Task 1 - Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali

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1 REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica Progetto RELUIS DPC Riunione di coordinamento Roma,12 gennaio 2011 Area Tematica Linea AT1 - Strumenti per la valutazione e la gestione del rischio del patrimonio costruito 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 - Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali Coordinatori: Claudio Modena, Sergio Lagomarsino, Guido Magenes 1

2 Task 1 - Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali Il Task si articola nei seguenti Subtask: Subtask 1a - Analisi e verifica di costruzioni in muratura Coordinatore: Sergio Lagomarsino Subtask 1b - Strutture in muratura: sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi Coordinatore: Claudio Modena 2

3 Unità di Ricerca ID UR Ateneo Responsabile UR 1. POLIMI-a Poli Milano Giuliana Cardani 2. POLIMI-b Poli Milano Maria Adelaide Parisi 3. ROMA1-a Roma Sapienza Luis Decanini, Domenico Liberatore 4. ROMA1-b Roma Sapienza Giorgio Monti 5. ROMA2 Roma T. Vergata Ugo Ianniruberto 6. ROMA3 Roma Tre Gianmarco De Felice 7. UNIBG Bergamo Giulio Mirabella Roberti 8. UNIBS Brescia Ezio Giuriani 9. UNICT Catania Ivo Caliò 10. UNIFE Ferrara Antonio Tralli 11. UNIFI Firenze Andrea Vignoli 12. UNIGE-a Genova Sergio Lagomarsino 13. UNIGE-b Genova Stefano Podestà 14. UNINA-a Napoli Nicola Augenti 15. UNINA-b Napoli Bruno Calderoni 16. UNINA-c Napoli Antonio Formisano 17. UNINA-d Napoli Beatrice Faggiano 18. UNINA-e Napoli Claudia Casapulla 3

4 Unità di Ricerca (segue) ID UR Ateneo Responsabile UR 19. UNIPD-a Padova Claudio Modena 20. UNIPD-c Padova Maria Rosa Valluzzi 21. UNIPG Perugia Antonio Borri 22. UNIPI Pisa Mauro Sassu 23. UNIPV-c Pavia Guido Magenes 24. UNIRC Reggio Calabria Vittorio Ceradini 25. UNISR Siracusa Caterina Carocci 26. UNITN Trento Maurizio Piazza 27. UNITS Trieste Natalino Gattesco 28. IUAV Venezia Paolo Faccio Budget complessivo: Euro (finanziamento medio: Euro/anno) UR partecipanti senza finanziamento 29. UNIBO Bologna Marco Savoia 30. UNICAS Cassino Elio Sacco 31. UNINA-f Napoli Antonello De Luca 4

5 Subtask 1a Analisi e verifica di costruzioni in muratura Subtask 1a Analisi e verifica di costruzioni in muratura (Coord. Sergio Lagomarsino) Il lavoro di ricerca è suddiviso in 3 macro-attività (WP), ciascuna delle quali è articolata in attività: WP1. Conoscenza della costruzione, delle vulnerabilità e individuazione degli schemi strutturali WP2. Analisi dei meccanismi locali e criteri di verifica WP3. Analisi del comportamento globale 5

6 Subtask 1a Analisi e verifica di costruzioni in muratura WP1. Conoscenza della costruzione, delle vulnerabilità e individuazione degli schemi strutturali a. Identificazione delle unità strutturali nell'aggregato. Lettura dei danni e identificazione dei possibili meccanismi. Rilievo costruttivo (UNISR - Carocci) b. Aspetti critici della modellazione di costruzioni in muratura (UNIFE - Tralli) c. Criteri metodologici e procedure per la valutazione di vulnerabilità sismica di aggregati edilizi (IUAV - Faccio) 6

7 Subtask 1a Analisi e verifica di costruzioni in muratura WP2. Analisi dei meccanismi locali e criteri di verifica a. Validazione dei diversi metodi di analisi (anche con riferimento a dati sperimentali) (UNIGE-a - Lagomarsino) b. Influenza della qualità muraria e incertezze di modello (ROMA3 - De Felice) c. Capacità deformativa e dissipazione (ROMA1-a - Decanini, Liberatore, Sorrentino) d. Comportamento dinamico (UNINA-e - Casapulla) 7

