organo Ufficiale di ASSoBEton

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1 ASSOBETON organo Ufficiale di ASSoBEton Spedizione in abbonamento postale - Tabelle B - (Tassa riscossa) - autorizzazione rilasciata a IMREADY SRL - N. 881 del della Direzione Generale PP.TT. della Rep. S. Marino CONFINDUSTRIA STUDI E RICERCHE Resistenza a taglio delle connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate SPECIALE Isolamento ed efficienza energetica in prefabbricazione NORMATIVE Situazione normativa europea per gli inserti di fissaggio SAIE Programma SAIE ConCREtE 2009 ANNUARIO Annuario del settore della prefabbricazione on-line: nuove funzioni e utility L'ASSOCIAZIONE Assemblea Generale ordinaria ASSoBEton 2009

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3 Dynamon NRG & Dynamon SP Soluzioni specifiche per l industria della prefabbricazione Sviluppo rapido delle resistenze meccaniche Ottimizzazione cicli produttivi e drastica riduzione dei cicli di maturazione Per risolvere le problematiche tipiche della prefabbricazione e per dare un forte contributo all innovazione e allo sviluppo del settore, Mapei ha sviluppato i prodotti delle gamme DYNAMON NRG & DYNAMON SP, specifici per questo tipo di applicazioni e particolarmente idonei anche per il confezionamento di calcestruzzi autocompattanti.

4 MARCATURA : IDRAdivisioneCREATIVA l occasione per cercare insieme l efficienza della produzione ASSISTENZA - SPECIALIZZAZIONE - AGGIORNAMENTO La nostra concezione di consulenza va oltre l affiancamento all Azienda, è la partnership mirata all ottimizzazione del processo di produzione. I consulenti IDRABETON sono i professionisti di profilo più alto nel settore dei materiali per le costruzioni; la loro formazione, costante e approfondita, fa del consulente IDRABETON un valore aggiunto per prestazione e per contenuto. IDRABETON va oltre la consulenza; è il partner ideale per costruire un cammino che porta all efficienza. Per questo quattro associazioni di categoria e oltre 200 aziende ci hanno scelto. Visita il sito per saperne di più. IDRA tel fax g.ponzi@idrabeton.com

5 COPREM SRL Impianto a torre completo di due mescolatori contro-corrente della serie APOLLO. Ciascun mescolatore è equipaggiato con doppio invito di scarico, di cui uno a servizio di due vagonetti aerei, che a loro volta alimentano cinque stazioni fisse e due mobili per la produzione di calcestruzzo prefabbricato. Il secondo invito scarica all interno di autobetoniere per la produzione di calcestruzzo preconfezionato. Una soluzione progettata sulla base di specifiche richieste da parte del cliente e al tempo stesso in grado di conferire flessibilità e versatilità produttiva nel massimo rispetto dei più elevati standard di qualità. SKAKO Italia srl Via Discesa Galatina, Maddaloni (CE) Tel.: Fax : skako@skako.it

