RETE DEI LABORATORI UNIVERSITARI DI
INGEGNERIA SISMICA
Convegno Finale
Progetto ReLUIS - DPC 2010-2013
Napoli, 8-9 ottobre 2013
Nuovo Progetto Esecutivo
Reluis-DPC 2010-2013
AT-1
Strumenti per la valutazione e la gestione del rischio del patrimonio costruito
LINEA 1.1
Nuovi aspetti nella valutazione delle strutture esistenti e degli interventi di
adeguamento e valutazione del rischio sismico del patrimonio costruito a scala
regionale
TASK 1.1.1
Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali
Coordinatori: Sergio LAGOMARSINO, Guido MAGENES, Claudio MODENA
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
Sub-Task 1.1.1b
Strutture in muratura: sperimentazione, valutazione
dell’efficacia degli interventi (coord. Claudio Modena)
Il Sub-Task 1b è stato dedicato principalmente alla sperimentazione, in situ o di
laboratorio, e alla verifica per via sperimentale dell’efficacia degli interventi di
rinforzo o consolidamento.
Sono stati previsti tre ambiti tematici principali corrispondenti ad altrettante
macro-attività (Work Packages – WP):
WP1 valutazione in sito/sperimentale della qualità muraria e dell’efficacia
delle tecniche di consolidamento della muratura;
WP2 orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee, volte murarie e loro
interazione con le strutture verticali;
WP3 sperimentazione e modellazione su sistemi e sottosistemi in muratura.
All’interno di ciascun WP, infine, si sono articolati argomenti più specifici
sviluppati dalle varie Unità di Ricerca (UR).
Complessivamente, 18 UR risultano direttamente coinvolte nel presente SubTask.
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
CONOSCENZA DELLA COSTRUZIONE, INDAGINI IN SITO
U.R. POLIMI-a (G. Cardani)
Ripartendo da quanto era stato fatto per il primo progetto Reluis, si era
proposto di migliorare le definizioni della tabella C8A1 della NTC e redatto una
scheda di rilievo della muratura da usare in sito e in grado di fornire:
- un livello di conoscenza LC1 che forniva un
valido aiuto nel definire la descrizione della
muratura in pietra da confrontarsi con quelle
fornite dalla tabella di normativa e dei
coefficienti correttivi.
- un livello di conoscenza LC2 basato
sull’uso delle indagini diagnostiche semi- o
non distruttive per determinare i parametri
chimici-fisici-meccanici necessari.
2.5
HSP-J3D
LVDT 1, 2, 3, 4
Definizione contenuta
nell'ordinanza 3274/2005, Proposta di modifica della
Codice nella tabella 11.D.1 e in
definizione di tipologia
(RELUIS)
tabella C8B.1 della NTC
14.01.08).
Muratura in pietrame
disordinata (ciottoli, pietre
erratiche e irregolari)
Muratura in pietrame
(ciottoli, pietre erratiche,
ecc.), disordinata per
forma, dimensione e tipo
di materiale degli
elementi. Muratura a lisca
pesce
B
Muratura a conci sbozzati,
con paramento di limitato
spessore e nucleo interno
Muratura a conci sbozzati,
di dimensioni variabili e
con prevalenza di filari
orizzontali
C
Muratura in pietre a
spacco (anche di forma
Muratura in pietre a spacco
irregolare) con buona
con buona tessitura
tessitura (pietre ben
ammorsate)
A
LVDT 5
2.0
Esempi di tessiture murarie
1.0
0.5
0.0
Muratura a conci di pietra
tenera (tufo, calcarenite,
ecc.)
Muratura a blocchi
squadrati di pietra tenera
(tufo, calcarenite, ecc.)
E
Muratura a blocchi lapidei
squadrati
Muratura a blocchi
squadrati di pietra non
tenera
F
Muratura in mattoni pieni e
malta di calce
D
Nessuna modifica
Stato di
sforzo locale
1.5
εv
εl
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Velocità Sonica
[m/s]
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100
2000
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
350
Caso evidente dove l’osservazione del solo
prospetto murario non rivela invece una muratura
compatta e di buona qualità (ex-ospedale S.Paolo di
Savona).
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Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
METODO OTTICO PER MISURARE GLI SPOSTAMENTI DURANTE
PROVA CON I MARTINETTI PIATTI
U.R. POLIMI-a
Metodologia di rilevamento delle misure di
spostamento durante una prova con i
martinetti piatti, di supporto
nell’interpretare i risultati di prova e nel
valutare il comportamento tensodeformativo di murature in pietra
irregolare, ad ogni passo di carico.
Tesnioni che inducono alla rottura
della pietra evidenziata in giallo.
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
VALUTAZIONE SPERIMENTALE DELL'EFFICACIA DI INTERVENTI DI
MIGLIORAMENTO SISMICO: SPERIMENTAZIONE IN LABORATORIO
U.R. POLIMI-a in collaborazione con UniPD-c
Sono state condotte in collaborazione con la UR UNIPD prove di durabilità
(cicli termici, di umidità e di cristallizzazione salina) su campioni di muratura
con applicati CFRP.
Polystyrene
plug
Attraverso l’uso
della termografia
sono stati messi
in evidenza difetti
prima delle prove,
localizzati in
corrispondenza
dei giunti, e dopo
sui bordi.
