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School of Civil and Industrial Engineering
Sapienza University of Rome
Via Eudossiana 18
00184 Rome (ITALY)

Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno
Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile

Soluzioni strutturali integrate:

Adeguamento sismico. Con particolare riguardo
all’utilizzo di acciaio o FRP
Pisa, 7 marzo 2014

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.

1
SOMMARIO
• Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake
Engineering (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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

2
StroNGER for Horizon 2020

3/61
3/45
3/61

1) Richiami di progettazione sismica
e Performance-Based Earthquake
Engineering (PBEE)
PROGETTAZIONE SISMICA - BASI
Comportamento
dissipativo
TRADIZIONALE
(Stati limite)

FILOSOFIE
DI PROGETTO
INNOVATIVA
(Performance
Based Design)

Comportamento
non dissipativo

Comportamento
dissipativo
Comportamento
non dissipativo

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

4
StroNGER for Horizon 2020

5/61
5/45
5/61

IMPORTANZA DEL
COMPORTAMENTO DISSIPATIVO
NEL METODO TRADIZIONALE
PROGETTAZIONE SISMICA – BASI
Il comportamento dissipativo
Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in
maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di
dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica.
Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un
comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico.

Costruzioni d’acciaio per le NTC2008

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

6
PROGETTAZIONE SISMICA – BASI- abbattimento della energia
Il comportamento dissipativo
Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in
maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di
dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica.
Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un
comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico.
0.350

0.300

Abbattimento dell’energia
“sentita” dalla struttura

0.250

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

Se [g]

0.200

0.150

0.100

0.050

0.000
0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

Periodo T [s]
SLV

SLD

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

7
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –
requisiti per il conseguimento della duttilità

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 plasticizzazione
delle 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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

8
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –
requisiti per il conseguimento della duttilità

A livello di sistema

Questo richiede che

A livello di elementi
strutturali

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 plasticizzazione
delle 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

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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

9
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –
requisiti per il conseguimento della duttilità

A livello di sistema

Questo richiede che

A livello di elementi
strutturali

Questo richiede che

A livello di materiale
strutturali

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 plasticizzazione
delle 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

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.

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

10
PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E
CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE
Capacity design o Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema

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

Gli elementi, o parte di essi, destinati
alla dissipazione devono essere
scelti e progettati in modo da favorire
una particolare tipologia di collasso
globale

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

11
PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E
CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE
Principi base sulla Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema (II)

Il coefficiente di sicurezza a, 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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

12
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO –
requisito di materiale (micro-scala) per ottenimento della duttilità
DM2008. Il materiale acciaio – Prescrizioni addizionali per le zone
dissipative
݂‫ݑ‬
≥ 1.20
݂‫ݕ‬

ߝ‫%02 ≥ ݑ‬

La resistenza del materiale, per le zone dissipative, deve
essere amplificata con un coefficiente di sovraresistenza
gov , dato dal rapporto tra il valore di resistenza medio fym e
quello caratteristico fyk al fine di considerare l’aleatorietà di fy

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

13
PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E
CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE
Capacity design non applicato nelle strutture
in C.A.: piano soffice

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

14
StroNGER for Horizon 2020

15/61
15/45
15/61

IL CASO DELLE STRUTTURE
CONTROVENTATE IN ACCIAIO
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO
Le tipologie strutturali con controventi

LO SNERVAMENTO DEI DIAGONALI TESI DEVE PRECEDERE IL
RAGGIUNGIMENTO DELL’INSTABILITA’ DEI DIAGONALI COMPRESSI
VANTAGGI
SPOSTAMENTI LATERALI
CONTENUTI

SVANTAGGI
VINCOLI ARCHITETTONICI

ELEMENTI DEDICATI ALLA
DISSIPAZIONE

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

16
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO
Le tipologie strutturali con controventi concentrici (D.M. 2008)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

17
PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO
Le tipologie strutturali con controventi eccentrici (D.M. 2008)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

18
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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Caso D – Schema a
ritti pendolari (travi
incernierate alle
colonne) con
controventi aggiuntivi.
Travi con bassa
rigidezza

19
PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI

Meccanismo dissipativo

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Sollecitazioni

20
PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI

Meccanismo dissipativo

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Sollecitazioni

21
StroNGER for Horizon 2020

22/61
22/45
22/61

UNA VISIONE PIU’ AMPIA
TRAMITE IL PERFORMANCEBASED EARTHQIAKE
ENGINEERING (PBEE)
PROGETTAZIONE SISMICA - PERFORMANCE-BASED DESIGN
PBE in the design phase (Macro-level)

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.

Concetto di sostenibilità

Importanza del livello di conoscenza

SEAOC (1995). Vision 2000 - A Framework for Performance
Based Design. Vol. I-III, Structural Engineers Association
of California, Sacramento, CA.

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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

23
PERFORMANCE-BASED DESIGN – PANORAMICA AMPLIATA

a

Metodi Tradizionali
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

24
STRATEGIE DI PROGETTAZIONE SISMICA - L’AZIONE SISMICA

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

25
StroNGER for Horizon 2020

26/61
26/45
26/61

2) Adeguamento
sismico
StroNGER for Horizon 2020

27/61
27/45
27/61

ELEMENTI NORMATIVI
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
8.1 OGGETTO .
8.2 CRITERI GENERALI.
8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.
DEFINIZIONI
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 PROGETTI
8.5.1 Analisi storico-critica .
8.5.2 Rilievo .
8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.
IMPOSTAZIONE
8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.
ANALISI
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 .
METODI DI ANALISI E
8.7.3 Edifici misti .
METODI DI
8.7.4 Criteri e tipi d’intervento
8.7.5 Progetto dell’intervento
INTERVENTO

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

28
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
8.1 OGGETTO .
8.2 CRITERI GENERALI.
8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.
DEFINIZIONI
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 PROGETTI
8.5.1 Analisi storico-critica .
8.5.2 Rilievo .
8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.
IMPOSTAZIONE
8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.
ANALISI
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 .
METODI DI ANALISI E
8.7.3 Edifici misti ..
METODI DI
8.7.4 Criteri e tipi d’intervento
8.7.5 Progetto dell’intervento
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.
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

29
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
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).

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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

30
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

DM 2008

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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

31
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

DM 2008

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
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

32
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

33
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
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.

Soprattutto per beni di interesse culturale
Si deve presentare progettazione al Genio Civile
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

34
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

35
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
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.