6 4 Editoriale L Editoriale del Presidente Rispetto delle regole e lobby È per me un grande piacere, dopo che a giugno l Assemblea di ASSOBETON mi ha assegnato onore ed onere di guidare l Associazione, occupare periodicamente questo spazio della nostra bella rivista Industrie Manufatti Cementizi. Porgo a Voi, innanzitutto, il mio più sincero e caloroso saluto, sperando di avere l opportunità, nel corso del mio mandato, di conoscere personalmente tutti. Non posso esimermi inoltre, in questa occasione, dal ringraziare con grande affetto e stima il mio predecessore Renzo Bullo che mi ha consegnato un Associazione notevolmente cresciuta, grazie alle sue competenze, al suo duro lavoro ed alla sua grande dedizione. Assumo la non semplice responsabilità di guidare l Associazione in un momento eccezionalmente complicato. Il futuro che ci attende non sarà facile, certamente non lo sarà per le imprese, ma anche per l Associazione stessa: i servizi che dobbiamo erogare ed i fronti che dobbiamo presidiare, in un contesto concorrenziale sempre più duro e spietato, crescono di giorno in giorno e divengono sempre più complessi, mentre le risorse, già limitate, tenderanno certamente a diminuire. Ci si presenta, quindi, un compito non facile alla cui soluzione, però, concorrerà certamente la solidità finanziaria che la nostra Associazione ha saputo costruirsi nel corso della propria ultracinquantennale esistenza ed in particolar modo negli ultimi anni, attraverso iniziative che hanno evitato l aumento dei contributi associativi. Una solidità finanziaria che potrebbe rivelarsi molto utile per superare l attuale periodo di crisi che tutti speriamo, ovviamente, duri ancora per poco. Dico di più, sarebbe per me una grande soddisfazione poter dimostrare, proprio in momenti come questo, quanto sia importante e di grande valenza appartenere ad un Associazione che sappia interpretare i bisogni delle imprese, che sappia tutelarne gli interessi, ma anche contribuire concretamente ad indicare la via più breve per uscire da questa drammatica situazione. Ma è solo se tutti ci stringeremo intorno ad ASSOBETON che riusciremo a sfruttare le sue potenzialità e l autorevolezza che esprime il nostro logo. Il programma che ho proposto all Assemblea, realizzato in stretta collaborazione con i Colleghi Vicepresidenti ed il Direttore, è interamente pubblicato in questo numero della rivista. Si tratta di un programma articolato e complesso che sarà il mio costante riferimento, come pure per le Sezioni di ASSOBETON e per tutti gli Associati. Solo se tutti avremo ben chiaro dove arrivare e come arrivarci, saremo in grado di imprimere a tutto il convoglio quella velocità e quella forza di reazione di cui oggi abbiamo un gran bisogno. Due aspetti mi preme sottolineare in questo mio primo editoriale. Il comune denominatore delle nostre azioni e dei rapporti personali ed aziendali non potrà prescindere dalla correttezza comporta- 9 - industrie manufatti cementizi

7 NUOVA VERSIONE La formula giusta dei tuoi progetti Potenti strumenti di visualizzazione + Funzioni di modellazione intuitive + Gestione progetti di grandi dimensioni + Interoperabilità e progettazione in team + Output e disegni di alta qualità = mentale e dall etica nel condurre i nostri affari. Il rispetto delle regole e delle leggi vigenti che regolano la concorrenza nel nostro business deve essere la base su cui non possono esserci né discussioni e né compromessi. Non può esistere alcun associazionismo se non c è rispetto e fiducia tra noi. Lobby e comunicazione: sarà la scommessa su cui si giocherà una parte importante delle capacità di sviluppare il nostro comparto. Se sapremo crederci, investire il nostro tempo e le nostre risorse e se sapremo sviluppare efficacemente le nostre relazioni, sia autonomamente sia all interno della complessa piramide organizzativa confindustriale, potremo ottenere risultati importanti. Ne sono convinto e per questo, su tutto, lavorerò. n Tekla Structures 15 (Renzo Arletti) Tekla Structures è il software BIM (Building Information Modeling) che affronta in un unico flusso di lavoro l intero processo dall offerta, preventivazione e progetto preliminare alla marcatura automatica delle parti fino alla scheda di produzione e alla costruzione. Tekla Structures si completa con nuove funzioni per la modellazione e la gestione, studiati per aumentare l efficienza del flusso di lavoro. industrie manufatti cementizi - 9 Rivenditore esclusivo per l Italia Viale Richard Milano Tel Fax info@harpaceas.it -