Gravel
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPG (A. Borri)
Task AT1-1.1b: Conoscenza della costruzione, indagini in sito
SONO STATE SPERIMENTATE TECNICHE INNOVATIVE DI RINFORZO DI MURATURE:
- RETICOLATUS CON FUNI IN COMPOSITO
- RETICOLATUS PER MURATURE LISTATE
- RETICOLATUS IBRIDO (RETE GFRP - RETICOLATUS)
- SPILLATURA A SECCO CON BARRE ELICOIDALI
- DIATONOS (DIATONI SVASATI PRESOLLECITATI)
In collaborazione con
Task 2.3.1
SONO STATE SPERIMENTATE LE TECNICHE:
- INTONACO ARMATO CON RETE IN GFRP
- RINFORZO DI ARCHI MURARI IN FOGLIO
- CERCHIATURA NEI GIUNTI DI MALTA DI PILASTRI MURARI
E’ STATA AGGIORNATA LA PROCEDURA DI CALCOLO DELL’INDICE DI QUALITA’ MURARIA
(IQM) PER LE MURATURE IN MATTONI O A BLOCCHI
È STATA DEFINITO UN APPROCCIO PIU’ CORRETTO PER L’INTERPRETAZIONE DELLE
PROVE DI TAGLIO-COMPRESSIONE
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPG (A. Borri)
Task AT1-1.1b: Conoscenza della costruzione, indagini in sito
PROVE EFFETTUATE:
13
PROVE DI COMPRESSIONE DIAGONALE E TAGLIO-COMPRESSIONE SU PANNELLI
RINFORZATI CON INTONACO E RETE IN GFRP (IN SITU: ABRUZZO E EMILIA)
6
PROVE FUORI DEL PIANO SU PANNELLI MURARI DIVERSAMENTE RINFORZATI IN UN
EDIFICIO A L’AQUILA (IN COLLAB. CON M. CANDELA e R. FONTI ) (IN SITU)
20
TEST SU SPILLATURE A SECCO (INSERIMENTO E PULL OUT) SULLE MURA URBICHE
AQUILANE (IN SITU)
4
TEST DI RIBALTAMENTO SU PANNELLI MURARI RINFORZATI CON DIATONI DI DIVERSE
TIPOLOGIE (IN SITU: 1 A RC E 3 A AQ. IN COLLAB. CON M. CANDELA A R. FONTI)
8
ARCHI MURARI IN FOLIO RINFORZATI CON LA TECNICA TABICADA ARMATA CON RETE
IN GFRP (IN LABORATORIO)
19
PROVE DI COMPRESSIONE SU PILASTRI MURARI RINFORZATI CON TREFOLI INSERITI
NEI GIUNTI (IN LABORATORIO)
1
PROVA DI SOSTITUZIONE DI CERCHIATURE METALLICHE ESTERNE CON TREFOLI
INSERITI NEI GIUNTI (IN SITU: CHIOSTRO DI S. GIACOMO A SPELLO - PG)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
PROVE A TAGLIO IN SITU SU MURATURE RINFORZATE E NON
U.R. UNIPG
RINFORZO PILASTRI
CON TREFOLI
PRETESI INSERITI
NEI GIUNTI
TEST IN SITU: SOSTITUZIONE CERCHIATURE
CHIOSTRO DI S. GIACOMO A SPELLO (PG)
DIATONI A SVASO
PRESOLLECITATI
(DIATONOS)
PRIMA
DOPO
PROVE CICLICHE FUORI DEL PIANO A RC E A AQ (con M. Candela e R. Fonti)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPG (A. Borri)
Task AT1-1.1b: Conoscenza della costruzione, indagini in sito
PRODOTTI OTTENUTI:
- Allegato UNIPG-III-01: Antonio Borri, Giulio Castori, Marco Corradi, “UTILIZZO DI TREFOLI METALLICI PER IL
RINFORZO DI COLONNE MURARIE CON MATTONI “FACCIA VISTA” ”;
- Allegato UNIPG-III-02: Antonio Borri, Giulio Castori, Marco Corradi, Riccardo Vetturini, “TECNICHE DI INTERVENTO PER
IL RECUPERO DI VOLTE IN FOLIO”;
- Allegato UNIPG-III-03: Antonio Borri, Riccardo Savelli, Elena Poverello, “DIATONI ARTIFICIALI ATTIVI A ESPANSIONE:
ALLA RICERCA DI UN COMPORTAMENTO MONOLITICO DEL PANNELLO MURARIO”;
- Allegato UNIPG-III-04: Antonio Borri, Giulio Castori, Marco Corradi, Romina Sisti, “TECNICHE INNOVATIVE DI RINFORZO
DI MURATURE STORICHE ”;
- Allegato UNIPG-III-05: Antonio Borri, Giulio Castori, Marco Corradi “LA VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA A TAGLIO DI
PANNELLI TRAMITE PROVE SPERIMENTALI ”;
- Allegato UNIPG-III-06: Antonio Borri, Marco Corradi, Romina Sisti, “PROVE DI COMPRESSIONE DIAGONALE E TAGLIOCOMPRESSIONE IN SITU IN LOCALITÀ COLLE UMBERTO (PG)”;
- Allegato UNIPG-III-07: Antonio Borri, Marco Corradi, Romina Sisti, “PROVE DI COMPRESSIONE DIAGONALE E TAGLIOCOMPRESSIONE IN SITU IN LOCALITÀ SAN FELICE SUL PANARO (MO)”;
- Allegato UNIPG-III-08: Antonio Borri, Romina Sisti, Natalino Gattesco, Allen Dudine, “INDAGINI SPERIMENTALI SU
SISTEMI DI RINFORZO DI MURATURE CON INTONACO, RETE IN GFRP E TREFOLI METALLICI INSERITI NEI GIUNTI DI
MALTA”;
- Allegato UNIPG-III-09: Antonio Borri, Marco Corradi, Romina Sisti, “PROVE DI COMPRESSIONE DIAGONALE E TAGLIOCOMPRESSIONE IN SITU IN LOCALITÀ MONTELUCE (PG)”;
SVILUPPI FUTURI:
1) Nuove sperimentazioni tecniche innovative; 2) approfondimento interpretazione prove T-C
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
ABACO REGIONALE DELLE MURATURE - CORRELAZIONE
CON IQM - CAMPAGNE SPERIMENTALI RECENTI
U.R. UNIFI (A. Vignoli)
Task AT1-1.1b: Conoscenza della costruzione, indagini in sito atte a
definire la qualità muraria
Fornire un documento che funzioni da guida per i tecnici
nell’assegnazione a vista di una muratura ad una delle tipologie
della Tabella C8A.2.1 La Tabella C8A.2.1 non prende in
considerazione alcune tipologie, quali la muratura in blocchi di
laterizio con foratura > 45% e muratura in blocchi di
calcestruzzo costruiti a piè d’opera.