NON si deve presentare progettazione al Genio Civile
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

36
StroNGER for Horizon 2020

37/61
37/45
37/61

CONCETTI GENERALI
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
8.1 OGGETTO .
8.2 CRITERI GENERALI.
8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.
DEFINIZIONI
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 PROGETTI
8.5.1 Analisi storico-critica .
8.5.2 Rilievo .
8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.
IMPOSTAZIONE
8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.
ANALISI
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 .
METODI DI ANALISI E
8.7.3 Edifici misti ..
METODI DI
8.7.4 Criteri e tipi d’intervento
8.7.5 Progetto dell’intervento
INTERVENTO

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

38
CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO
8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

DM 2008

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 postintervento;
• verifiche della struttura post-intervento.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

39
CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO
8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

DM 2008

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 postintervento;
• verifiche della struttura post-intervento.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

40
CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO I

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
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

41
CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO II

forza

RIDUZIONE DELLA DOMANDA (e.g. isolamento)
Sovrastruttura invariata

Domanda pre-isolamento

Domanda post-isolamento sulla sovrastruttura

spostamento
Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

42
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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

43
StroNGER for Horizon 2020

44/61
44/45
44/61

INTERVENTI SULLE
STRUTTURE IN C.A.
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

- Isolatori sismici

Globali

- Controventi (anche dissipativi)
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
- FRP

Locali

- Sistema CAM

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

45
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

- Isolatori sismici

Globali

- Controventi (anche dissipativi)
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
- FRP

Locali

- Sistema CAM

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46
Bollettino FIB-24 (: TECNICHE DI ADEGUAMENTO SISMICO
Tecnica

Effetti locali

Effetti globali

Iniezione di resine

Ripristino resistenza e rigidezza

Nessuno

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

Disturbo Costo
Basso

Approccio di ripristino

Da medio a Può porre rimedio alla risposta di
alto
"piano soffice". Se interessa pochi
piani, può spostare tale meccanismo ai
piani superiori
Basso
Efficace ove il principale problema sia
scarsa armatura trasversale. Veloce
installazione.

Camicie o collari in Incremento duttilità e resistenza a taglio.
Garantendo una forte azione composita,
acciaio
incremento di rigidezza

Incremento capacità deformativa
globale

Fasciatura parziale Sensibile incremento di duttilità. Limitati
effetti su resistenza o rigidezza
con FRP

Come per collari in acciaio

Basso

Riduce marginalmente il drift globale
riducendo la deformabilità dei nodi
trave-pilastro
Distribuzione delle rigidezze invariata

Basso

Come sopra

Basso

Come sopra

Rinforzo dei nodi
con FRP

Eliminazione rottura a taglio dei nodi

Fasciatura
completa in
FRP
Pareti in c.a.

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

Controventi in
acciaio

Protezione nei confronti del collasso
Incremento di duttilità globale a
di elementi fragili in c.a. posti nelle
Capacità dissipativa. Può
vicinanze. Può indurre notevoli sollecitazioni risolvere i problemi di "piano soffice".
nei nodi.

Inserimento di
pannelli Murari

Induce sensibili sollecitazioni nei nodi.
Incrementa la rigidezza di piano e
riduce quindi gli spostamenti di
Interpiano

Potrebbe portare ad un incremento di
sollecitazioni nelle inmediate vicinanze

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

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

Soluzione adeguata quando il costo
non è un criterio predominante

Alto

E' l'approccio più adeguato se il
"disturbo" arrecato non è un problema.
E' necessario un
drastico intervento in fondazione
Da basso a Occorre porre attenzione nel
medio
progetto di aste e connessioni al fine di
proteggersi da fenomeni di instabilità
locale e rotture post-buckling
Da medio Soluzione efficace quando i pannelli
ad alto
sono applicati all'esterno e ben
assicurati alla
struttura. È possibile adottare moduli di
calcestruzzo Prefabbricati anziché
pannelli in muratura.

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmarefrancesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
manfredi2.pdf

47
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

- Isolatori sismici
- Controventi dissipativi
- Incamiciatura delle aste

L’isolamento
alla
base
presuppone un aumento degli
- Calastrellatura
spostamenti di corpo rigido e
quindi
è
di
difficile
- FRP
realizzazione per edifici in
adiacenza con altri. Sofisticata
inoltre
la
tecnica
di
- Sistema CAM
inserimento
che
prevede
sospensione e taglio delle
colonne
ed
inserimento
dell’isolatore.

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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

- Isolatori sismici
- Controventi dissipativi
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
- FRP
- Sistema CAM

Comporta essenzialmente un incremento in termini di resistenza e rigidezza. Può essere
applicata sia per sanare danneggiamenti locali che come tecnica di rinforzo.
Sono interventi molto efficaci nel contrastare la rottura per schiacciamento di elementi
strutturali 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

- Isolatori sismici
- Controventi dissipativi
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
- FRP
- Sistema CAM
L’utilizzo di elementi in acciaio per la cerchiatura permette di raggiungere il necessario
incremento in termini di capacità locale senza però incrementare la rigidezza. L’applicazione
comporta un incremento in termini di resistenza e duttilità.
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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO
Rinforzo a
taglio
- Isolatori sismici
- Controventi dissipativi
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
(pressopiegati ad L e nastri
metallici pretesi in acciaio ad
altaFRP
- resistenza)

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

- Sistema CAM (Cerchiatura Attiva Manufatti)
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.
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INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

- Isolatori sismici
- Controventi (anche dissipativi)
- Incamiciatura delle aste
PROBLEMATICHE di progetto
- Calastrellatura
• Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione
• - FRP
Definizione dei criteri di modellazione dei
controventi
• - Sistema CAM
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
Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni.
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http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf
PROGETTAZIONE DEI CONTROVENTI IN ACCIAIO
Finalità dell’intervento è quella di limitare le deformazioni interpiano e regolarizzare la
deformata. Obiettivo: Impedire il martellamento tra le strutture adiacenti e scongiurare
meccanismi di piano (regolarizzazione della deformata e limitare la deformazione
interpiano).

PROBLEMATICHE di progetto
•

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
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53
EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI
SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA

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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54
EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI
DISSIPATIVI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA

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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55
CONTROVENTI - CONFIGURAZIONI

Pericolosi perche’
insistono su pilastro

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56
Domanda

EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI
SULLA RIGIDEZZA

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57
DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO IN CAMPO ELASTICO

Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni.
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58
Domanda preintervento

Domanda con
controvento

EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI
DISSIPATIVA SULLA RIGIDEZZA

Un controvento dissipativo oltre ad irrigidire la
struttura incrementa la dissipazione –riduce la
domanda

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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59
DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E
TELAIO IN CAMPO ELASTICO

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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60
DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E
TELAIO IN CAMPO PLASTICO

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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61
TIPI DI CONTROVENTO: GIUNTO DISSIPATIVO

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

- Isolatori sismici
- Controventi (anche dissipativi)
- Incamiciatura delle aste
- Calastrellatura
- FRP

• Rinforzo a flessione con FRP

• Rinforzo a taglio con FRP

- Sistema CAM
Sensibile aumento della duttilità locale
• Confinamento con FRP
• Rinforzo a flessione con FRP
• Rinforzo a taglio con FRP
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OBIETTIVI ADEGUAMENTO CON FRP
La linea guida di riferimento pper l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf
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65
FRP- COMPOSIZIONE

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf
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66
FRP- MAGGIORI TIPOLOGIE DI FIBRE

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf
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67
FRP- CONFIGURAZIONE E CARATTERISTICHE DELLE
FIBRE

Acciaio da C.A.