8 Subtask 1a Analisi e verifica di costruzioni in muratura WP3. Analisi del comportamento globale a. Simulazione delle prove dinamiche effettuate presso Eucentre/ENEA (UNIPV - Magenes) b. Il ruolo delle fasce di piano ed i relativi criteri di resistenza (UNINA-b - Calderoni) c. Il ruolo degli orizzontamenti ed i relativi criteri di modellazione (ROMA2 - Ianniruberto) d. Analisi critica del metodo di analisi statica non lineare su edifici in muratura esistenti, prima e dopo gli interventi di consolidamento sismico (UNIGE-a - Lagomarsino) e. Criteri per la modellazione e verifica di unità edilizie negli aggregati di centri storici (ROMA1-b - Monti) f. Analisi non lineare degli aggregati edilizi nei centri storici (UNINA-c - Formisano) g. Metodi e procedure di analisi di strutture monumentali (UNINA-f - De Luca) h. Modelli e codici di calcolo strutturale per interventi di adeguamento sismico (UNICAS - Sacco) 8

9 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi Subtask 1b Sperimentazione, valutazione dell effficacia degli interventi (Coord. Claudio Modena) Il lavoro di ricerca è suddiviso in 3 macro-attività (WP), ciascuna delle quali è articolata in attività: WP1. Valutazione in sito/sperimentale della qualità muraria e dell efficacia delle tecniche di consolidamento/miglioramento 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 9

10 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi WP1. Valutazione in sito/sperimentale della qualità muraria e dell efficacia delle tecniche di consolidamento/miglioramento della muratura a. Conoscenza della costruzione, indagini in sito- Sperimentazione e diagnostica in sito e di laboratorio - muratura: indagini in sito atte a definire la qualità muraria (POLIMI-a, UNIPG, UNIFI) b. Valutazione sperimentale del comportamento per azioni nel piano di muratura in pietra a doppio paramento con diversi gradi di connessione trasversale (UNIGE-b) c. Valutazione sperimentale dell'efficacia di interventi di miglioramento/rinforzo sulla muratura c1.valutazione sperimentale dell efficacia di interventi di miglioramento sismico su murature riparate mediante iniezioni o con FRP (sperimentazione e diagnostica in sito e di laboratorio) (POLIMI-a, UNIPD-c e UNIBO*) c2. Valutazione sperimentale dell efficacia di tecniche innovative di rinforzo della muratura (laterizio armato, reticolatus, bandelle estradossali) (UNIPG) c3.valutazione sperimentale dell efficacia di tecniche innovative di rinforzo della muratura (betoncino armato con fibre di acciaio inossidabile, materiali fibrosi) (UNIFI) 10

11 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi WP1. Valutazione in sito/sperimentale della qualità muraria e dell efficacia delle tecniche di consolidamento/miglioramento della muratura d. Tecniche di valutazione in sito della resistenza a taglio della muratura d1. Sviluppo di tecniche di valutazione in sito della resistenza a taglio della muratura mediante martinetti piatti (UNICT, UNIBG) d2. Sviluppo di una tecnica di valutazione in sito della resistenza a taglio mediante la prova a pannelli contrapposti (UNIPI) e. Ottimizzazione delle strategie e delle tecniche diagnostiche (UNIPD-a) 11

12 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi WP2. Orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee, volte murarie e loro interazione con le strutture verticali a. Sottostrutture lignee a1. Studio del comportamento elastico e post-elastico di sistemi di connessione di carpenteria (tradizionali) per elementi lignei rinforzati con elementi metallici (UNITN-Piazza, POLIMI-b-Parisi) a2. Studio di metodi di rinforzo dei solai lignei alternativi all uso della soletta collaborante in calcestruzzo (UNITN-Piazza) a3. Analisi della risposta delle strutture e degli elementi lignei nel terremoto dell Aquila (POLIMI-b-Parisi) a4. Analisi delle cause più probabili di vulnerabilità sismica degli edifici tradizionali (per la parte di coperture e solai a struttura lignea) e delle varie metodologie di intervento proponibili (UNITN-Piazza,, POLIMI-b-Parisi) b. Tecniche diagnostiche non distruttive per il legno (UNINA-d - Faggiano) 12