Tipologia di muratura
muratura in pietrame disordinata
(ciottoli, pietre erratiche e irregolari)
muratura a conci sbozzati
con paramento di limitato spessore e nucleo interno
muratura in pietre a spacco con buona tessitura
muratura a conci di pietra tenera
(tufo, calcarenite, ecc.)
muratura in blocchi lapidei squadrati
muratura in mattoni pieni e malta di calce
muratura in mattoni semipieni con malta cementizia
(doppio UNI foratura ≤ 40%)
muratura in blocchi laterizi semipieni
(percentuale foratura < 45%)
muratura in blocchi laterizi semipieni
con giunti verticali a secco (percentuale foratura
< 45%)
muratura in blocchi di calcestruzzo o argilla espansa
(percentuale foratura tra 45% e 65%)
muratura in blocchi di calcestruzzo semipieni
(percentuale foratura < 45%)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIFI
ABACO REGIONALE DELLE MURATURE - CORRELAZIONE
CON IQM - CAMPAGNE SPERIMENTALI RECENTI
IQM
verticale = 7
τ0 = 6.1 N/cm2
G = 218 N/mm2
τ0
G
(N/cm2)
(N/mm2)
muratura in pietrame disordinata
2.0
230
(ciottoli, pietre erratiche ed irregolari)
3.2
350
Tipologia di muratura
Emin = 1851 N/mm2
Emedio = 2214 N/mm2
Emax = 2578 N/mm2
Esperimentale = 2441 N/mm2
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIFI
ABACO REGIONALE DELLE MURATURE - CORRELAZIONE
CON IQM - CAMPAGNE SPERIMENTALI RECENTI
Pannelli di muratura in blocchi di laterizio
percentuale di foratura maggiore del 45%
Pannelli di muratura a «cantoni», blocchi
di calcestruzzo costruiti a piè d’opera
Tensione tangenziale-deformazione angolare
0.250
t [N/mm2]
τ0 = ft / 1.5 = 8.8
0.300
N/cm2
Curva
0.200
Bilineare eq.
0.150
Gu
0.100
0.050
0.000
0.0
1.0
2.0
3.0
g [μm/mm]
Massa Specifica media 2426 kg/m3
Tensione di Rottura media 4.25 MPa
fc ≈ 90 N/cm2
Es ≈ 1400 N/mm2
Gm ≈ 265 N/mm2
4.0
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
INFLUENZA DEI DIATONI NELLA RESISTENZA A TAGLIO DI
MURATURE A DOPPIO PARAMENTO
U.R. UNIGE-b (S. Podestà)
Task AT1-1.1b: Valutazione sperimentale del comportamento, per azioni
nel piano, di muratura a doppio paramento con diversi
gradi di connessione trasversale
Prove di compressione diagonale su 12
pannelli in muratura a doppio paramento
in presenza o meno di elementi di
collegamento trasversale (diatoni)
Nuovo set-up di prova per poter
caricare indipendentemente i
due paramenti
Stessa tessitura geometrica per i pannelli
ammorsati e non ammorsati  no influenza
della tessitura sui differenti meccanismi di
rottura
Analizzati anche pannelli con paramenti di
differenti materiali o differenti spessori.
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIGE-b
Validazione della prova sonica
nell’identificazione della
connessione trasversale.
Pannello 7
Pannello 9
Pannello 8
Pannello 10
Lenta decaduta della velocità sonica
nell’intorno del diatono  Maglia 20 x
20 sufficiente ad individuarlo.
L’influenza dei diatoni nella resistenza
a taglio dei pannelli.
S pannello
ID
Paramento A
Paramento B
P1
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Ammorsam.
24 cm
NO
P2
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
P3
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
P4
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
P5
Pultimo
τ
max
γ
max
τbilin
γ
bilin
G
[kN]
[Mpa]
[mm/m]
[Mpa]
[mm/m]
[Mpa]
99
0.34
0.31
0.33
0.79
2327
SI
116
0.40
0.14
0.39
0.15
4714
48 cm
NO
271
0.45
0.21
0.45
0.21
2708
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
48 cm
SI
318
0.55
0.39
0.51
1.85
2288
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
36 cm
NO
127
0.30
1.5
0.29
3.2
2447
P6
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
36 cm
SI
117
0.28
0.32
0.27
1.29
3481
P7
Matt A, malta cementizia
spessore 12 cm
Matt B, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
NO
83.2
0.30
0.75
0.28
1.80
2470
P8
Matt A, malta cementizia
spessore 12 cm
Matt B, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
SI
70.4
0.25
0.35
0.24
1.45
2846
P9
Matt A, malta cementizia
spessore 12 cm
Matt B, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
NO
34.0
0.12
0.44
0.12
1.30
1180
P10
Matt A, malta cementizia
spessore 12 cm
Matt B, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
SI
112
0.40
1.27
0.36
1.30
1400
P11
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
NO
129
0.46
0.48
0.45
0.48
4898
P12
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
24 cm
SI
113
0.40
0.28
0.36
0.28
6277
P3
SINGOLO
-------------
Matt A, malta idraulica
spessore 24 cm
24 cm
NO
137
0.48
0.13
0.47
0.13
7588
P7
SINGOLO
Matt A, malta cementizia
spessore 12 cm
---------
12 cm
NO
81.1
0.57
0.09
0.56
0.47
7299
P9
SINGOLO
Matt A, malta idraulica
spessore 12 cm
---------
12 cm
NO
106
0.80
0.12
0.72
0.13
22440
Parametri caratteristici ottenuti
sulla curva inviluppo tramite
bilineare equivalente con il
criterio di uguaglianza delle aree
ed il minimo scarto quadrato
medio.
