prefabbricati” STRATEGIA DI ADEGUAMENTO MODULARE …Tipologia di dissipatori istereticiparticolarmente adatta ... -18 -15 -12 -9 -6 -3 0 3 6 9 12 15 18 Displacement [mm]-1000-800-600-400-200

STRATEGIA DI ADEGUAMENTO MODULARE BASATO SU CASO STUDIO

REALE: COMPLESSO INDUSTRIALE IN LIGURIA

Workshop “Tecniche innovative per il miglioramento sismico degli edificiprefabbricati”

Enrico Mazzarolo, Eng., Ph.DBOLINA Project Manager, Venice, ItalyDipartimento di Ingegneria Civile – Università della Rep di San Marino

Alessandra Romano, Eng., Ph.DBOLINA Technical Director, Venice, Italy

Tobia Zordan, Prof., Eng.BOLINA President, Venice, ItalySustainable and Innovative Bridge Engineering Research Center – Fuzhou University, College of Civil Engineering, Fuzhou, RPC

Davide Cocchio, Eng.FIP Industriale spa Project Manager, Padova, Italy

Maria Gabriella Castellano, Eng., Ph.DFIP Industriale spa Senior Research Engineer - R & D Department, Padova, Italy

Bologna, 22/10/2014

STRATEGIA DI ADEGUAMENTO MODULARE BASATO SU CASO STUDIO REALE: COMPLESSO INDUSTRIALE IN PROVINCIA DI IMPERIA2

Workshop «Tecniche innovative per il miglioramento sismico di edifici prefabbricati»

Bologna 22/10/2014

CONTENUTI

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1. Stato dell’arte

2. Caso Studio

3. Intervento di adeguamento

4. Particolari costruttivi

5. Conclusioni



Bologna 22/10/2014

1. STATO DELL’ARTEo La ricerca sulle strutture prefabbricate è datata ma ancora

attuale:

Nuova Zelanda negli anni 80 (Park and Restrepo)

U.S.A. e Giappone durante gli anni 90 (NIST and PRESS program)

Più recentemente Italia ed Europa (PRECAST STRUCTURES EC8 and SAFECAST program)

o 3 categorie di soluzioni e strutture vengono identificate:

Giunti a secco con elementi monolitici (tradizionale)

Approccio emulativo

Giunti a secco momento‐resistenti (PT; TCY)

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1. STATO DELL’ARTE

o Approccio emulativo (Park e Restrepo)

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o Approccio con giunti a secco momento‐resistenti

Post-tensione – Priestely, 2000

Sistema TCY – Englekirk, 2002

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o Approccio con giunti a seccomomento‐resistenti

Paramount tower in San Francisco CA (Englekirk, 2002)

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o Situazione in Italia

Attualmente, al contrario di altre nazioni , si osserva ancora un approccio di tipo CLASSICO alla prefabbricazione (edifici commerciali e industriali)

Inoltre, specie fino a qualche anno fa, i progettistidimostravano una bassa confidenza con l’uso di prefabbricazione in zone sismicheMancanza di indicazione nella normativa sismica, per lo menofino all’inizio del 2000

Confidenza limitata nella progettazione di telai prefabbricati momento‐resistenti (anche per scuole e ospedali)

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o Situazione in Italia

Presenti un gran numero di strutture prefabbricate a telaio caratterizzate da assenza di adeguati dettagli sismici Strutture prefabbricate a 1‐3 piani

Strutture isostatiche con elevata flessibilità

Sistemi strutturali composti da colonne monolitiche incastratealla base e libere in sommità, con travi semplicementeappoggiati su mensole, a volte senza spinotatture

Azione incentrata sulla gestione del patrimonio esistente

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2. CASO STUDIO

o Complesso industriale in Liguria.

o Porz. oggetto di studio: corpi di fabbrica principali 2A & 2B

2A 2B

47

43 76

32

Vista in pianta

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2. CASO STUDIOo Corpo 2B

3 piani; h=3.7+4.8+3.6m; S=7300m2; V=30000m3

Realizzato negli anni ‘70

Posa travi prefabbricate

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Getto in opera fondazioni e pilastri



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2. CASO STUDIOo Corpo 2A

2 piani; h=4.8+3.6m; S=4000m2; V=17000m3

Realizzato negli anni ‘80

Solaio alveolare + soletta in c.a. sp.5 cm.

Getto in opera fondazioni Posa travi prefabbricate

Posa elementi prefabbricati

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2. CASO STUDIO

o Analisi dello stato di fatto

Problematiche diffuse di resistenza dei pilastri alla base

Carenza di dettagli strutturali

Eccessiva deformabilità interpiano con drift superiori al 5x1000.

