare

[email protected] , [email protected]

Page 189: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: sisma direzione Y (1)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DAVANTI

Le zone in cui si supera la resistenza a compression

e sono estese e collegate

[email protected] , [email protected]

Page 190: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (1)

[email protected] , [email protected]

Page 191: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (1f)

L’efficacia della rete di rinforzo, specie nella parte in alto dell’edificio,

e’ mostrata da uno stato tensionale di trazionesignificativo con valori intorno a 10 -30 MPa.

analisi non lineare

[email protected] , [email protected]

Page 192: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (1ff)

La rete di rinforzo, specie nella parte in alto dell’edificio,

si fa carico delle trazioni di trazioni (in bianco) che superano la capacità della muratura.

analisi non lineare

[email protected] , [email protected]

Page 193: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (1f)

Con l’azione nell’altro verso,lo stato tensionale delle fibre orizzontali

si allevia.analisi

non lineare

[email protected] , [email protected]

Page 194: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione -Y (1ff)

Con azione sismica nell’altro verso, le fibre verticali acquistano un ruolo maggiore.analisi

non lineare

[email protected] , [email protected]

Page 195: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (1bis)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele leganti

Nelle zone in azzurronecessitano

connessioni trasversali

[email protected] , [email protected]

Page 196: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: sisma direzione Y (2)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DIETRO

[email protected] , [email protected]

Page 197: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (2)

[email protected] , [email protected]

Page 198: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (2)

[email protected] , [email protected]

Page 199: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (2bis)

Non e’ evidenziata la necessità di

iniezioni nellePareti esterne

[email protected] , [email protected]

Page 200: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (2tris)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele legantiVISTA DIETROSENZA PARETI ESTERNE

Si nota la necessità di iniezioni nei

maschi interni

[email protected] , [email protected]

Page 201: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: sisma direzione Y (3)

Nelle zone in grigio,si supera la resistenza

a compressione della muratura

VISTA DA SOTTOLe zone in cui si supera la resistenza a compression

e sono estese e collegate

[email protected] , [email protected]

Page 202: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (3)

[email protected] , [email protected]

Page 203: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (3bis)

Nelle zone in blunecessitano iniezione

di miscele leganti

Nelle zone in azzurronecessitano

connessioni trasversali

[email protected] , [email protected]

Page 204: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: sisma direzione Y (4)

Spostamento massimo:3.0 cm

(amplificazione nel disegno = 50)

[email protected] , [email protected]

Page 205: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione Y (4)

Spostamento massimo:2.6 cm

(amplificazione nel disegno = 50)

[email protected] , [email protected]

Page 206: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Esistente: sisma direzione X

Spostamento massimo:2.5 cm

(amplificazione nel disegno = 50)

[email protected] , [email protected]

Page 207: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Proposta: sisma direzione X

Spostamento massimo:2.5 cm

(amplificazione nel disegno = 50)

[email protected] , [email protected]

Page 208: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

VERIFICHE COMPLESSIVE

Aspetti quantitivi

ww

w.f

ran

cob

on

tem

pi.o

rg

[email protected] , [email protected]

Page 209: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

www.francobontempi.org

[email protected] , [email protected]

Page 210: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

Spinta Y-

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

d(m)

V(kN)

nodo 614

nodo 614 no fibre basalto

nodo 614 no incatenamenti

nodo 614 aperture muri

nodo 614 aperture muri no

connessioni solai

www.francobontempi.org

[email protected]

Page 211: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

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SOMMARIO

• Richiami di progettazione sismica e Performance-Based EarthquakeEngineering (PBEE)

o Importanza del comportamento dissipativo

o Il caso delle strutture controventate in acciaio

o Una visione più ampia tramite il PBEE

• Adeguamento sismico

o Elementi normativi

o Concetti generali

o Interventi su strutture in cemento armato

o Metodo di analisi e verifica dell’adeguamento

o Interventi su strutture in muratura

• Caso applicativo

o Adeguamento sismico di un edificio storico in mutatura

[email protected] , [email protected]

Page 212: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Page 213: Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini

StroNGER S.r.l. Research Spin-off for Structures of the Next Generation:

Energy Harvesting and Resilience

Roma – Milano – Terni – Atene - Nice Cote Azur

Sede operativa: Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino, 00131 Roma (ITALY) - [email protected]

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