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIGE-b
ID
P1
P2
P3
P4
ID
P5
P6
•
•
•
Sintesi dei risultati ottenuti
Paramento A
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
Paramento B
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
S pannello
Paramento A
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 12cm
Paramento B
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
Mattone A,
malta idraulica
spessore 24cm
Ammorsamento
τmax
Pultimo
[kN]
[Mpa]
99
0.34
24 cm
NO
24 cm
SI
116
0.40
48 cm
NO
271
0.45
48 cm
SI
318
0.55
S pannello
Ammorsamento
Pultimo
[kN]
[Mpa]
127
0.30
τmax
36 cm
NO
36 cm
SI
117
0.28
P7
Mattone A,
Mattone B,
malta cementizia malta idraulica
spessore 12cm spessore 12cm
24 cm
NO
83.2
0.30
P8
Mattone A,
Mattone B,
malta cementizia malta idraulica
spessore 12cm spessore 12cm
24 cm
SI
70.4
0.25
Materiali uguali, spessori uguali
ammorsati e non ammorsati
carico ultimo maggiore
(sperimentale) 1.2 vs 1.3 (Circolare NTC)
Pannelli con paramenti di spessori
diversi o materiali diversi
carico ultimo minore: ~90%
I diatoni influenzano i valori di resistenza in presenza di paramenti di uguale rigidezza;
pertanto i coefficienti correttivi appaiono ben calibrati anche se rappresentano un valore
massimo quando i dettagli costruttivi siano presenti in maniera sistematica.
In presenza di pannelli caratterizzati da paramenti differenti l’incremento di resistenza
che oggi è possibile effettuare applicando la Circolare 2009 appare ingiustificato.
Buona affidabilità dell’indagine sonica nella ricerca di elementi di connessione
trasversale
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPD-c (Università di Padova)
ADESIONE FRP/MURATURA
Per vari tipi di mattone pieno estrusi e
facciavista: correlazioni empiriche fra
resistenza a pull-off e resistenza a
compressione, res. a flessione e res. a
trazione indiretta
Prove di adesione tangenziale
(shear tests) su mattone pieno
singolo e su prismi di muratura
con giunti in malta a base di
calce.
Quattro tipi di rinforzo a matrice
epossidica: basalto, carbonio,
vetro e acciaio a media densità.
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
RINFORZO DI SOLAI LIGNEI
U.R. UNIPD-c
Prove monotoniche su solai lignei
irrigiditi con diagonali FRP con fibra di
carbonio e fibra di acciaio, e disposizioni
a rete di fibra di canapa in matrice
epossidica e vinilica.
RINFORZO DI VOLTE A BOTTE
Prove cicliche e monotoniche
su otto volte in muratura a una
testa di mattoni pieni e malta di
calce, con luce pari a 3 m.
Rinforzi in rete di basalto e
fibre unidirezionali in acciaio
accoppiate a matrici
inorganiche, rinforzi in acciaio
e carbonio in resina
epossidica, frenelli armati con
acciaio in resina epossidica
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
PROVE IN SITU CON MARTINETTO PIATTO PER LA STIMA DEI
PARAMETRI CHE GOVERNANO LA RESISTENZA A TAGLIO
L’Unità di Catania ha proposto e condotto diverse prove
sperimentali orientate alle determinazione di parametri che
U.R. UNICT (Caliò)
governano la crisi a taglio per fessurazione diagonale
mediante l’uso di un singolo martinetto piatto.
> 30 mm
Taglio nella
muratura
10 mm
AS
BS
CS
DS
H3
H1
V2
V1
H2
legame tensione tangenziale-scorrimento medio
7,0
Martinetto
H4
Ci
Di
Ai
Bi
tensione tangenziale[daN/cmq]
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
scorrimento medio[ µm/mm]
6,0
7,0
8,0
~1000 mm
Taglio nella
muratura
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
CONFRONTO E CORRELAZIONE TRA DIVERSE PROVE IN SITU
I risultati ottenuti da diverse procedure di prove in situ, su diverse tipologie murarie,
sono stati raccolti in un database e sono state effettuate delle correlazioni
Prova di taglio
compressione
Prova di
compressione con
Prova di
martinetti piatti scorrimento con
doppi
martinetto piatto
legame tensione tangenziale-scorrimento medio
tensione tangenziale[daN/cmq]
0,21
350
B1 B2
B3 B4
250
40,0
200
Forza [KN]
0,4
0,2
150
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
scorrimento medio[ µ m/mm]
3,0
3,5
4,0
II° Ciclo
4,0
y = 0,3958x
3,0
2,0
1,0
0,0
50
III° Ciclo
5,0
0,0
100
I° Ciclo
10,0
2,0
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
deformazioni[ µm/mm]
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
0
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
τo [daN/cmq] - Taglio Scorrimento
5000
spostamenti[ µm]
4
3,5
3
τ o [daN/cmq]
Sforzi [daN/cmq]
0,6
0,0
A3 A4
50,0
20,0
0,8
0,0
A1 A2
300
30,0
6,0
0,01
τ o [daN/cmq] - Taglio diagonale
Basi verticali - media
60,0
U.R. UNICT
2,5
y = 0,0357x
2
1,5
1
0,5
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
fm [daN/cmq]
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
Confronto e Interpretazione di prove in situ su uno stesso
edificio a Volterra in collaborazione tra le UNIPI e UNICT
Le prove innovative proposte dall’unità di Pisa e dall’unità
di Catania sono state applicate e confrontate su uno stesso
edificio destinato alla demolizione.