8 CONFINDUSTRIA Resistenza a taglio delle connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate Isolamento ed efficienza energetica in prefabbricazione Situazione normativa europea per gli inserti di fissaggio Programma SAIE ConCREtE 2009 Annuario del settore della prefabbricazione on-line: nuove funzioni e utility Assemblea Generale ordinaria ASSoBEton 2009 industrie manufatti cementizi Anno V n. 9 - giugno/luglio 2009 ASSOBETON organo Ufficiale di ASSoBEton SOMMARIO n. 9/2009 STUDI E RICERCHE SPECIALE NORMATIVE SAIE 9 ANNUARIO L'ASSOCIAZIONE 4 L editoriale del Presidente di Renzo Arletti ASSOBETON Industrie Manufatti Cementizi Bimestrale - n. 9/2009 Pr o p r ie t à Abes Srl Società di servizi di ASSOBETON Via Giacomo Zanella, Milano Tel Fax info@assobeton.it Direttore responsabile Andrea Dari Direttore editoriale Maurizio Grandi Segreteria editoriale Alessandra Biloni Segreteria di Redazione Patrizia Ricci Re d a z io n e Stefania Alessandrini, Alessandra Biloni, Andrea Dari, Marco Renzi, Patrizia Ricci, Susanna Tontini Strada Cardio, Galazzano RSM Tel Fax info@imready.it Vendita pubblicità IDRA sa Strada Cardio, Galazzano RSM Tel Fax Ed ito r e IMREADY srl Strada Cardio, Galazzano RSM Tel Fax Sta m pa Studiostampa sa Servizio abbonamenti IMREADY srl Strada Cardio, Galazzano RSM Tel Fax Condizioni di abbonamento Il prezzo di abbonamento per l anno 2009 (5 numeri) è di 26. Il prezzo di una copia è di 10,50. Il prezzo di una copia arretrata è di 12,50. Per informazioni: info@imready.it Au to r i z z a z i o n e Segreteria di Stato Affari Interni Prot. n. 73/75/2008 del 15/01/2008. Copia depositata presso il Tribunale della Rep. di San Marino 8 Il Commento del Direttore di Maurizio Grandi 12 Studi e ricerche Resistenza a taglio delle connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate di Vittorio Capozzi, Gennaro Magliulo e Gaetano Manfredi 26 Sp e c i a l e i s ol a m e n t o e d e f f i c i e n z a e n e rg e t i c a in prefabbricazione La politica per l efficienza energetica degli edifici di Roberto Moneta 30 Linee guida generali per l utilizzo dei benefici della massa termica del calcestruzzo nella costruzione di fabbricati Federbeton 46 Intervista a Enrico Dassori 49 Sviluppo economico ed eco-efficienza per le aree produttive Indirizzi e strumenti operativi per le APEA di Paola Gallo 54 Te c n o lo g i e Fissaggio dei pannelli prefabbricati alle strutture in zona sismica di Alberto Dal Lago e Roberto Ragozzini 62 No r m at i v e Situazione normativa europea per gli inserti di fissaggio di Enrico Nusiner 64 Att ua l i t à 66 Sa i e Programma SAIE Concrete An n u a r i o Annuario del settore della Prefabbricazione on-line: nuove funzioni e utility 78 As s o b e to n Assemblea Generale Ordinaria ASSOBETON anni in 8 minuti - Saluto del Presidente uscente Renzo Bullo 80 Relazione sull attività Programma del Presidente Renzo Arletti per il biennio Elenco Soci Tutti i diritti riservati È vietata la riproduzione, anche parziale, del materiale pubblicato senza autorizzazione dell Editore. Le opinioni espresse negli articoli appartengono ai singoli autori, dei quali si rispetta la libertà di giudizio, lasciandoli responsabili dei loro scritti. L autore garantisce la paternità dei contenuti inviati all editore manlevando quest ultimo da ogni eventuale richiesta di risarcimento danni proveniente da terzi che dovessero rivendicare diritti su tali contenuti.