NO RESISTENZA A
COMPRESSIONE
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68
FRP- APPLICAZIONE

Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf
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69
FRP- MODI DI ROTTURA

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70
FRP- AUMENTO DI DUTTILITA’

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf
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71
RINFORZO CON FRP PER IL TAGLIO
sono consentite unicamente le configurazioni ad U o in avvolgimento;

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

Strisce verticali

Strisce diagonali

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf
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72
RINFORZO IN FRP– ANCORAGGIO

Eventuali fili vanno fissati alle estremità tramite
lunghezze di ancoraggio opportune, oppure tramite
piastre o tramite sfiocchettamento sul piano
ortogonale

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73
FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E
RINFORZO A TAGLIO

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

74
FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E
RINFORZO A TAGLIO

Gaetano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf

75
StroNGER for Horizon 2020

76/61
76/45
76/61

METODO DI ANALISI E VERIFICA
DELL’ADEGUAMENTO
METODI DI ANALISI – STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO
DM 2008
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 di
valutare 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 dei
materiali esistenti, determinate secondo le modalità indicate al punto 8.5.3, divise per i fattori di
confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto.
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77
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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78
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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79
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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80
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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81
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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82
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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83
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Performance
point

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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84
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

Performance
point

Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf
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85
METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE
– METODO N2

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
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86
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A. - ALTERNATIVE

Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf
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StroNGER for Horizon 2020

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INTERVENTI SULLE
STRUTTURE IN
MURATURA
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA
- Cordoli
- Tirantature metalliche

Globali

- Iniezioni (anche armate)
- Cuci-Scuci
- Intonaco armato
- Cerchiatura aperture
- Elementi in breccia

Locali

- Iniezioni di miscele leganti
- FRP
- Sistema CAM
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89
INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA
- Cordoli
- Tirantature metalliche

Globali

- Iniezioni (anche armate)
- Cuci-Scuci
- Intonaco armato
- Cerchiatura aperture
- Elementi in breccia

Locali

Tipologie di
intervento mostrate
nella successiva
applicazione

- Iniezioni di miscele leganti
- FRP
- Sistema CAM
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90
StroNGER for Horizon 2020

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91/45
91/61

3) Caso applicativo:
adeguamento sismico di un
palazzo storico in mutatura
CASO STUDIO – Palazzo Camponeschi, L’Aquila

chiesa dei Gesuiti
S. Margherita

Oggetto dell’intervento
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92
CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO
8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO

DM 2008

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 postintervento;
• verifiche della struttura post-intervento.

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93
IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO
• Conoscenza
Geometria
Caratteristiche dei materiali
Condizioni di conservazione
• Definizione delle prestazioni richieste
Sismicità dell’area
Destinazione d’uso
Livello di protezione richiesto/accettato
• Valutazione della struttura esistente
Definizione del modello
Analisi sismica
Verifica di sicurezza
• Progetto di adeguamento
Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste
Dimensionamento dell’intervento
• Valutazione della struttura adeguata

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94
IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO
• Conoscenza
Geometria
Caratteristiche dei materiali
Condizioni di conservazione
• Definizione delle prestazioni richieste
Sismicità dell’area
Destinazione d’uso
Livello di protezione richiesto/accettato
• Valutazione della struttura esistente
Definizione del modello
Analisi sismica
Verifica di sicurezza
• Progetto di adeguamento
Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste
Dimensionamento dell’intervento
• Valutazione della struttura adeguata

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95
ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI
8 COSTRUZIONI ESISTENTI
DM 2008
8.1 OGGETTO .
8.2 CRITERI GENERALI.
8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA.
DEFINIZIONI
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 PROGETTI
8.5.1 Analisi storico-critica .
8.5.2 Rilievo .
8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali.
IMPOSTAZIONE
8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza.
ANALISI
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 .
METODI DI ANALISI E
8.7.3 Edifici misti ..
METODI DI
8.7.4 Criteri e tipi d’intervento
8.7.5 Progetto dell’intervento
INTERVENTO

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96
Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf
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97
Sopralluogo Palazzo Camponeschi
L’Aquila
28 Luglio 2011
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Via Camponeschi

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99
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Via Camponeschi

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100
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

101
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
via dell’Annunziata

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

102
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Prospetto su via dell’Annunziata

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

103
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Prospetto su via Burri (1/2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

104
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

Prospetto su via Burri (2/2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

105
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Intersezione tra i due corpi (1/2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

106
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Intersezione tra i due corpi – vista dall’interno

Vista della connessione
tra gli edifici dall’interno
Piano secondo

Vista della connessione
tra gli edifici dall’interno
Piano primo

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Sopralluogo 28 luglio 2011107
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano terra (stanze lato Via Camponeschi)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

108
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano terra (corridoio lato Via Camponeschi)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

109
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano terra (stanza intersezione Via Camponeschi – Via Burri)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

110
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano primo (lato del muro con spanciamento)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

111
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano primo

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

112
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni
Piano terra – corridoio – particolari della muratura

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

113
CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

114
CASO STUDIO – Indagini

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

115
CASO STUDIO – Indagini

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

116
IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO
•

Conoscenza
Geometria
Caratteristiche dei materiali
Condizioni di conservazione

•

Definizione delle prestazioni richieste
Sismicità dell’area
Destinazione d’uso
Livello di protezione richiesto/accettato

•

Valutazione della struttura esistente
Definizione del modello
Analisi sismica
Verifica di sicurezza

•

Progetto di adeguamento
Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste
Dimensionamento dell’intervento

•

Valutazione della struttura adeguata

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

117
StroNGER for Horizon 2020

118/61
118/45
118/61

PROGETTO DI
ADEGUAMENTO
www.francobontempi.org

1
2
3
4

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

119
www.francobontempi.org
francesco.petrini@uniroma1.it

120
www.francobontempi.org

Configurazione
topologica
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:

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

122
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.
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

123
Braccio SE

Braccio NO

Blocco VA

1

y
x

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124
2

Braccio SE

Blocco VA

Braccio NO

y
x

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

125
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 esplicita
a) 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.
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

126
VA
NO

SE

3

y
x
y
x
Blocco NO

4
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

128
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).

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

129
b

a

5
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

130
a

b
Piano terra

1o Piano

2o Piano

6
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

131
setto continuo dal
piano terra fino alla
sommità
dell’edificio

Via Forcella
Piano strada

7
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Cortile
Piano strada

132
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.
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

133
Blocco NO

Blocco VA

8
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Blocco SE

Suddivisione
in blocchi

134
IPE 300

IPE 600

Coronamento principale
con profilati in acciaio

9
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

135
IPE 300

IPE 600

CORRENTI
INFERIORI
CAPRIATE

Completamento con
coronamento secondario
con travature in legno

10
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136
Coronamento principale
con profilati in acciaio

Completamento con
coronamento secondario
con travature in legno
o tiranti capriate
francesco.petrini@uniroma1.it

137
Coronamento principale
con profilati in acciaio

Completamento con
coronamento secondario
con travature in legno
o tiranti capriate
Palazzo Camponeschi - FB
francesco.petrini@uniroma1.it ,

138
139
francesco.petrini@uniroma1.it

140
www.francobontempi.org

Incatenamenti
Collegamenti solai / pareti

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

141
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).
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

142
Incatenamenti delle volte nord e nel
lato del piano terra)
nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti
sottofondo del secondo piano

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

143
Incatenamenti: piano secondo
TRAVE ACCIAIO
SOMMITA’

CORRENTE
INFERIORE
CAPRIATA IN
LEGNO

PIASTRE DI
DIFFUSIONE

CATENA
TRASVERSALE

CATENA
LONGITUDINALE

144
Incatenamenti delle volte del piano terra) e nel
lato sud
nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti
sottofondo del secondo piano