U.R. UNICT
I confronti numerici e sperimentali tra le
diverse modalità di prova mostrano una
non perfetta coerenza nei valori suggeriti
da utilizzare nelle stime di vulnerabilità
Qual è il valore corretto da utilizzare?
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
TECNICHE DI VALUTAZIONE IN SITO DELLA RESISTENZA A
TAGLIO DELLA MURATURA MEDIANTE MARTINETTI PIATTI
U.R. UNI BG (G. Mirabella Roberti)
sperimentazione di una tecnica d’indagine
poco invasiva che riduca la necessità di
scassi e manomissioni della muratura e non
richieda sistemi di applicazione/reazione
delle forze complessi ed ingombranti.
Attività 1:
progettazione prototipi
muratura in laterizio a tre teste
 applicazione del carico verticale
 inserimento di due martinetti sfalsati
nei due tagli paralleli verticali predisposti
tensioni z-x
Attività 2: calibrazione
con modellazione numerica
valutazione dello stato di sforzo
nel piano del paramento in funzione
della pressione dei martinetti
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
PRESIDI ANTI-SISMICI PREVENTIVI, PROVVISORI E A
BASSO COSTO PER EDIFICI DI CULTO
U.R. UNIPI (M. Sassu)
Task AT1-1.1b: Strutture in muratura: valutazione dell’efficacia degli interventi
Deliverable:
LINEE GUIDA PROGETTUALI
PER PRESIDI PROVVISORI PREVENTIVI
SISMORESISTENTI IN EDIFICI DI CULTO
Analisi (statiche e dinamiche) semplificate –
Macro-elemento volta e navata con rigidezze
equivalenti, con o senza funi metalliche
Calibrazione del metodo su casi
studio:
- Chiesa di San Frediano (Pisa)
- Chiesa di San Verano (Peccioli, PI)
- Chiesa diS.Maria Annunciata (Brugneto, RE)
- Chiesa di San Venerio (Reggiolo, RE)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPI
Deliverable:
PROVA DI TAGLIOCOMPRESSIONE SU
PANNELLI
CONTRAPPOSTI
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
UNICT & UNIPI – Tecniche di valutazione in sito della
resistenza a taglio della muratura
Unità di Catania – Ivo Caliò
Unità di Pisa – Mauro Sassu
Diagonal compression tests
Flat jack test
PNT-G test on
the mortar
Edificio Livi - Volterra (PI)
Sliding test with flat jack
Twin Panels Test
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
U.R. UNIPD-a (Università di Padova)
SPERIMENTAZIONE E MODELLAZIONE NUMERICA DI MURATURA IN
PIETRA MULTISTRATO IN CONDIZIONI ORIGINARIE E RINFORZATE
C. Modena, B. Silva, M. Dalla Benetta, A. Pappas, F. Lorenzoni, M. Panizza, M. R. Valluzzi, F. da Porto
PROVE STATICHE SU 38 MURI IN PIETRA, RINFORZATI E NON RINFORZATI
 Tecnica di rinforzo testata: iniezione di malte a base di calce idraulica naturale
 Campioni: Muri in pietra a 3 paramenti (scala 1:1 e 2:3) e a 1 paramento (scala 1:1)
 Prove di compressione semplice e prove cicliche di taglio-compressione nel piano
 Caratterizzazione sperimentale di: materiali costituenti, elementi strutturali, materiali iniettati
COMPRESSIONE SEMPLICE
TAGLIO-COMPRESSIONE
7.00
140
F [kN]
120
6.00
100
80
5.00
σ [N/mm2]
60
4.00
175%
71%
40
20
3.00
δ [mm]
169%
0
-10
2.00
60%
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
-20
228%
-40
1.00
-60
0.00
original
Injected
original
B (1:1)
at σ1,cr
at σmax
0.76
2.49
Injected
D (2:3)
1.59
4.28
1.51
2.41
2.86
4.89
Single-leaf
F(1:1)
2.36
6.49
-80
-100
-120
Force vs Displacement
Envelope HEnvelope H+
-140
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
SPERIMENTAZIONE E MODELLAZIONE NUMERICA DI MURATURA IN PIETRA
MULTISTRATO IN CONDIZIONI ORIGINARIE E RINFORZATE
C. Modena, B. Silva, M. Dalla Benetta, A. Pappas, F. Lorenzoni, M. Panizza, M. R. Valluzzi, F. da Porto
PROVE DI COMPRESSIONE DIAGONALE IN SITO
 Prove di compressione diagonale in sito su muri in pietra a 2 paramenti tipici della regione Abruzzo.