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10 8 Editoriale Il Commento del Direttore Farsi riconoscere in 100 vantaggi ASSOBETON ha superato il mezzo secolo di vita, ma la storia della prefabbricazione italiana ha un inizio molto più remoto. Abbiamo quindi alle spalle una massiccia esperienza che ha prodotto nel tempo la nascita di decine di famiglie di manufatti realizzati industrialmente nei nostri stabilimenti. Possiamo quindi affermare, senza timore di essere smentiti, che i nostri prodotti hanno incorporato, nel loro a volte pur semplice ed elementare aspetto, avanzate tecnologie e complesse innovazioni che li hanno portati all eccellenza sotto numerosi e diversificati punti di vista. Ma per vincere la quotidiana battaglia sui mercati tutto ciò non sempre è sufficiente, se i nostri punti di forza non vengono adeguatamente divulgati e compresi sia dal grande pubblico - responsabile di coniare luoghi comuni non sempre razionali o di seguire consuetudini difficili da estirpare - sia dagli addetti ai lavori che sono poi coloro i quali prendono le decisioni che tanto influiscono sul nostro destino. Ebbene, credo che siamo tutti convinti del fatto che il nostro comparto, pur continuando, in valore, ad essere il primo mercato d Europa, raccolga meno consensi di quelli a cui potrebbe legittimamente aspirare, se paragoniamo le oggettive peculiarità dei nostri manufatti con quelle possedute da soluzioni e materiali differenti. Sono certo che esistano ampie aree di scelte progettuali orientate verso soluzioni alternative ai nostri prodotti puramente dettate da comportamenti non razionali, da tendenze istintive guidate dall immaginario collettivo, dall adozione di consuetudini superate ma figlie di luoghi comuni radicati che, onore al merito, altri comparti hanno saputo affermare nel tempo attraverso iniziative di comunicazioni mirate e/o di massa. Insomma, ritengo che la prefabbricazione abbia oggi il compito di uscire dallo stretto ambiente degli addetti ai lavori per rivolgersi anche ad una platea più vasta, capace di influire, attraverso il proprio sentiment ed il proprio coinvolgimento nel pubblico dibattito, sulle scelte di architetti, progettisti e stazioni appaltanti pubbliche o private che siano. L edilizia industrializzata in calcestruzzo ha moltissimi pregi che devono essere conosciuti: 100 ma ci siamo limitati è il numero di quelli che tutto il comparto europeo ha censito attraverso un lavoro transnazionale collegiale. Questo lavoro prenderà molto presto la forma di una pubblicazione tascabile rivolta sia al grande pubblico che al progettista, a quel pubblico sempre più curioso e che desidera essere informato su ciò che lo circonda perché sensibile ai temi ambientali e di sostenibilità, ma anche al progettista che cerca risposte tecniche, e non solo, ai complessi problemi insiti in un qualunque progetto edilizio ed infrastrutturale. 100 vantaggi tradotti in modo molto semplice ed efficace in altrettanti slogan 9 - industrie manufatti cementizi

11 Certificazione e Qualità i nostri pilastri portanti e messaggi di facile comprensione che mirano a dimostrare le ampie peculiarità dei nostri prodotti sotto l aspetto della versatilità, dell accuratezza realizzativa, dell affidabilità, dell aspetto architettonico, del risparmio energetico, della sostenibilità, della sicurezza dei cantieri e dei lavoratori, della velocità di realizzazione e molto altro ancora. Aspetti noti o meno noti, messi sotto i riflettori grazie ad un iniziativa editoriale di ampia diffusione che speriamo possa contribuire, sia a livello associativo che aziendale, alla diffusione di un immagine dell edilizia industrializzata amica dell uomo, dei lavoratori e dell ambiente. Il SAIE di Bologna del prossimo ottobre sarà la cornice ideale per presentare alla stampa ed al mercato questa iniziativa intorno alla quale, giovedì 29 ottobre 2009, verrà organizzato un convegno di approfondimento nel quale, siamo certi, sarà rappresentato tutto il mondo della prefabbricazione. n CERTIFICAZIONE AMBIENTALE CERTIFICAZIONE SICUREZZA CERTIFICAZIONE SISTEMA QUALITÀ CERTIFICAZIONE DEL PERSONALE ICMQ offre alle Aziende del settore Costruzioni: servizi di valutazione e certificazione di Sistemi di Gestione e di Prodotto, servizi di Ispezione e Verifica dei Progetti, Marcatura CE e Certificazione degli Edifici. ICMQ Spa: Milano via Gaetano De Castillia, 10 tel fax icmq@icmq.org CERTIFICAZIONE DI PRODOTTO (Maurizio Grandi) SISTEMA EDIFICIO industrie manufatti cementizi - 9 graphic imprimatur

