Viale Risorgimento n. 2, Bologna Via Del Gelso, Santarcangelo di Romagna, Rimini

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1 Viale Risorgimento n. 2, Bologna Via Del Gelso, Santarcangelo di Romagna, Rimini LINEE GUIDA PER LA PROGETTAZIONE DI STRUTTURE A PARETI PORTANTI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO DEBOLMENTE ARMATO REALIZZATE SECONDO LA TECNOLOGIA COSTRUTTIVA NIDYON PANNELLO SINGOLO PORTANTE (NYSP) Coordinatore Scientifico della Ricerca: Prof. Ing. Claudio Ceccoli DISTART Facoltà di Ingegneria Università di Bologna Gruppo di Lavoro: Prof. Ing. Tomaso Trombetti Dott. Ing. Gilberto Dallavalle Dott. Ing. Giada Gasparini Dott. Ing. Daniele Malavolta Dott. Ing. Stefano Silvestri Bologna, giugno 2009, Doc A, Rev

2 INDICE 1. PREMESSA IL PANNELLO NIDYON SINGOLO PORTANTE (NYSP) Generalità Caratteristiche del panello Nidyon Singolo Portante (NYSP) I MANUFATTI CHE SI POSSONO REALIZZARE CON IL PANNELLO NYSP E LA NORMATIVA DI RIFERIMENTO PARETI ESTESE DEBOLMENTE ARMATE REALIZZATE SECONDO LA TECNOLOGIA NIDYON Definizioni/Requisiti di una Parete Estesa Debolmente Armata STATICA Verifiche di sicurezza statiche SISMICA Calcolo delle azioni sismiche (Calcolo del fattore di struttura q ) Modellazione della struttura Sollecitazioni di calcolo Valutazione delle resistenza ultime nel piano Resistenza a taglio nel piano Valutazione delle resistenza ultima fuori dal piano Verifiche Verifiche di resistenza nel piano Verifiche di resistenza fuori dal piano INDICAZIONI PROGETTUALI Comportamento Scatolare Particolari costruttivi...25 APPENDICE...29 A.1 LE PROVE EFFETTUATE...29 A.1.1 Gli elementi provati...30 A.1.2 Le caratteristiche delle prove effettuate...31 A.2 I risultati...32 A.2.1 Prova n dicembre 2005: Pannello pieno di tipo A...32 A.2.2 Prova n. 3 2 febbraio 2006: Pannello forato di tipo B...33 A.2.3 Prova n dicembre 2006: Struttura ad H (tipologia C)...33 A.2.4 Sintesi dei risultati...34 A.3 L INTERPRETAZIONE DELLE PROVE...36 A.3.1 Il confronto tra i risultati sperimentali e le previsioni analitiche in termini di resistenza...36 A.3.2 Il confronto tra i risultati sperimentali e le previsioni analitiche in termini di rigidezza A Prova n dicembre 2005: Pannello pieno di tipo A...41 A Prova n. 3 2 febbraio 2006: Pannello forato di tipo B...41 A Prova n dicembre 2006: Struttura ad H (tipologia C)...42 A Conclusioni sul confronto tra i risultati sperimentali e le previsioni analitiche in termini di resistenza...42 A.3.3 La duttilità cinematica...43 A Prova n dicembre 2005: Pannello pieno di tipo A...44 A Prova n. 3 2 febbraio 2006: Pannello forato di tipo B...45 A Prova n dicembre 2006: Struttura ad H (tipologia C)...46 A Duttilità cinematica: confronto analitico e sperimentale...47 A.3.4 Il coefficiente di smorzamento viscoso equivalente