 Muri selezionati tra gli edifici danneggiati dal terremoto de l’Aquila (6 Aprile 2009): Onna, S. Eusanio
Forconese e Tempera
 Esecuzione di iniezioni consolidanti a base di calce idraulica naturale
 Caratterizzazione sperimentale delle miscele iniettate e dello stato post-iniezione;
 Esecuzione di prove monotone diagonali in sito sia sui pannelli rinforzati che su quelli non rinforzati
TEST SETUP
RISULTATI
U.R. UNIPD-a
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP1
SVILUPPO E IMPLEMENTAZIONE DI TECNICHE E METODOLOGIE DI
MONITORAGGIO STRUTTURALE PER I BENI CULTURALI
C. Modena, F. Lorenzoni, F. Casarin, M. Caldon, A. Pappas, M. Panizza
1. ASPETTI METODOLOGICI E APPLICATIVI
U.R. UNIPD-a
Definizione di una procedura basata sulla conoscenza e utilizzo del monitoraggio per:
-
Valutare i bisogni di consolidamento e/o evitarne l’esecuzione  ARENA DI VERONA (VR)
-
Applicare interventi sequenziali: approccio incrementale  ARCA DI CANSIGNORIO (VR)
-
Controllare l’evoluzione del danno in scenari post-sismici  FORTEZZA, TORRE CIVICA (AQ)
2. SVILUPPO DI ALGORITMI AUTOMATIZZATI PER IL MONITORAGGIO
3. IDENTIFICAZIONE DEL DANNO E VALUTAZIONE STRUTTURALE
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2-a2
UR UNITN - Valutazioni preventive per la definizione delle ipotesi
di intervento su strutture lignee esistenti basate sull’uso di
tecniche diagnostiche non distruttive a. Sottostrutture lignee
Indagini preliminari
Indagini preliminari
Caratterizzazione del degrado e dei danni
Metodi meccanici
Metodi statici diretti
Prove di carico in situ
Identificazione
della specie
Analisi ottica
micro/macro
Micro-indentazione
Carotaggi/endoscopia
Trapano strumentato
Mappatura umidità
Raggi X
Termografia IR
GPR
Metodi
elettromagnetici
Microwave imaging
Caratterizzazione geometrica
fotogrammetria
Termografia IR
GPR
Caratterizzazione meccanica
Metodi basati sull’emissione di onde
meccaniche o elettromagnetiche
Metodi statici indiretti
Prove di durezza (impronta)
Prove di compressione locale
con sonde incrementali
Prove di microtrazione su
campioni estratti
Metodi dinamici
Radiografia
Fotogrammetria
Termografia IR
Micro-onde
Indagini
soniche/ultrasoniche:
Analisi dei tempi di volo;
Tomografia acustica
(TOF, attenuazione)
Deliverable UNITN–01: Valutazioni preventive per la definizione delle ipotesi di intervento
su strutture lignee esistenti basate sull’uso di tecniche diagnostiche non distruttive
Prove soniche/ultrasoniche
Analisi dinamiche
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2-a2
UR UNITN - Orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee,
volte murarie e loro interazione con le strutture verticali –
a. Sottostrutture lignee
Analisi del comportamento fuori-piano
dei diaframmi lignei:
 Studio di metodi di rinforzo dei
solai, alternativi alla soletta
collaborante in cls
Test elastici ed a rottura
Efficienza
connessione
Solaio 1
ηw
[%]
94,6 %
Solaio 2
96,3 %
Solaio 3
95,1 %
Solaio 4
95,5 %
Realizzazione di ≈150 test per la
determinazione della pressione
esercitata da connettori a filetto
singolo e tutto filetto
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2-a2
U.R. UNITN
Analisi del comportamento di piano dei
diaframmi lignei:
 Modellazione numerica
Geq = k
hinge
hinge
FDL
m/ 2
A∑
i =1
2L
⋅ 10
Bsm
(Vi −1 −Fi )⋅ω⋅ξ ⋅L ⋅
nm
s
−1
2A
 Campagna sperimentale su solai
esistenti rinforzati e non
Whanganui
Setup innovativo
[Baldessari et al.] testing campaign
Deliverable UNITN – 02: Considerazioni per il
progetto degli interventi volti a ridurre l’eccessiva
deformabilità nel piano e fuori piano dei solai lignei
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2-a2
Gd [kN/m]
2500
2000
8A
Tav. Sempl
1500
26B
Tav. Sempl
1000
18A
Richiodatura
5A
Controsoffitto
35B
Compensato
500
0
U.R. UNITN
Test: Solai rinforzati
Midspan Displacement δ [mm]
Test: nodo tavola-travetto
Test: sistema di ancoraggio
solaio-muratura
6
Acc - [m/s2]
4
2
0
-2
-4
T21_A_snapback_10.21kN_9.77mm
-6
1.0
1.5
2.0
2.5
Time [s]
3.0
3.5
Test: «snap back» per la determinazione
del periodo proprio dei solai
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
Tema 2 a) Sottostrutture lignee
UR-POLIMI-b (M.A. Parisi)
Obiettivo della ricerca: conservazione e miglioramento
sismico delle strutture lignee di copertura
Attività:
Risposta di strutture ed elementi lignei al terremoto
(da osservazione danni, analisi numeriche,…)
Comportamento di giunzioni tradizionali di
carpenteria (classificazione tipi di rinforzo da
precedente sperimentazione)
Sviluppo di criteri di valutazione della vulnerabilità
sismica delle coperture lignee
Raccolta casi L’Aquila,
deliverable 1
deliverable 2:
GUIDA ALLA VALUTAZIONE
DELLA VULNERABILITÀ
SISMICA DELLE STRUTTURE
LIGNEE DI COPERTURA
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA’ SISMICA DELLE COPERTURE LIGNEE
Il criterio di valutazione della vulnerabilità proposto considera una serie di
indicatori relativi a
U.R. POLIMI-b
1) Tipologia strutturale (diversi sistemi di capriate)
2) Giunzioni di carpenteria (diverse tipologie di giunzioni e chiusure metalliche)
3) Condizioni di vincolo (tipologia ed efficacia appoggi, interazione capriata-muratura)
4) Stato di fatto (effetti di variazioni rispetto alle condizioni iniziali, manutenzione, nuovi
carichi, interventi di modifica strutturale, …)
Tipologia strutturale: Risposta dinamica in relazione alle caratteristiche geometriche
sezione (lato, cm)
Periodo (s)
Sezione
sottodimensionata
Classe di
vulnerabilità
Luce (m)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
U.R. POLIMI-b
Condizioni di vincolo
Interazione capriata muratura:
risposta trasversale dell’aula
(mecc. 5).