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145
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

146
Connessioni solai / pareti

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147
148
149
150
151
www.francobontempi.org

Iniezioni con miscele leganti

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152
www.francobontempi.org

Reti e connessioni trasversali

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153
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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

154
Piano terra

rinforzo continuo in forma rete di basalto
iniezione

1
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155
Primo e secondo piano

rinforzo continuo in forma rete di basalto

2
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156
iniezione

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

157
158
Disposizione indicativa
rete in facciata (1):

3
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159
Disposizione indicativa
rete in facciata (2):

4
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

160
Disposizione indicativa
rete in facciata (3):

5
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

161
162
163
164
165
22/08/11

Palazzo Camponeschi - FB

166
BASI DEL PROGETTO (2)
Parametri per le verifiche
strutturali

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

167
IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO
•

Conoscenza
Geometria
Caratteristiche dei materiali
Condizioni di conservazione

•

Definizione delle prestazioni richieste
Sismicità dell’area
Destinazione d’uso
Livello di protezione richiesto/accettato

•

Valutazione della struttura esistente
Definizione del modello
Analisi sismica
Verifica di sicurezza

•

Progetto di adeguamento
Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste
Dimensionamento dell’intervento

•

Valutazione della struttura adeguata

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

168
Domanda: Azione Sismica
NTC 2008 §2.4.1.

Vita nominale

NTC 2008 §2.4.2.

Classe d’uso

NTC 2008 §2.4.3.

C8.7.1.2

Periodo di riferimento per l’azione
sismica
Longitudine
Latitudine
Categoria di suolo
Coefficiente di amplificazione
topografico
Fattore di struttura
aSLV / g

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

VN = 50 anni
Classe III: Costruzioni il cui uso
preveda affollamenti
significativi
VR = VN ⋅CU =
= 50 ⋅1.5 = 75 anni
13.422 EST
42.535 NORD
B
ST = 1
q = 1.5 ⋅ 1.5 = 2.25
(edificio non regolare in altezza
e αU / αE = 1.5)
0.35

169
Spettro di progetto

22/08/11

Palazzo Camponeschi - FB

170
Capacita’: valori di progetto
caratteristiche meccaniche
muratura
Caratteristica
meccanica
(MPa)
Resistenza a
compressione
della muratura
Resistenza a
taglio della
muratura

Riduzione
per nucleo
ampio e
scadente

Incremento
per
connessione
trasversale

Incremento
per iniezione
di miscele
leganti

Valore
medio

Valore
caratteristico

Valore
di
progetto

1.40

1.22

0.61

0.55

0.82

1.64

0.26

0.23

0.11

0.10

0.15

0.31

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

171
Fattore di confidenza: FC=1.15

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

172
Caratteristiche meccaniche medie

173
Coefficienti correttivi

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

174
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
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

175
CARICHI VERTICALI
Analisi in campo lineare

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

176
Esistente: carichi verticali (1)

Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Le zone in cui
si supera la
resistenza a
compression
e sono
estese e
collegate

VISTA DAVANTI

177
Proposta: carichi verticali (1)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

178
Proposta: carichi verticali (1bis)

Nelle zone in azzurro
necessitano
connessioni trasversali

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

179
Esistente: carichi verticali (2)

VISTA DIETRO

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
180
Proposta: carichi verticali (2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

181
Proposta: carichi verticali (2bis)

Non e’
evidenziata la
necessità di
iniezioni nelle
Pareti esterne

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

182
Proposta: carichi verticali (2tris)

Si nota la
necessità di
iniezioni nei
maschi interni

VISTA DIETRO
SENZA PARETI ESTERNE

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

183
Proposta: carichi verticali (2tris)

Si nota la
necessità di
iniezioni nei
maschi interni

VISTA DIETRO
SENZA PARETI ESTERNE

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

184
Esistente: carichi verticali (3)

VISTA DA SOTTO
Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Le zone in cui
si supera la
resistenza a
compression
e sono
estese e
collegate

185
Proposta: carichi verticali (3)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

186
Proposta: carichi verticali (3bis)

Nelle zone in azzurro
necessitano
connessioni trasversali

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

187
AZIONE SISMICA
Analisi in campo lineare

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

188
Esistente: sisma direzione Y (1)

Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Le zone in cui
si supera la
resistenza a
compression
e sono
estese e
collegate

VISTA DAVANTI

189
Proposta: sisma direzione Y (1)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

190
Proposta: sisma direzione Y (1f)

analisi
non lineare

L’efficacia della rete di rinforzo,
specie nella parte in alto dell’edificio,
e’ mostrata da uno stato tensionale di trazione
significativo con valori intorno a 10 -30 MPa.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

191
Proposta: sisma direzione Y (1ff)

analisi
non lineare

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.

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

192
Proposta: sisma direzione Y (1f)

analisi
non lineare

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

193
Proposta: sisma direzione -Y (1ff)

analisi
non lineare

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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

194
Proposta: sisma direzione Y (1bis)

Nelle zone in azzurro
necessitano
connessioni trasversali

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

195
Esistente: sisma direzione Y (2)

VISTA DIETRO

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
196
Proposta: sisma direzione Y (2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

197
Proposta: sisma direzione Y (2)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

198
Proposta: sisma direzione Y (2bis)

Non e’
evidenziata la
necessità di
iniezioni nelle
Pareti esterne

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

199
Proposta: sisma direzione Y (2tris)

Si nota la
necessità di
iniezioni nei
maschi interni

VISTA DIETRO
SENZA PARETI ESTERNE

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

200
Esistente: sisma direzione Y (3)

VISTA DA SOTTO
Nelle zone in grigio,
si supera la resistenza
a compressione
della muratura
francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Le zone in cui
si supera la
resistenza a
compression
e sono
estese e
collegate

201
Proposta: sisma direzione Y (3)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

202
Proposta: sisma direzione Y (3bis)

Nelle zone in azzurro
necessitano
connessioni trasversali

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

Nelle zone in blu
necessitano iniezione
di miscele leganti

203
Esistente: sisma direzione Y (4)

Spostamento massimo:
3.0 cm
(amplificazione nel disegno = 50)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

204
Proposta: sisma direzione Y (4)

Spostamento massimo:
2.6 cm
(amplificazione nel disegno = 50)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

205
Esistente: sisma direzione X

Spostamento massimo:
2.5 cm
(amplificazione nel disegno = 50)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

206
Proposta: sisma direzione X

Spostamento massimo:
2.5 cm
(amplificazione nel disegno = 50)

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

207
www.francobontempi.org

VERIFICHE
COMPLESSIVE
Aspetti quantitivi

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

208
www.francobontempi.org

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

209
70000

Spinta Y-

www.francobontempi.org

60000
nodo 614
50000
nodo 614 no fibre basalto

V(kN) 40000

nodo 614 no incatenamenti

30000

nodo 614 aperture muri

20000

nodo 614 aperture muri no
connessioni solai

10000
0
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

d(m)

francesco.petrini@uniroma1.it

210
SOMMARIO
• Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake
Engineering (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

francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com

211
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) - info@stronger2012.com
213