3 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

4 PREMESSA Per l attuazione di programmi di realizzazione edilizia intensiva di grandi quantità di alloggi, attivati negli ultimi anni a livello mondiale, sono stati proposti diversi procedimenti costruttivi basati sull impiego di materiali e tecniche innovativi e caratterizzati da un moderato costo di costruzione, da limitati tempi di messa in opera e da una grande flessibilità costruttiva; solo in questo modo, infatti, è possibile ottenere un costo globale dell opera contenuto. In particolare, appaiono essere promettenti quelle tecnologie che prevedono l uso di pareti portanti in conglomerato cementizio gettate in opera e che prevedono l utilizzo di elementi di supporto in polistirene. Con queste tecnologie è possibile coniugare i vantaggi della prefabbricazione (per costi e tempi) ottenuti nella realizzazione del supporto, con quelli della realizzazione di strutture gettate in opera, caratterizzate da una intrinseca monoliticità a garanzia di prestazioni strutturali superiori a quelle delle più tradizionali strutture prefabbricate con nodi a secco. Queste tecnologie presentano inoltre i vantaggi energetici (in termini di isolamento termoacustico dati al polistirene) e quelli di efficienza strutturale nei confronti delle azioni sismiche data dalla struttura a pannelli bidimensionali di elevate dimensioni. Al fine di ottenere una corretta valutazione del comportamento sismico (nel piano) delle strutture realizzate attraverso la Tecnologia Costruttiva Nidyon, l'università di Bologna ha condotto un'estesa campagna di prove sperimentali presso il Laboratorio del Centro Sismico Europeo Eucentre di Pavia. Le prove sono state condotte in controllo di spostamento con azione orizzontale ciclica sia su singoli pannelli pieni e forati (3m di altezza per 3m di lunghezza), che su una struttura a due piani (di altezza 6m) con pianta ad H. Tali prove hanno consentito di indagare il comportamento nel piano degli elementi oggetto di studio, dimostrando che le strutture realizzate secondo la Tecnologia Costruttiva Nidyon possono essere trattate come strutture a pareti estese debolmente armate in accordo con il D.M. 14/01/2008. In particolare, dal punto di vista operativo nel calcolo delle resistenze nel piano di tali pannelli si farà riferimento ad una parete estesa debolmente armata caratterizzata da uno spessore pari alla somma degli spessori dei due strati esterni in calcestruzzo (spessore b pari ad 8 cm) e armatura diffusa pari a quella data dalle due reti elettrosaldate effettivamente presenti. Tale assunzione è possibile grazie alla configurazione geometrica del pannello e grazie alla particolare tecnica di realizzazione dei cordoli che garantisce un funzionamento in parallelo delle due lastre che vengono così a configurarsi come un unica parete di spessore 8 cm. A tale funzionamento in parallelo contribuisce anche l efficacia dei connettori ( φ 3mm, disposti in quantità circa pari a al m 2 ) capaci di trasmettere non trascurabili sforzi di scorrimento (così come risulta dalla campagna di prove sperimentali progettata e coordinata dal 4

5 Prof. Claudio Mazzotti dell Università di Bologna condotta presso il Laboratorio Prove Strutture (LAPS) di Bologna). I risultati delle prove sperimentali condotte presso il Laboratorio del Centro Sismico Europeo Eucentre di Pavia e la loro interpretazione è stata ampiamente documentata in cinque Documenti redatti dall'università di Bologna nell'ambito della Convenzione: Linee guida in merito alla verifica sismica di strutture a pareti portanti in conglomerato cementizio debolmente armato (con specifico riferimento alla tipologia costruttiva pareti portanti in conglomerato cementizio debolmente armato sviluppata dalla Nidyon), sulla base delle normative tecniche vigenti all'atto della sottoscrizione della presente e delle eventuali nuove normative che verranno in essere nel periodo di durata della convenzione, (Coordinatore Scientifico della Ricerca: Prof. Ing. Claudio Ceccoli, Gruppo di Lavoro: Prof. Ing. Tomaso Trombetti, Dott. Ing. Gilberto Dallavalle, Dott. Ing. Giada Gasparini, Dott. Ing. Daniele Malavolta, Dott. Ing. Stefano Silvestri). Un estratto dei risultati di tali prove e della loro relativa interpretazione è riportata nell Appendice del presente Documento. Per la valutazione della resistenza fuori dal piano di tali elementi strutturali, in attesa di prove specifiche volte alla valutazione della stessa, è stato mutuato (a favore di sicurezza) il procedimento di calcolo riportato nelle Istruzioni C.N.R n 10025/84 (derivante dalle "Raccomandazioni internazionali unificate per il calcolo e l'esecuzione delle strutture a grandi pannelli" (C.E.B. 1969), integralmente riprese dalla Circ.LL.PP. 11 Agosto 1969 n 6090) già consigliato dal Prof. Ing. Claudio Ceccoli e dall Ing. Gilberto Dallavalle nell ambito della relazione intitolata Metodo costruttivo antisismico NIDYON per la realizzazione in opera di strutture a pareti portanti anche in combinazione con elementi strutturali tradizionali, Relazione tecnica illustrativa, risalente all Aprile Tale procedimento di calcolo trascura la resistenza a trazione dei materiali e verifica che la risultante delle compressioni ricada nel terzo medio della sezione. Nel presente documento verranno fornite le linee guida per la progettazione di strutture a pareti estese debolmente armate sulla base delle prescrizioni fornite dal D.M.14/01/2008 della parete denominata parete singola portante NYSP realizzata con Tecnologia Costruttiva Nidyon. In particolare, nel presente documento verranno riportate le prescrizioni normative (utilizzando il carattere corsivo) e le relative spiegazioni (utilizzando il carattere Times New Roman). In appositi riquadri e facendo uso del carattere Arial saranno inoltre riportati i suggerimenti e i calcoli relativi al pannello Nidyon singolo portante (NYSP). 5