PRO-SIS
Obiettivo specifico: SO 1.1: Sviluppare e rafforzare le capacità di ricerca e di innovazione e l'introduzione di tecnologie avanzate
Tipologia: Progetto di capitalizzazione
Nell'ambito del Progetto "CONSTRAIN" sono state sviluppate strategie di intervento per la riduzione della vulnerabilità sismica delle costruzioni esistenti in muratura e verificata l'efficacia attraverso una significativa campagna sperimentale. Sostanzialmente le strategie proposte permettono di ottenere importanti riduzioni della vulnerabilità sismica con interventi eseguiti dall'esterno degli edifici, senza per questo richiedere lo spostamento delle persone e cose che stanno all'interno degli edifici, con significativi risparmi in termini economici ma soprattutto in termini di disagio per le persone.
- Nel progetto ci si propone di sviluppare gli strumenti necessari per una corretta progettazione ed applicazione di queste strategie, nonché l'applicazione su edifici pilota per i quali sono programmati interventi per il miglioramento delle prestazioni strutturali nel prossimo futuro.
- In particolare saranno sviluppati algoritmi analitici e numerici accurati, da calibrare sulle base dei risultati sperimentali di "CONSTRAIN", per estendere le casistiche studiate sperimentalmente e consentire di fornire ai progettisti gli strumenti per la progettazione esecutiva dei sistemi proposti con l'impiego degli strumenti di calcolo automatico che essi usano correntemente.
La fase iniziale del progetto ha impegnato le due università sullo sviluppo e sulla calibrazione degli algoritmi originali che permetteranno ai progettisti di quantificare l'efficacia degli interventi studiati sperimentalmente nel progetto “COINSTRAIN”. L’attività, ancora in corso, ha visto la raccolta e l’analisi dei risultati delle prove sperimentali relative a maschi murari, fasce di piano e pareti inflesse fuori piano. Tali analisi sono fondamentali per la definizione e calibrazione dei modelli di risposta meccanica per la trattazione analitica del contributo del rinforzo. I primi risultati dei modelli numerici sono stati utilizzati per validare ulteriormente il modello analitico-meccanico sviluppato, applicandolo a configurazioni strutturali diverse.
L'analisi numerica dettagliata del maschio in muratura di pietra, eseguita tramite il software Abaqus SIMULIA, dopo un’attenta calibrazione ha evidenziato una correlazione quasi perfetta con il comportamento osservato sperimentalmente. Questa correlazione riguarda sia il danno strutturale, con la formazione di una fessura prevalentemente diagonale, sia la curva di capacità.
Fig.1 – Simulazione numerica del maschio in muratura di pietra: configurazione del danno e curva di capacità
I modelli calibrati permettono di eseguire analisi parametriche che sostituiscono gli esperimenti generalmente più costosi e forniscono nuovi risultati in modo più rapido ed economico. In parallelo sono in corso le attività di definizione e analisi di esempi benchmark di configurazioni di pareti a complessità crescente per l'applicazione dei criteri di modellazione semplificata e delle correlazioni analitico-meccaniche. La costruzione di modelli numerici semplificati utilizzerà il metodo del telaio equivalente e/o elementi piani multistrato equivalenti, per valutare le prestazioni di pareti e edifici interi. L’attività vede coinvolti anche le aziende Fibre Net e ZRMK per il confronto dei risultati ottenuti con diversi software commerciali, i quali richiedono diverse strategie di modellazione.
Fig.2 – Esempi di alcuni elementi e configurazioni strutturali valutate col metodo analitico-meccanico e con i modelli a telaio equivalente
Fig.3 – Comparazione dei risultati tra il modello analitico-meccanico e l’analisi col telaio equivalente: compressione uniforme sui maschi pari a 0.1 MPa (a), 0.3 MPa (b) e 0.5 MPa (c)
Infine, i partner hanno condotto una ricerca sui potenziali casi studio per l'applicazione futura della strategia di rinforzo proposta. In Italia è stato individuato un complesso di edifici di edilizia popolare, gestiti da ATER Udine, che risalgono agli anni '50. Questi edifici rappresentano una parte significativa delle costruzioni realizzate all'epoca, in quanto costruite su progetto del Ministero dei Lavori Pubblici. In Slovenia i partner hanno svolto il sopralluogo del palazzo De Belli a Capodistria e stanno vagliando ulteriori proposte in attesa di una decisione definitiva.