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

  • 1. School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome Via Eudossiana 18 00184 Rome (ITALY) Polo Universitario Sistemi Logistici di Livorno Master Universitario di 2° Livello: Soluzioni Innovative nell’Ingegneria Edile Soluzioni strutturali integrate: Adeguamento sismico. Con particolare riguardo all’utilizzo di acciaio o FRP Pisa, 7 marzo 2014 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. 1
  • 2. SOMMARIO • Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 2
  • 3. StroNGER for Horizon 2020 3/61 3/45 3/61 1) Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE)
  • 4. PROGETTAZIONE SISMICA - BASI Comportamento dissipativo TRADIZIONALE (Stati limite) FILOSOFIE DI PROGETTO INNOVATIVA (Performance Based Design) Comportamento non dissipativo Comportamento dissipativo Comportamento non dissipativo A differenza dei metodi tradizionali di progettazione, nella progettazione prestazionale (PerformanceBased Design – PBD), ci si basa come regola generale, solo sul soddisfacimento di criteri generali di prestazione. Il progettista ha totale libertà nel selezionare il sistema strutturale più adeguato, affinché per specificati livelli di intensità del sisma il danno possa essere contenuto entro limiti prefissati francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 4
  • 5. StroNGER for Horizon 2020 5/61 5/45 5/61 IMPORTANZA DEL COMPORTAMENTO DISSIPATIVO NEL METODO TRADIZIONALE
  • 6. PROGETTAZIONE SISMICA – BASI Il comportamento dissipativo Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica. Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico. Costruzioni d’acciaio per le NTC2008 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 6
  • 7. PROGETTAZIONE SISMICA – BASI- abbattimento della energia Il comportamento dissipativo Per struttura con comportamento dissipativo si intende una struttura concepita in maniera tale da avere elementi strutturali o parti di elementi strutturali in grado di dissipare parte dell’energia sismica mediante cicli di deformazione inelastica. Sotto l’azione del sisma vi saranno dunque elementi progettati per fornire un comportamento plastico ed altri progettati per un comportamento di tipo elastico. 0.350 0.300 Abbattimento dell’energia “sentita” dalla struttura 0.250 Nella progettazione classica la dissipazione avviene per plasticizzazione di zone (elementi) dedicate della struttura. Siccome tale dissipazione avviene per isteresi, le parti dissipative devono avere una opportuna duttilità Se [g] 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 Periodo T [s] SLV SLD francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 7
  • 8. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità 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 plasticizzazione delle 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 8
  • 9. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità A livello di sistema Questo richiede che A livello di elementi strutturali 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 plasticizzazione delle 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 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 9
  • 10. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisiti per il conseguimento della duttilità A livello di sistema Questo richiede che A livello di elementi strutturali Questo richiede che A livello di materiale strutturali 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 plasticizzazione delle 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 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. Il materiale deve avere una alta duttilità εu >> εy. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 10
  • 11. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Capacity design o Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema In condizioni limite, quale tipologia di collasso globale è auspicabile? Gli elementi, o parte di essi, destinati alla dissipazione devono essere scelti e progettati in modo da favorire una particolare tipologia di collasso globale Gli elementi, o parte di essi, non destinati alla dissipazione devono essere progettati in modo da fornire un’adeguata sovraresistenza francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 11
  • 12. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Principi base sulla Gerarchia delle Resistenze a livello di sistema (II) Il coefficiente di sicurezza a, 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 12
  • 13. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO – requisito di materiale (micro-scala) per ottenimento della duttilità DM2008. Il materiale acciaio – Prescrizioni addizionali per le zone dissipative ݂‫ݑ‬ ≥ 1.20 ݂‫ݕ‬ ߝ‫%02 ≥ ݑ‬ La resistenza del materiale, per le zone dissipative, deve essere amplificata con un coefficiente di sovraresistenza gov , dato dal rapporto tra il valore di resistenza medio fym e quello caratteristico fyk al fine di considerare l’aleatorietà di fy francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 13
  • 14. PROGETTAZIONE SISMICA – IMPORTANZA DELLA DISSIPAZIONE E CAPACITY DESIGN NELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Capacity design non applicato nelle strutture in C.A.: piano soffice francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 14
  • 15. StroNGER for Horizon 2020 15/61 15/45 15/61 IL CASO DELLE STRUTTURE CONTROVENTATE IN ACCIAIO
  • 16. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi LO SNERVAMENTO DEI DIAGONALI TESI DEVE PRECEDERE IL RAGGIUNGIMENTO DELL’INSTABILITA’ DEI DIAGONALI COMPRESSI VANTAGGI SPOSTAMENTI LATERALI CONTENUTI SVANTAGGI VINCOLI ARCHITETTONICI ELEMENTI DEDICATI ALLA DISSIPAZIONE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 16
  • 17. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi concentrici (D.M. 2008) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 17
  • 18. PROGETTAZIONE SISMICA – CASO STRUTTURE CONTROV. IN ACCIAIO Le tipologie strutturali con controventi eccentrici (D.M. 2008) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 18
  • 19. 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Caso D – Schema a ritti pendolari (travi incernierate alle colonne) con controventi aggiuntivi. Travi con bassa rigidezza 19
  • 20. PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI Meccanismo dissipativo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sollecitazioni 20
  • 21. PROGETTAZIONE SISMICA –CONTROVENTI IN ACCIAIO ECCENTRICI Meccanismo dissipativo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sollecitazioni 21
  • 22. StroNGER for Horizon 2020 22/61 22/45 22/61 UNA VISIONE PIU’ AMPIA TRAMITE IL PERFORMANCEBASED EARTHQIAKE ENGINEERING (PBEE)
  • 23. PROGETTAZIONE SISMICA - PERFORMANCE-BASED DESIGN PBE in the design phase (Macro-level) 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. Concetto di sostenibilità Importanza del livello di conoscenza SEAOC (1995). Vision 2000 - A Framework for Performance Based Design. Vol. I-III, Structural Engineers Association of California, Sacramento, CA. 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 23
  • 24. PERFORMANCE-BASED DESIGN – PANORAMICA AMPLIATA a Metodi Tradizionali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 24
  • 25. STRATEGIE DI PROGETTAZIONE SISMICA - L’AZIONE SISMICA 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 25
  • 26. StroNGER for Horizon 2020 26/61 26/45 26/61 2) Adeguamento sismico
  • 27. StroNGER for Horizon 2020 27/61 27/45 27/61 ELEMENTI NORMATIVI
  • 28. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 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 PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 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 . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti . METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 28
  • 29. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 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 PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 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 . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 29
  • 30. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 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). 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 30
  • 31. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DM 2008 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 31
  • 32. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.4.1 INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DM 2008 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 32
  • 33. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 33
  • 34. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 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. Soprattutto per beni di interesse culturale Si deve presentare progettazione al Genio Civile francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 34
  • 35. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 35
  • 36. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 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. NON si deve presentare progettazione al Genio Civile francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 36
  • 37. StroNGER for Horizon 2020 37/61 37/45 37/61 CONCETTI GENERALI