12 ANNUARIO Gli autori su questo numero Alberto Dal Lago DLC srl Enrico Dassori DICAT - Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni, dell Ambiente e del Territorio Università degli Studi di Genova Presidente di ICMQ spa Vittorio Capozzi DIST - Dipartimento di Ingegneria Strutturale Università degli Studi di Napoli Federico II vittorio.capozzi@unina.it Paola Gallo Dipartimento di Tecnologie dell Architettura e Design Pierluigi Spadolini Facoltà di Architettura Università degli Studi di Firenze paola.gallo@unifi.it Gaetano Manfredi DIST - Dipartimento di Ingegneria Strutturale Università degli Studi di Napoli Federico II gamanfre@unina.it Roberto Moneta Ministero dello Sviluppo Economico Dipartimento energia - Segreteria tecnica Enrico Nusiner HALFEN DEHA srl Roberto Ragozzini RUREDIL spa Presidente Gruppo Inserti per Manufatti in Calcestruzzo Gennaro Magliulo DIST - Dipartimento di Ingegneria Strutturale Università degli Studi di Napoli Federico II gmagliul@unina.it industrie manufatti cementizi Anno V n. 9 - giugno/luglio 2009 ASSOBETON CONFINDUSTRIA organo Ufficiale di ASSoBEton STUDI E RICERCHE Resistenza a taglio delle connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate SPECIALE NORMATIVE SAIE Isolamento ed efficienza energetica in prefabbricazione Situazione normativa europea per gli inserti di fissaggio Programma SAIE ConCREtE 2009 Annuario del settore della prefabbricazione on-line: nuove funzioni e utility L'ASSOCIAZIONE Assemblea Generale ordinaria ASSoBEton industrie manufatti cementizi

13 nderstanding Come gruppo condividiamo un unico logo. Come persone ci riconosciamo nella ricchezza delle nostre differenze.

14 12 S tudi e ricerche Resistenza a taglio delle connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate di Vittorio Capozzi, Gennaro Magliulo e Gaetano Manfredi Lo scopo principale dello studio presentato nell articolo è di quantificare i parametri caratteristici di comportamento sismico (in termini di duttilità, resistenza e rigidezza) delle connessioni trave pilastro correntemente impiegate nelle strutture prefabbricate. Queste connessioni sono tipicamente costituite da due barre di acciaio annegate nel pilastro e nella trave o passanti la stessa o da altri dispositivi atti a garantire un comportamento pressoché a cerniera nel piano verticale contenente l asse della trave e un comportamento fisso nel piano verticale ortogonale alla trave. Nell articolo è presente un analisi parametrica relativa alle formulazioni attualmente presenti in letteratura per la valutazione della resistenza di tali connessioni. Tali formulazioni vanno verificate mediante un accurata campagna sperimentale, che è in via di esecuzione e che è qui descritta. Sono presentati i set up delle prove su collegamenti trave-pilastro caratterizzati dai tipici spinotti annegati nel pilastro sia in assenza che in presenza di soletta collaborante. Sono previsti test a taglio ed a flessione nella direzione longitudinale della trave. La storia di carico è sia monotona che ciclica; la prima è condotta fino allo spostamento ultimo, in modo da determinare in maniera dettagliata la curva scheletro ed i livelli di spostamento in corrispondenza dei quali condurre la prova ciclica. 1. INTRODUZIONE Il principio della gerarchia delle resistenze è uno dei concetti innovativi delle nuove norme sismiche ed è stato pienamente assunto anche dalle recenti normative italiane (OPCM , 9 - industrie manufatti cementizi