Il peso della copertura può
essere favorevole o sfavorevole
Criterio di valutazione:
definizione di un valore per
l’accelerazione limite
s/2−
α=
2 N + N0
3 bσ lim
h
 N + N0 


 N + N0 / 2 
Stato di fatto
con riferimento alla presenza di interventi di modifica della struttura originaria,
indicazioni da casi studio
casi studio:
- Loggia di Castel Thun, TN
- Coperture di Comunità a Villapizzone, MI
- Madonna di Monte, VR
- Santi Pietro e Paolo, Mettone, MI
- S. Biagio Amiterno, AQ
- S. Michele,Vimercate, MI
- S. Antonio, Chieri, TO
Infine,
Criteri di valutazione della
vulnerabilità globale
dalla combinazione degli
indicatori
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
UR UNINA - d
III anno: Redazione di linee guida
 Campione di indagine
Obiettivo della ricerca:
Definizione di una metodologia di indagine per
la caratterizzazione meccanica in situ di membrature
lignee mediante l’uso di tecniche non-distruttive NDT
Programma di ricerca:
I anno: Attività sperimentale di laboratorio
su elementi in legno antico di castagno mediante
prove non distruttive (NDT) e distruttive (DT)
II anno: Correlazioni tra i parametri NDT e DT
per la stima delle proprietà fisico-meccaniche del
materiale mediante tecniche NDT comparate
III anno: Redazione di linee guida
raccomandazioni operative per la caratterizzazione
meccanica in situ di membrature lignee
Campo di applicazione:
Diagnosi, analisi strutturale e consolidamento
delle costruzioni lignee esistenti anche di
particolare interesse storico-artistico
Basi di partenza:
Legno antico di castagno
 Provini strutturali in dimensioni reali
 Provini strutturali in piccole dimensioni
 Provini in legno netto
 Correlazioni tra i parametri NDT
Valori medi longitudinali e trasversali
 Prove sclerometriche
Profondità di penetrazione dell’ago: P [mm]
 Prove resistografiche
Resistenza alla penetrazione: Am [%]
 Correlazioni tra i parametri DT
Proprietà fisiche e meccaniche
 Massa volumica: ρ [kg/m3]
 Prove a flessione
Modulo elastico: E [N/mm2]
Resistenza: f [N/mm2]
Effetto scala
Valutazione dell’influenza dei difetti del legno
 Correlazioni NDT, NDT-DT
Estensione del campione di indagine
 Stima della massa volumica (ρ)
 Stima del modulo elastico (E)
 Stima della resistenza (f)
PRIN 2006 (coord. prof. M. Piazza)
 Raccomandazioni operative
PROHITECH 2004-2008 (coord.prof. F.M. Mazzolani)
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
CAMPIONE DI INDAGINE E METODI DI PROVA
U.R. UNINA-d
LEGNO ANTICO DI CASTAGNO
PROVINI TIPO C – prove a compressione
Strutturali in
dimensioni reali
Strutturali in
piccole dimensioni
SR-C; n=14
Provini in legno netto
SP-C; n=20
D~15cm
L~90cm
b
b=5 m
L=30cm
b
Tecniche NDT
Ultrasonica
b
D
DF-C; nTOT=77
b
b=2 m
L=4cm
Resistografica
PROVINI TIPO F – prove a flessione
Strutturali in
dimensioni reali
SR-F; n=10
D~16cm
L~300cm
Strutturali in
piccole dimensioni
SP-F; n=24
b=4cm
L=76cm
Provini in legno netto
DF-F; n=35
b=2cm
L=38cm
Sclerometrica
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
U.R. UNINA-d
CORRELAZIONI NDT-DT modello di regressione lineare
Stima della resistenza
Stima del modulo elastico
Resistenza a compressione fc,0
Modulo di elasticità a compressione Ec,0
Stima della massa volumica
8000
80
2
fc,o[N/mm ]
60
ρ [kg/m3]
fc,o = 0,089r+27,65
R2adj=0,52
Ec,0[N/mm2]
6000
40
r= 901,88- 23,69Pm + 0,76 Am,t
R2adj=0.68
SPC+SPF; n=60
20
r [kg/m3]
0
500
550
600
650
700
0
20000
80
2
fm[N/mm ]
60
20
40
60
80
Modulo di elasticità a flessione Em,g
Resistenza a flessione fm
fm = 0,058r+5,934
R2adj=0,48
Em,g[N/mm2]
15000
40
Am.T [%]
fc,0 [N/mm2]
2000
450
PT [mm]
Ec,o =96,76 fc,o+3220
R2adj=0,55
4000
10000
20
Em,g =159,6 fm+6286
R2adj=0,34
5000
3
r [kg/m ]
0
fm[N/mm2]
0
450
500
550
600
650
700
0
 Futuri sviluppi
Estensione del campione di indagine, al fine di fornire correlazioni NDT-DT più affidabili
Identificazione di classi di resistenza del materiale in funzione dei parametri NDT
20
40
60
80
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
STUDIO SPERIMENTALE DEL ROCKING DI UN ARCO
DIAFRAMMA IN SCALA 1:2
• Incremento del tiro della catena durante il rocking
• Distacco di mattoni all’intradosso
• Evoluzione del meccanismo di collasso a 5 cerniere
UNIBS
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
RUOLO DELLA DEFORMABILITA’ DEI DIAFRAMMI
SUL ROCKING DELLE PARETI PERIMETRALI
UNIBS
COPERTURA DISSIPATIVA
ROCKING FRENATO
Riduzione taglio sulle
testate
CASO STUDIO
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
TECNICHE DI RINFORZO DELLE VOLTE IN FOGLIO
VOLTA NON
RINFORZATA
VOLTA RINFORZATA
MECCANISMO INIBITO.
PROVA INTERROTTA PER
RAGGIUNTO LIMITE DI
ROTAZIONE DEL BANCO
UNIBS
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP2
TECNICHE DI RINFORZO DELLE VOLTE IN FOGLIO
UNIBS
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E MODELLAZIONE
DI ELEMENTI DI FASCIA MURARIA
U.R. UNIPV-c (G. Magenes)
Task AT1-1.1b: Conoscenza della costruzione, indagini in sito e di laboratorio.