  • 38. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 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 PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 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 . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 38
  • 39. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 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 postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 39
  • 40. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 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 postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 40
  • 41. CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO I 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 41
  • 42. CONCETTI GENERALI – STRATEGIE DI INTERVENTO II forza RIDUZIONE DELLA DOMANDA (e.g. isolamento) Sovrastruttura invariata Domanda pre-isolamento Domanda post-isolamento sulla sovrastruttura spostamento Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 42
  • 43. 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 43
  • 44. StroNGER for Horizon 2020 44/61 44/45 44/61 INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A.
  • 45. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici Globali - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP Locali - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 45
  • 46. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici Globali - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP Locali - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 46
  • 47. Bollettino FIB-24 (: TECNICHE DI ADEGUAMENTO SISMICO Tecnica Effetti locali Effetti globali Iniezione di resine Ripristino resistenza e rigidezza Nessuno 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 Disturbo Costo Basso Approccio di ripristino Da medio a Può porre rimedio alla risposta di alto "piano soffice". Se interessa pochi piani, può spostare tale meccanismo ai piani superiori Basso Efficace ove il principale problema sia scarsa armatura trasversale. Veloce installazione. Camicie o collari in Incremento duttilità e resistenza a taglio. Garantendo una forte azione composita, acciaio incremento di rigidezza Incremento capacità deformativa globale Fasciatura parziale Sensibile incremento di duttilità. Limitati effetti su resistenza o rigidezza con FRP Come per collari in acciaio Basso Riduce marginalmente il drift globale riducendo la deformabilità dei nodi trave-pilastro Distribuzione delle rigidezze invariata Basso Come sopra Basso Come sopra Rinforzo dei nodi con FRP Eliminazione rottura a taglio dei nodi Fasciatura completa in FRP Pareti in c.a. Notevole incremento di duttilità e resistenza a taglio; piccolo incremento di rigidezza Controventi in acciaio Protezione nei confronti del collasso Incremento di duttilità globale a di elementi fragili in c.a. posti nelle Capacità dissipativa. Può vicinanze. Può indurre notevoli sollecitazioni risolvere i problemi di "piano soffice". nei nodi. Inserimento di pannelli Murari Induce sensibili sollecitazioni nei nodi. Incrementa la rigidezza di piano e riduce quindi gli spostamenti di Interpiano Potrebbe portare ad un incremento di sollecitazioni nelle inmediate vicinanze Riduzione drastica della domanda di deformazione in tutti gli altri elementi. Risolve i problemi di "piano soffice" Incremento di peso, dunque di forze sismiche. Riduce il periodo, dunque incrementa le accelerazioni. Se I pannelli sono monolitici possono modificare la risposta globale fino ad un comportamento a mensola. Soluzione adeguata quando il costo non è un criterio predominante Alto E' l'approccio più adeguato se il "disturbo" arrecato non è un problema. E' necessario un drastico intervento in fondazione Da basso a Occorre porre attenzione nel medio progetto di aste e connessioni al fine di proteggersi da fenomeni di instabilità locale e rotture post-buckling Da medio Soluzione efficace quando i pannelli ad alto sono applicati all'esterno e ben assicurati alla struttura. È possibile adottare moduli di calcestruzzo Prefabbricati anziché pannelli in muratura. Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmarefrancesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com manfredi2.pdf 47
  • 48. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste L’isolamento alla base presuppone un aumento degli - Calastrellatura spostamenti di corpo rigido e quindi è di difficile - FRP realizzazione per edifici in adiacenza con altri. Sofisticata inoltre la tecnica di - Sistema CAM inserimento che prevede sospensione e taglio delle colonne ed inserimento dell’isolatore. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 49. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP - Sistema CAM Comporta essenzialmente un incremento in termini di resistenza e rigidezza. Può essere applicata sia per sanare danneggiamenti locali che come tecnica di rinforzo. Sono interventi molto efficaci nel contrastare la rottura per schiacciamento di elementi strutturali sottoposti a compressione o a pressoflessione. Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 50. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP - Sistema CAM L’utilizzo di elementi in acciaio per la cerchiatura permette di raggiungere il necessario incremento in termini di capacità locale senza però incrementare la rigidezza. L’applicazione comporta un incremento in termini di resistenza e duttilità. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 51. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO Rinforzo a taglio - Isolatori sismici - Controventi dissipativi - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura (pressopiegati ad L e nastri metallici pretesi in acciaio ad altaFRP - resistenza) Pressopiegati ad L e nastri pretesi in un nodo d’angolo - Sistema CAM (Cerchiatura Attiva Manufatti) 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 52. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - Isolatori sismici - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste PROBLEMATICHE di progetto - Calastrellatura • Uniforme distribuzione del sistema di dissipazione • - FRP Definizione dei criteri di modellazione dei controventi • - Sistema CAM 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 Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf
  • 53. PROGETTAZIONE DEI CONTROVENTI IN ACCIAIO Finalità dell’intervento è quella di limitare le deformazioni interpiano e regolarizzare la deformata. Obiettivo: Impedire il martellamento tra le strutture adiacenti e scongiurare meccanismi di piano (regolarizzazione della deformata e limitare la deformazione interpiano). PROBLEMATICHE di progetto • 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 53
  • 54. EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 54
  • 55. EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI DISSIPATIVI SULL’ENTITA’ DELL’AZIONE SISMICA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 55
  • 56. CONTROVENTI - CONFIGURAZIONI Pericolosi perche’ insistono su pilastro Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 56
  • 57. Domanda EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI SULLA RIGIDEZZA Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 57
  • 58. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO IN CAMPO ELASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 58
  • 59. Domanda preintervento Domanda con controvento EFFETTO DELL’INSERIMENTO DEI CONTROVENTI DISSIPATIVA SULLA RIGIDEZZA Un controvento dissipativo oltre ad irrigidire la struttura incrementa la dissipazione –riduce la domanda Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 59
  • 60. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E TELAIO IN CAMPO ELASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 60
  • 61. DISSIPAZIONE CON CONTROVENTO DISSIPATIVO E TELAIO IN CAMPO PLASTICO Franco Braga. Tecnologie innovative di protezione sismica, controventi dissipativi e loro applicazioni. http://www.ordineingegnerimantova.it/corsi/sismica%20Intervento_Braga.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 61
  • 62. TIPI DI CONTROVENTO: GIUNTO DISSIPATIVO http://www.angelobiondi.com/Download/Slideshow/Slideshow-InterventiC.A..pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 63. 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 64. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO La linea guida di riferimento per l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013 - Isolatori sismici - Controventi (anche dissipativi) - Incamiciatura delle aste - Calastrellatura - FRP • Rinforzo a flessione con FRP • Rinforzo a taglio con FRP - Sistema CAM Sensibile aumento della duttilità locale • Confinamento con FRP • Rinforzo a flessione con FRP • Rinforzo a taglio con FRP francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com
  • 65. OBIETTIVI ADEGUAMENTO CON FRP La linea guida di riferimento pper l’applicazione di FRP è la CNR-DT 200 R1/2013 Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 65
  • 66. FRP- COMPOSIZIONE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 66
  • 67. FRP- MAGGIORI TIPOLOGIE DI FIBRE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 67
  • 68. FRP- CONFIGURAZIONE E CARATTERISTICHE DELLE FIBRE Acciaio da C.A. NO RESISTENZA A COMPRESSIONE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 68
  • 69. FRP- APPLICAZIONE Zila Rinaldi. Tecniche di rinforzo con materiali innovativi. http://www.last.uniroma2.it/download/Presentazione%20Rinaldi.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 69