15 Studi e ricerche 13 Norme Tecniche per le Costruzioni 2008). Esso è finalizzato a garantire l innesco dei meccanismi duttili responsabili della dissipazione energetica e la protezione di quei meccanismi fragili che possono compromettere l integrità strutturale durante l azione sismica. La natura intrinseca delle strutture intelaiate in calcestruzzo gettato in opera ha portato nel tempo allo sviluppo di regole progettuali piuttosto consolidate, che sono rispondenti alle esigenze sopra enunciate. Differente è il caso delle strutture prefabbricate in cemento armato, che, per la loro specifica natura, si avvicinano maggiormente alle strutture metalliche, realizzate anch esse attraverso l assemblaggio di componenti distinti. In effetti, in aggiunta alle indicazioni generali riguardanti elementi ed impalcato, con i nuovi codici di progettazione (Norme Tecniche per le Costruzioni 2008, CEN 2003a) è aumentata l esigenza di conoscere le caratteristiche meccaniche delle unioni; esse giocano, infatti, un ruolo fondamentale nel progetto sismico. Sono previste due tipologie di connessione: collegamenti posti lontano dalle zone dove si attende la richiesta plastica oppure collegamenti posti in corrispondenza di tali zone. In questo ultimo caso, o al collegamento è assegnata una determinata sovraresistenza rispetto agli elementi adiacenti oppure una grande duttilità. La grande duttilità si ottiene solo nel caso di connessioni umide (caratterizzate da un getto in opera). Poiché la risposta sismica di una struttura prefabbricata dipende fortemente dal comportamento dei collegamenti, è chiaro che l applicazione della gerarchia delle resistenze a tale tipologia strutturale non può prescindere dalla conoscenza delle caratteristiche meccaniche degli stessi, sia monotone che cicliche. Gli studi su tali caratteristiche, riferite alle connessioni maggiormente diffuse in Italia, sono pochi. In questo ambito, lo studio del collegamento trave-pilastro risulta di particolare importanza, perché unisce due elementi primari nella resistenza all azione sismica degli edifici. La realtà costruttiva italiana presenta diverse tipologie dello stesso, comunque generalmente riconducibili ad un unione caratterizzata da un appoggio in gomma e da uno spinotto in acciaio (Figura 1); questo è annegato sia nella trave che nel pilastro ed ha la principale funzione di resistere alle forze orizzontali, impedendo la traslazione relativa fra gli elementi e, quindi, la perdita d appoggio della trave. Attualmente la resistenza di tale collegamento è calcolata con formule semplificate (CNR 10025, 1984), che non tengono conto di alcuni importanti parametri, quali, per esempio, il copriferro, la direzione dell azione, l interferro. Inoltre, quasi nessun rilievo è dato alla duttilità del collegamento ed alla sua rigidezza. D altra parte, è importante sottolineare che, sebbene negli ultimi anni a livello Figura 1 Schema di connessione spinottata industrie manufatti cementizi - 9

16 14 S tudi e ricerche internazionale si stiano conducendo alcuni studi sul comportamento meccanico dei collegamenti trave-pilastro, pochi di questi sono rivolti alla sopra citata tipologia, di più comune impiego in Italia (Vintzeleou & Tassios 1987, Soroushian et al 1987a, b, c, Tsoukantas & Tassios 1989, Dei Poli et al. 1992, Dei Poli et al. 1993, El Debs et al. 2006, Dotreppe et al. 2006, Fan & Lu 2008); infatti, la bibliografia fornisce soprattutto articoli per la migliore comprensione della risposta sismica della connessione prefabbricata trave-pilastro di nodi monolitici (Ersoy & Tankut 1993, Restrepo et al. 1995, Alcocer et al. 2002, Khaloo & Parastesh 2003, Tuleasca & Cuciureanu 2006, Psycharis et al. 2006) o di connessioni innovative poco utilizzate in Italia (Pampanin 2001, Pampanin 2005, Ma et al, 2006). Quindi, in definitiva, non esistono ad oggi studi specifici che consentano di definire metodologie di calcolo di connessioni trave-pilastro spinottate adottate in edifici prefabbricati ad un piano o a più piani e dettagli costruttivi che assicurino i requisiti prestazionali richiesti. Le conoscenze acquisite mediante le progettate prove sperimentali e le analisi numeriche relative, verranno elaborate in modo da sviluppare procedure di calcolo di organismi strutturali complessi e rendere disponibili linee guida per la progettazione ottimale dei collegamenti nel rispetto dei principi della gerarchia delle resistenze. ASSOBETON collabora alla fase sperimentale, in termini di fornitura di componenti. 2. ANALISI PARAMETRICA DELLA RESISTENZA DI PROGETTO DELLE CONNESSIONI SPINOTTATE Se si analizza la resistenza della connessione spinottata occorre considerare due condizioni: 1) azione spinotto dovuta alla barra agente contro il nucleo di calcestruzzo; 2) azione spinotto dovuta alla barra agente contro il copriferro di calcestruzzo. Nel primo caso il meccanismo è duttile, dato che si ha la crisi per contemporaneo snervamento dello spinotto e schiacciamento del calcestruzzo, mentre nel secondo caso è fragile, dovuto allo spacco (splitting) del calcestruzzo. Le formule per il calcolo della resistenza della connessione spinottata sono fornite dalla CNR , da Vintzeleou & Tassios 1987 e da Soroushian et al 1987a, b. La formulazione della CNR è la seguente: (1) dove c è pari a 1.2; d b è il diametro della barra; f cd è la resistenza a compressione di progetto del calcestruzzo; f yd è la tensione di snervamento di progetto dell acciaio. Questa formula è valida solo per eccentricità della forza di taglio minori di 0.5 d b. La teoria di Tassios e Vintzeleou fornisce due espressioni della resistenza dipendenti dal segno della forza. Quando la barra agisce contro il nucleo di calcestruzzo, la resistenza della connessione è pari a: (2) che è simile alla precedente formulazione. Gli autori forniscono inoltre una equazione per computare la resistenza a taglio quando il carico è eccentrico: + (3) dove e è l eccentricità del carico (Figura 2); f y è la tensione di snervamento dello spinotto; f cc è la resistenza media del calcestruzzo sotto compressione monoassiale (nell analisi parametrica, come in tutte le espressioni considerate, è stata considerata la resistenza di calcolo). 9 - industrie manufatti cementizi