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2. CASO STUDIOo Analisi preliminare interferenze

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2. CASO STUDIO

o Analisi preliminare interferenze

attività in essere in aree espositive e dirigenziali

Possibile interruzione degli impianti produttivi

Area espostiva (P.T. 2B) Area produttiva (P.T. 2A)

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3. INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

o Richieste di input:

Interventi poco invasivi

Interventi modulari

indipendenza dalle attività lavorative.

Contenimento spesa per intervento

o Intervento scelto

Utilizzo di controventi dissipativi ad instabilità impedita accoppiati con dissipatori viscosi

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o Dispositivi di tipo BRAD Tipologia di dissipatori isteretici particolarmente adatta

all’utilizzo come controventi dissipativi in edifici intelaiati, per spostamenti ≤ 20 ÷ 25 mm

Sfruttano la plasticizzazione in traz./comp.del nucleo interno in acciaio

Il tubo esterno ed il calcestruzzoimpediscono l’instabilità

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-18 -15 -12 -9 -6 -3 0 3 6 9 12 15 18

Displacement [mm]

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

Forc

e [k

N]

0.25 d2

0.50 d2

1.0 d2

1.1 d2



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o Dissipatori viscosi

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Legame costitutivoForza-Velocità

F = C v = 0.15

OTP 20/180 Constitutive Law Test

0

50

100

150

200

250

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

Velocity [m/s]

Force [kN

]

F

FLB

FUB

Fexp

Legame costitutivo sperimentaleForza-Spostamento



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o Dimensionamento del sistema con analisi MDOF

Analisi numeriche lineari e non lineari al passo

Leggi elastoplastiche (hardening cinematico) per i controventi

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-4

-2

0

2

4

time (s)

a g (m

/s2 )

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n° nodi: 739n° beam: 988n° plate: 96n° link: 291



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o Il modell EF è utilizzato per l’OTTIMIZZAZIONE del sistema di controventamento

Omogeneizzazione delle categorie di dispositivi impiegatiUna sola tipologia di dispositivi BRAD 72/50

98 dispositivi (32 per il corpo 2A e 64 per il corpo 2B)

Problematiche del posizionamento dei dispositiviControventi a K modulari nelle zone periferiche

Concentrazione di dispositivi all’interno di apposite SETTI DISSIPATIVI

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o Interventi modulari

Setto dissipativo Controventi a K

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o Posizionamento dei dispositivi

Piano terra e 1° piano

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4. PARTICOLARI COSTRUTTIVI

o Setto dissipativo

A B C

D E F

G H

2x835kN2x835kN

1180kN2360kN

1180

kN

2x835kN

2x83

5kN

1130kN

3680

kN

1180

kN36

80kN

(1700kN)

Inviluppo forze assiali su setto dissipativo Analisi 2° ordine su montante

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o Setto dissipativo – attacco alla struttura

Forza da setto dissipativo

Particolare di attacco 1 – passante su trave 4 tasselli M27 10.9

Particolare di attacco 2 – imbullonato 4+4 M27 8.8

Sez. B-BSez. A-A Sez. C-C

C C

B

B

A

A

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o Setto dissipativo – attacco in fondazione

14 barre dywidag M33 10.9

4+4 pali tipo CFA (600, L=20m)


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o Controventi a K ‐ attacchi


Attacco diagonale in angolo

Attacco a K alla base

Attacco a K in sommità

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o Sicurlink (Sistema brevettato per le connessioni di elementi prefabbricati)


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o Intervento di adeguamento su base MODULARE estendibile a situazione analoghe

Efficace limitazione delle interferenze

Validazione dei setti antisismici

Costo dell’intervento contenuto: 70 euro/m2

Costi di manutenzione limitati

o Sviluppi futuri:

Riduzione della dimensione dei setti da 4 a 2.5 metri

Incentivare tale strategia di adeguamento per edifici prefabbricati di modo che l’intervento diventi immediatamente riconoscibile e in grado di dare valore aggiunto alla struttura originaria.

5. CONCLUSIONI

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GRAZIE PER L’ATTENZIONE

Enrico Mazzarolo, Eng., Ph.DBOLINA Project Manager, Venice, ItalyDipartimento di Ingegneria Civile – Università della Rep di San Marino

Alessandra Romano, Eng., Ph.DBOLINA Technical Director, Venice, Italy

Tobia Zordan, Prof., Eng.BOLINA PresidentSustainable and Innovative Bridge Engineering Research Center – Fuzhou University, College of Civil Engineering, Fuzhou, RPC

Davide Cocchio, Eng.FIP Industriale spa Project Manager, Padova, Italy

Maria Gabriella Castellano, Eng., Ph.DFIP Industriale spa Senior Research Engineer - R & D Department, Padova, Italy

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