13 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi WP2. Orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee, volte murarie e loro interazione con le strutture verticali c. Archi, volte, diaframmi e loro interazione con le strutture verticali c1. Studio sperimentale del rocking di archi diaframma soggetti ad azioni orizzontali e studio sperimentale di una tecnica di irrigidimento flessionale delle volte in foglio mediante costoloni alleggeriti (UNIBS) c2. Studio analitico e sperimentale sul comportamento ciclico delle connessioni diaframmi-pareti perimetrali e delle connessioni copertura scatolare-murature di coronamento (UNIBS) c3. Studio sperimentale dell efficacia di diaframmi sottili in malta di calce ad alte prestazioni armati con rete in fibre di vetro e di diaframmi sottili in FRC (UNIBS) 13

14 Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell efficacia degli interventi WP3. Sperimentazione e modellazione su sistemi e sottosistemi in muratura a. Sperimentazione (in scala reale) e modellazione di elementi di fascia muraria (UNIPV-c-Magenes e UNITS-Gattesco, UNINA-a-Augenti) b. Prove su pareti murarie in assenza ed in presenza di sistemi di rinforzo basati sull utilizzo di materiali innovativi (UNINA-a-Augenti) c. Ricostruzione della muratura storica (UNIRC-Ceradini) d. Sviluppo di tecniche di presidio provvisorio per edifici di interesse storico-artistico (UNIPI-Sassu) 14

15 REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica Progetto RELUIS DPC Riunione di coordinamento Roma,12 gennaio 2011 Area Tematica Linea AT2 - Innovazioni normative e tecnologiche in ingegneria sismica 1 - Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni Task 3 - Costruzioni in muratura Coordinatore Guido Magenes 15

16 AT2-1 Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni Task 3 Costruzioni in muratura Unità di Ricerca ID UR Ateneo Responsabile UR 1. UNIPD-b Padova Francesca da Porto 2. UNIPV-c Pavia Guido Magenes Budget complessivo: Euro Oggetto della ricerca Criteri per la limitazione del danno alle tamponature e ai rivestimenti in muratura non strutturale negli edifici di nuova progettazione 16

17 AT2-1 Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni Task 3 Costruzioni in muratura Obiettivi 1. Nel caso di tamponature e rivestimenti in muratura collegati rigidamente alla struttura: valutazione degli intervalli di deformazione angolare interpiano che ci si possono attendere per l azione sismica di progetto con riferimento a diversi livelli di pericolosità sismica del sito e diversi stati limite prestazionali in configurazioni strutturali rappresentative di edifici pluripiano. 2. Definizione di correlazioni tra deformazione imposta nel piano della tamponatura e parametri meccanici che caratterizzano la risposta alle azioni fuori piano. 17

18 AT2-1 Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni Task 3 Costruzioni in muratura Obiettivi (segue) 3. Individuazione delle condizioni progettuali (pericolosità sismica del sito, numero di piani dell edificio, rigidezza delle strutture verticali) in cui è possibile/necessario ricorrere a soluzioni costruttive quali: a) Tamponatura/rivestimento in muratura rigidamente collegato alla struttura, senza particolari dettagli di rinforzo alla tamponatura stessa b) Tamponatura rigidamente collegata alla struttura, con rinforzi alla tamponatura (reti da intonaco, armatura a traliccio, fibre..) e rivestimento rinforzato c) Tamponatura/rivestimento disaccoppiati dalla struttura (per quanto riguarda le deformazioni nel piano) mediante giunti o collegamenti flessibili, in cui comunque è garantita la stabilità all azione ortogonale al piano. 4. Sviluppo e verifica sperimentale (mediante prove statiche e dinamiche) di alcune soluzioni costruttive idonee alla limitazione del danno alle tamponatura 18

19 AT2-1 Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni Task 3 Costruzioni in muratura Attività sperimentali A supporto dell attività teorico-numerica si prevedono prove di laboratorio co-finanziate finalizzate a: caratterizzazione meccanica completa di sistemi selezionati di tamponamento/ rivestimento. caratterizzazione degli elementi di connessione per soluzioni costruttive che consentono il disaccoppiamento dal telaio. danneggiamento ciclico nel piano di telai tamponati a diversi livelli di deformazione angolare imposta e la successiva prova statica o dinamica con eccitazione ortogonale al piano 19