17 Studi e ricerche 15 nella direzione della forza; f ct è la resistenza a trazione del calcestruzzo. Invece, per piccoli valori di tale rapporto, avviene lo spacco laterale (side splitting) e la massima forza dello spinotto è data dall equazione: (7) Figura 2 Eccentricità nelle connessioni spinottate Tassios e Vintzeleou forniscono anche la resistenza di progetto dello spinotto quando la barra è soggetta alla tensione di trazione σ s: dove b ct è l ampiezza netta della sezione ortogonale alla direzione della forza. La teoria di Soroushian et al. fornisce anch essa due espressioni dipendenti dal segno della forza. Quando la barra agisce contro il nucleo di calcestruzzo, la resistenza della connessione è data dalla: (4) dove f ck è la resistenza a compressione caratteristica;. dove (8) Sotto azioni cicliche, gli autori suggeriscono la seguente espressione approssimata: (5) Quando la barra agisce contro il copriferro di calcestruzzo e questo è minore di sei/nove volte il diametro della barra, il meccanismo spinotto diviene un meccanismo calcestruzzo; possono aversi spaccature del calcestruzzo laterali o inferiori (in termini anglosassoni side splitting o bottom splitting rispettivamente) in funzione del valore del rapporto tra il copriferro laterale e quello nella direzione dell azione (inferiore). Per grandi valori di tale rapporto si ha lo spacco inferiore (bottom splitting) e la resistenza della connessione vale: (6) dove c è il copriferro di calcestruzzo K f è il modulo di fondazione del calcestruzzo (271.7 MPa/mm); E s è il modulo di elasticità dello spinotto, pari a 2 x 10 5 MPa; f b è la resistenza a compressione del calcestruzzo; è la lunghezza della zona di calcestruzzo compresso; α è l angolo di inclinazione dello spinotto; f c è la resistenza a compressione del calcestruzzo; f y è la tensione di snervamento dello spinotto; T è la forza assiale dello spinotto; T y è la forza assiale di snervamento dello spinotto. Questa formula considera la forza assiale sulla barra e l inclinazione della stessa rispetto a quella di taglio. Quando la barra spinge il copriferro di calcestruzzo, la resistenza della connessione è data da: (9) industrie manufatti cementizi - 9

18 16 S tudi e ricerche dove f t è la resistenza a trazione del calcestruzzo; b è la larghezza della trave; è la distanza del punto di inflessione dalla superficie di rottura; I b è il momento di inerzia dello spinotto. La Figura 3 mostra la variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra quando la forza spinge contro il nucleo di calcestruzzo. In condizioni di lavoro semplificate le Figura 3 Variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra quando la forza spinge contro il nucleo di calcestruzzo Figura 4 Variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra quando la forza spinge contro il nucleo di calcestruzzo e la barra è sotto tensione di trazione 9 - industrie manufatti cementizi