  • 70. FRP- MODI DI ROTTURA francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 70
  • 71. FRP- AUMENTO DI DUTTILITA’ Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 71
  • 72. RINFORZO CON FRP PER IL TAGLIO sono consentite unicamente le configurazioni ad U o in avvolgimento; sono consentiti unicamente rinforzi la cui direzione di maggior resistenza sia ortogonale all’asse longitudinale dell’elemento (b =90°). Continuo Strisce verticali Strisce diagonali Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 72
  • 73. RINFORZO IN FRP– ANCORAGGIO Eventuali fili vanno fissati alle estremità tramite lunghezze di ancoraggio opportune, oppure tramite piastre o tramite sfiocchettamento sul piano ortogonale francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 73
  • 74. FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 74
  • 75. FRP- APPLICAZIONI SUL C.A.- CONFINAMENTO NODI E RINFORZO A TAGLIO Gaetano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf 75
  • 76. StroNGER for Horizon 2020 76/61 76/45 76/61 METODO DI ANALISI E VERIFICA DELL’ADEGUAMENTO
  • 77. METODI DI ANALISI – STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO DM 2008 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 di valutare 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 dei materiali esistenti, determinate secondo le modalità indicate al punto 8.5.3, divise per i fattori di confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 77
  • 78. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 78
  • 79. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 79
  • 80. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 80
  • 81. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 81
  • 82. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 82
  • 83. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 83
  • 84. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Performance point Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 84
  • 85. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 Performance point Emanuele Del Monte. L’analisi statica non lineare secondo il D.M. 14/01/2008. http://people.dicea.unifi.it/emadelmo/Documenti/Lezione%20201004-26.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 85
  • 86. METODI DI ANALISI – VERIFICA IN TERMINI DI DEFORMAZIONE – METODO N2 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 86
  • 87. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN C.A. - ALTERNATIVE Gaetano Manfredi. Metodi di adeguamento innovativo. http://www.ordineingegnerinapoli.it/news/documenti/corsosismica2007-cmaremanfredi2.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 87
  • 88. StroNGER for Horizon 2020 88/61 88/45 88/61 INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA
  • 89. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA - Cordoli - Tirantature metalliche Globali - Iniezioni (anche armate) - Cuci-Scuci - Intonaco armato - Cerchiatura aperture - Elementi in breccia Locali - Iniezioni di miscele leganti - FRP - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 89
  • 90. INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN MURATURA - Cordoli - Tirantature metalliche Globali - Iniezioni (anche armate) - Cuci-Scuci - Intonaco armato - Cerchiatura aperture - Elementi in breccia Locali Tipologie di intervento mostrate nella successiva applicazione - Iniezioni di miscele leganti - FRP - Sistema CAM francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 90
  • 91. StroNGER for Horizon 2020 91/61 91/45 91/61 3) Caso applicativo: adeguamento sismico di un palazzo storico in mutatura
  • 92. CASO STUDIO – Palazzo Camponeschi, L’Aquila chiesa dei Gesuiti S. Margherita Oggetto dell’intervento francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 92
  • 93. CONCETTI GENERALI- STESURA DEL PROGETTO 8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTO DM 2008 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 postintervento; • verifiche della struttura post-intervento. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 93
  • 94. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 94
  • 95. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 95
  • 96. ELEMENTI NORMATIVI - CAP 8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8 COSTRUZIONI ESISTENTI DM 2008 8.1 OGGETTO . 8.2 CRITERI GENERALI. 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA. DEFINIZIONI 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 PROGETTI 8.5.1 Analisi storico-critica . 8.5.2 Rilievo . 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali. IMPOSTAZIONE 8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. ANALISI 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 . METODI DI ANALISI E 8.7.3 Edifici misti .. METODI DI 8.7.4 Criteri e tipi d’intervento 8.7.5 Progetto dell’intervento INTERVENTO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 96
  • 97. Camillo Nuti. Recupero delle strutture esistenti. http://www.associazioneaicap.it/pdf/NUTI-%20relazione%20generale.pdf francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 97
  • 99. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Via Camponeschi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 99
  • 100. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Via Camponeschi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 100
  • 101. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 101
  • 102. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni via dell’Annunziata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 102
  • 103. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via dell’Annunziata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 103
  • 104. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via Burri (1/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 104
  • 105. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Prospetto su via Burri (2/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 105
  • 106. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Intersezione tra i due corpi (1/2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 106
  • 107. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Intersezione tra i due corpi – vista dall’interno Vista della connessione tra gli edifici dall’interno Piano secondo Vista della connessione tra gli edifici dall’interno Piano primo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Sopralluogo 28 luglio 2011107
  • 108. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (stanze lato Via Camponeschi) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 108
  • 109. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (corridoio lato Via Camponeschi) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 109
  • 110. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra (stanza intersezione Via Camponeschi – Via Burri) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 110
  • 111. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano primo (lato del muro con spanciamento) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 111
  • 112. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano primo francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 112
  • 113. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni Piano terra – corridoio – particolari della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 113
  • 114. CASO STUDIO – Stato di danneggiamento - Condizioni francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 114
  • 115. CASO STUDIO – Indagini francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 115
  • 116. CASO STUDIO – Indagini francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 116
  • 117. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 117
  • 118. StroNGER for Horizon 2020 118/61 118/45 118/61 PROGETTO DI ADEGUAMENTO
  • 122. 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: francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 122
  • 123. 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 123
  • 124. Braccio SE Braccio NO Blocco VA 1 y x francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 124
  • 125. 2 Braccio SE Blocco VA Braccio NO y x francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 125
  • 126. 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 esplicita a) 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 126
  • 128. y x Blocco NO 4 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 128
  • 129. 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). francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 129
  • 131. a b Piano terra 1o Piano 2o Piano 6 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 131
  • 132. setto continuo dal piano terra fino alla sommità dell’edificio Via Forcella Piano strada 7 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Cortile Piano strada 132
  • 133. 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 133
  • 134. Blocco NO Blocco VA 8 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Blocco SE Suddivisione in blocchi 134
  • 135. IPE 300 IPE 600 Coronamento principale con profilati in acciaio 9 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 135
  • 136. IPE 300 IPE 600 CORRENTI INFERIORI CAPRIATE Completamento con coronamento secondario con travature in legno 10 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 136
  • 137. Coronamento principale con profilati in acciaio Completamento con coronamento secondario con travature in legno o tiranti capriate francesco.petrini@uniroma1.it 137