Sistema di prova sviluppato nel
precedente progetto Reluis
Diverse modalità di rottura riprodotte in
laboratorio su fasce tozze in muratura di
pietra con diversa compressione assiale
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
U.R. UNIPV-c
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E
MODELLAZIONE DI ELEMENTI DI FASCIA MURARIA
Nuove prove su fasce più snelle (Fh = 28 kN)
Con architrave
Senza architrave
Influenza dell’architrave
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E MODELLAZIONE
U.R. UNIPV-c
DI ELEMENTI DI FASCIA MURARIA
Simulazione di prove cicliche nel piano condotte presso EUCENTRE e ETH
Zurigo su fasce in muratura e composite con cordoli in c.a.
experimental and numerical results, TUC
experimental and numerical results, TU3
100
60
40
50
force [kN]
force [kN]
20
0
0
-20
-50
-40
-60
-100
-3
-2
-1
0
drift [%]
1
2
(FASCIA COMPOSITA)
3
-3
-2
-1
0
drift [%]
1
2
(FASCIA MURARIA)
Modello TREMURI
(Penna et al. 2013; Lagomarsino et al. 2013)
3
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E MODELLAZIONE
DI ELEMENTI DI FASCIA MURARIA
U.R. UNITS (N. Gattesco)
Task AT1-1.1b: Strutture in muratura: valutazione dell’efficacia degli interventi.
Analisi dei risultati sperimentali
• Campione in mattoni rinforzato con
angolare solidarizzato con barre iniettate
• Campione in mattoni rinforzato con nastri
orizzontali incollati in CFRP
• Campione in pietra rinforzato con angolare
solidarizzato con barre iniettate
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E MODELLAZIONE DI ELEMENTI
DI FASCIA MURARIA - UNITS (N. Gattesco)
Analisi dei risultati sperimentali
Mattoni
(angolare)
Campioni
non
rinforzati
Mattoni
(CFRP)
Pietra
(angolare)
Campione
FURmax
δmax
Campione
FRmax
δu
MS2 (mattoni)
50 kN
1%
MS2r (angolare)
65 kN (FUR ∙ 1.3)
6%
MS3 (mattoni)
45 kN
0.8%
MS3r (CFRP)
130 kN (FUR ∙ 2.9)
3%
MS4 (pietra)
28 kN
0.8%
MS4r (angolare)
60 kN (FUR ∙ 2.14)
8%
Campioni
rinforzati
• Rinforzo con angolare: elevato incremento di duttilità della fascia - resistenza di
picco mantenuta fino a valori elevati di spostamento (60-80 mm con l=1000 mm)
• Rinforzo con CFRP incremento resitenza elevato ma riduzione brusca dopo picco
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SPERIMENTAZIONE IN SCALA REALE E MODELLAZIONE DI ELEMENTI
DI FASCIA MURARIA - UNITS (N. Gattesco)
Modello numerico sviluppato in Abaqus
Elemento
fascia
1. Forma del ciclio di isteresi dal modello
di Tomazevic (1996)
2. Curva inviluppo trilineare e simmetrica
rispetto all’origine
Confronto Numerico/sperimentale
Prova MS3
non rinforzato
Prova MS3
rinforzato
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
MADA – MAsonry DAtabase
Selezione online di dati sperimentali sulle murature
U.R. UNINA-a (N. Augenti)
Accessibile dal sito ReLUIS
(Sezione Progettazione)
 Duplice versione italiana
e inglese
 Dati sperimentali estratti
da oltre 100 lavori e
raccolti in 400 schede
 Ricerca multi-criterio dei
dati sperimentali
 Piattaforma dinamica
aggiornabile in futuro
 Confronti con NTC2008
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
SIMULAZIONI NUMERICHE DI PROVE QUASI-STATICHE
SU PARETE PRIMA E DOPO IL RINFORZO CON COMPOSITI
Parete riparata e rinforzata con
compositi a matrice inorganica (IMG)
UNINA-a
Confronto numerico-sperimentale
Dissipazione nel pannello di fascia
TEST
FEM
1.4
H/Hunstr,peak
1.2
1
0.8
0.6
Experimental - Pre-damaged sub-assemblage
0.4
Experimental - Strengthened sub-assemblage
Numerical - As-built sub-assemblage
0.2
Numerical - Strengthened sub-assemblage
0
0
20
40
60
d [mm]
80
100
Progetto ReLUIS-DPC 2010-2013 – Napoli, 8-9 ottobre 2013
Task 1.1.1b
WorkPackage WP3
PROVE QUASI-STATICHE SU PARETI MURARIE IN SCALA REALE
UNINA-a
Piattabanda ad arco
e cordolo in c.a.
Piattabanda ad arco
250
250
Drift residuo
pari al 5%
del drift max
150
100
Drift residuo
pari al 23%
del drift max
150
100
H [kN]
50
250
200
0
-50
50
-100
-150
Cyclic response
100
-50
-150
-200
150
0
-100
Envelope
-3
-2
-1
0
θ w [%]
1
2
3
4
0
-50
-150
Cyclic response
Envelope
-200
-250
-250
-4
50
-100
-200
-250
Drift residuo
pari al 49%
del drift max
200
H [kN]
200
H [kN]
Piattabanda ad arco e
rinforzo con compositi
-4
-3
-2
-1
0
θ w [%]
1
2
3
4
-4
-3
-2
-1
0
θ w [%]
1
2
3
4
RETE DEI LABORATORI UNIVERSITARI DI
INGEGNERIA SISMICA
Convegno Finale
Progetto ReLUIS - DPC 2010-2013
Napoli, 8-9 ottobre 2013
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
TASK 1.1.1
Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali
Coordinatori: Sergio LAGOMARSINO, Guido MAGENES, Claudio MODENA
Sub-Task 1.1.1b
Strutture in muratura: sperimentazione, valutazione dell’efficacia degli interventi