19 Studi e ricerche 17 curve di Tassios (e = 0), della CNR e di Souroushian forniscono valori simili. Solo le formule di Tassios e Vintzeleou considerano l eccentricità del carico e i carichi ciclici; la resistenza decresce incrementando l eccentricità ed in presenza di azioni cicliche (un decremento del 50% si può osservare nel caso e = 50 mm). In Figura 4 è mostrata la variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra quando la forza spinge contro il nucleo di calcestruzzo e la barra è sottoposta a trazione (T = 0.3 T y). La CNR, a differenza di Tassios e Vintzeleou e Soroushian et al., non considera la possibile presenza di tensione di trazione nella barra; per questa ragione la curva relativa è la stessa del precedente diagramma. Possiamo notare che la forza assiale decrementa leggermente la resistenza a taglio della barra per piccoli diametri, mentre per grandi diametri il decremento è maggiore. La variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra, quando la forza spinge contro il copriferro di calcestruzzo, è mostrata in Figura 5. Come già scritto, Tassios e Vintzeleou e Soroushian et al. forniscono una espressione differente per calcolare la resistenza della connessione quando lo spinotto agisce contro il copriferro, a differenza della CNR che fornisce un unica espressione. Tassios, a differenza di Soroushian et al., fornisce due espressioni dipendenti dal valore del rapporto tra copriferro laterale e inferiore. La curva che rappresenta lo splitting side di Tassios è simile e quella di Soroushian et al. Questi ultimi autori considerano ai fini del calcolo della resistenza, anche la presenza delle staffe, conseguentemente, dopo la rottura del copriferro, la resistenza è associata allo snervamento delle staffe, come mostrato in Figura 5. Nell analisi parametrica è stata considerata la presenza di una sola staffa a due bracci in accordo con il modello di Soroushian et al. 1987b. L espressione della CNR non considera il meccanismo fragile e quindi la differenza tra l azione spinotto agente contro il nucleo e quella agente contro il copri- Figura 5 Variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del diametro della barra quando la forza spinge contro il copriferro di calcestruzzo industrie manufatti cementizi - 9

20 18 S tudi e ricerche Figura 6 Variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del copriferro inferiore per un fissato diametro della barra (Φ 26) quando la forza agisce contro il copriferro oppure contro il nucleo di calcestruzzo ferro, quindi essa sovrastima la resistenza della connessione. Le curve che mostrano la variazione della resistenza della connessione spinottata al variare del copriferro inferiore per un fissato diametro della barra (Φ 26) quando la forza agisce contro il copriferro oppure contro il nucleo di calcestruzzo sono rappresentate in Figura 6. Solo l equazione di Tassios (6) riferita allo spacco inferiore fornisce una variazione della resistenza al variare del copriferro. Le altre equazioni non dipendono dal copriferro. L analisi parametrica mostra che non esiste una formulazione che include tutti i parametri che influenzano la resistenza della connessione (copriferro, direzione dell azione, distanza tra gli spinotti, azione ciclica etc.). Inoltre, le diverse espressioni conducono a risultati diversi: ciò accade evidentemente quando una espressione non tiene conto di un parametro determinante. Infine, non sono presenti in bibliografia espressioni che forniscono duttilità e rigidezza della connessione in esame. 3. PROVE SPERIMENTALI Al fine di ricavare i principali parametri che caratterizzano il comportamento sismico della connessione spinottata (resistenza, duttilità, dissipazione, deformazione, degrado, danno) è programmata una vasta campagna di prove presso il laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Strutturale di Napoli. Le tipologie di collegamento trave-pilastro da testare sono due (Figura 7): 4 collegamento con spinotti metallici senza soletta collaborante (nodo sommitale); 4 collegamento con spinotti metallici, mensola tozza e soletta collaborante (nodo intermedio). La verifica sperimentale delle risorse di duttilità di un elemento strutturale sotto azioni alterne, quali quelle dovute ad un terremoto, richiede un opportuna definizione della storia di carico. Si è previsto, per ogni collegamento da sperimentare, di iniziare con una prova monotona di tipo push-over per il rilievo della curva costitutiva forza-spostamento (Figure 8(a), (b), (c)), da cui dedurre i principali parametri di comportamento 9 - industrie manufatti cementizi