  • 138. Coronamento principale con profilati in acciaio Completamento con coronamento secondario con travature in legno o tiranti capriate Palazzo Camponeschi - FB francesco.petrini@uniroma1.it , 138
  • 139. 139
  • 141. www.francobontempi.org Incatenamenti Collegamenti solai / pareti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 141
  • 142. 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). francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 142
  • 143. Incatenamenti delle volte nord e nel lato del piano terra) nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti sottofondo del secondo piano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 143
  • 144. Incatenamenti: piano secondo TRAVE ACCIAIO SOMMITA’ CORRENTE INFERIORE CAPRIATA IN LEGNO PIASTRE DI DIFFUSIONE CATENA TRASVERSALE CATENA LONGITUDINALE 144
  • 145. Incatenamenti delle volte del piano terra) e nel lato sud nel sottofondo del primo piano (sopra i riempimenti sottofondo del secondo piano francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 145
  • 147. Connessioni solai / pareti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 147
  • 148. 148
  • 149. 149
  • 150. 150
  • 151. 151
  • 152. www.francobontempi.org Iniezioni con miscele leganti francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 152
  • 153. www.francobontempi.org Reti e connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 153
  • 154. 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 154
  • 155. Piano terra rinforzo continuo in forma rete di basalto iniezione 1 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 155
  • 156. Primo e secondo piano rinforzo continuo in forma rete di basalto 2 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 156
  • 158. 158
  • 159. Disposizione indicativa rete in facciata (1): 3 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 159
  • 160. Disposizione indicativa rete in facciata (2): 4 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 160
  • 161. Disposizione indicativa rete in facciata (3): 5 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 161
  • 162. 162
  • 163. 163
  • 164. 164
  • 165. 165
  • 167. BASI DEL PROGETTO (2) Parametri per le verifiche strutturali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 167
  • 168. IL PROCESSO LOGICO DEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO • Conoscenza Geometria Caratteristiche dei materiali Condizioni di conservazione • Definizione delle prestazioni richieste Sismicità dell’area Destinazione d’uso Livello di protezione richiesto/accettato • Valutazione della struttura esistente Definizione del modello Analisi sismica Verifica di sicurezza • Progetto di adeguamento Scelta in relazione a vincoli e prestazioni richieste Dimensionamento dell’intervento • Valutazione della struttura adeguata francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 168
  • 169. Domanda: Azione Sismica NTC 2008 §2.4.1. Vita nominale NTC 2008 §2.4.2. Classe d’uso NTC 2008 §2.4.3. C8.7.1.2 Periodo di riferimento per l’azione sismica Longitudine Latitudine Categoria di suolo Coefficiente di amplificazione topografico Fattore di struttura aSLV / g francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com VN = 50 anni Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi VR = VN ⋅CU = = 50 ⋅1.5 = 75 anni 13.422 EST 42.535 NORD B ST = 1 q = 1.5 ⋅ 1.5 = 2.25 (edificio non regolare in altezza e αU / αE = 1.5) 0.35 169
  • 170. Spettro di progetto 22/08/11 Palazzo Camponeschi - FB 170
  • 171. Capacita’: valori di progetto caratteristiche meccaniche muratura Caratteristica meccanica (MPa) Resistenza a compressione della muratura Resistenza a taglio della muratura Riduzione per nucleo ampio e scadente Incremento per connessione trasversale Incremento per iniezione di miscele leganti Valore medio Valore caratteristico Valore di progetto 1.40 1.22 0.61 0.55 0.82 1.64 0.26 0.23 0.11 0.10 0.15 0.31 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 171
  • 172. Fattore di confidenza: FC=1.15 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 172
  • 174. Coefficienti correttivi francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 174
  • 175. 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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 175
  • 176. CARICHI VERTICALI Analisi in campo lineare francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 176
  • 177. Esistente: carichi verticali (1) Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate VISTA DAVANTI 177
  • 178. Proposta: carichi verticali (1) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 178
  • 179. Proposta: carichi verticali (1bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 179
  • 180. Esistente: carichi verticali (2) VISTA DIETRO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura 180
  • 181. Proposta: carichi verticali (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 181
  • 182. Proposta: carichi verticali (2bis) Non e’ evidenziata la necessità di iniezioni nelle Pareti esterne francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 182
  • 183. Proposta: carichi verticali (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 183
  • 184. Proposta: carichi verticali (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 184
  • 185. Esistente: carichi verticali (3) VISTA DA SOTTO Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate 185
  • 186. Proposta: carichi verticali (3) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 186
  • 187. Proposta: carichi verticali (3bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 187
  • 188. AZIONE SISMICA Analisi in campo lineare francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 188
  • 189. Esistente: sisma direzione Y (1) Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate VISTA DAVANTI 189
  • 190. Proposta: sisma direzione Y (1) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 190
  • 191. Proposta: sisma direzione Y (1f) analisi non lineare L’efficacia della rete di rinforzo, specie nella parte in alto dell’edificio, e’ mostrata da uno stato tensionale di trazione significativo con valori intorno a 10 -30 MPa. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 191
  • 192. Proposta: sisma direzione Y (1ff) analisi non lineare 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. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 192
  • 193. Proposta: sisma direzione Y (1f) analisi non lineare Con l’azione nell’altro verso, lo stato tensionale delle fibre orizzontali si allevia. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 193
  • 194. Proposta: sisma direzione -Y (1ff) analisi non lineare Con azione sismica nell’altro verso, le fibre verticali acquistano un ruolo maggiore. francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 194
  • 195. Proposta: sisma direzione Y (1bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 195
  • 196. Esistente: sisma direzione Y (2) VISTA DIETRO francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura 196
  • 197. Proposta: sisma direzione Y (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 197
  • 198. Proposta: sisma direzione Y (2) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 198
  • 199. Proposta: sisma direzione Y (2bis) Non e’ evidenziata la necessità di iniezioni nelle Pareti esterne francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 199
  • 200. Proposta: sisma direzione Y (2tris) Si nota la necessità di iniezioni nei maschi interni VISTA DIETRO SENZA PARETI ESTERNE francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 200
  • 201. Esistente: sisma direzione Y (3) VISTA DA SOTTO Nelle zone in grigio, si supera la resistenza a compressione della muratura francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Le zone in cui si supera la resistenza a compression e sono estese e collegate 201
  • 202. Proposta: sisma direzione Y (3) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 202
  • 203. Proposta: sisma direzione Y (3bis) Nelle zone in azzurro necessitano connessioni trasversali francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com Nelle zone in blu necessitano iniezione di miscele leganti 203
  • 204. Esistente: sisma direzione Y (4) Spostamento massimo: 3.0 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 204
  • 205. Proposta: sisma direzione Y (4) Spostamento massimo: 2.6 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 205
  • 206. Esistente: sisma direzione X Spostamento massimo: 2.5 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 206
  • 207. Proposta: sisma direzione X Spostamento massimo: 2.5 cm (amplificazione nel disegno = 50) francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 207
  • 210. 70000 Spinta Y- www.francobontempi.org 60000 nodo 614 50000 nodo 614 no fibre basalto V(kN) 40000 nodo 614 no incatenamenti 30000 nodo 614 aperture muri 20000 nodo 614 aperture muri no connessioni solai 10000 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 d(m) francesco.petrini@uniroma1.it 210
  • 211. SOMMARIO • Richiami di progettazione sismica e Performance-Based Earthquake Engineering (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 francesco.petrini@uniroma1.it , francesco.petrini@stronger2012.com 211
  • 212.
  • 213. 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) - info@stronger2012.com 213