EUCENTRE Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica

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2 . Premessa L azienda EMMEDUE, con sede in località Bellocchi via Toniolo 9/B Fano (PU), interessata a raggiungere la certificazione di idoneità tecnica relativamente ad un sistema integrato di pannelli modulari di cui possiede i diritti di legge, ha incaricato a Eucentre le attività di seguito riportate: - Prove statiche su pannelli di dimensioni ridotte - Prove statiche su 8 elementi solaio - Prove su 8 pannelli in scala reale in regime ciclico - Prove su nodi - Prova pseudo dinamica su edificio in scala : - Valutazione dei risultati ottenuti - Supporto alle pratiche per idoneità tecnica Il presente rapporto riguarda l esecuzione di prove statiche su 8 elementi di solaio. Figura : Solaio in configurazione di prova Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

3 . Descrizione delle prove Le prove sono state eseguite presso il Laboratorio Prove Materiali e Strutture dell Università degli Studi di Pavia. La campagna di prove è composta da prove quasi statiche su i seguenti elementi di solaio: N elementi di dimensioni,5xm con polistirene sp=8cm densità 5 kg/m N elementi di dimensioni,5xm con polistirene sp=8cm densità 5 kg/m N elementi di dimensioni,5x5m con polistirene sp=6cm densità 5 kg/m N elementi di dimensioni,5x5m con polistirene sp=6cm densità 5 kg/m Gli elementi di solaio sono state testati con uno schema statico di semplice appoggio (Figura e Figura ), a mezzo di vincolo di tipo cilindrico, con una luce netta di inflessione pari a,5m e,5m rispettivamente. Barre Mc Call Cilindro idraulico 5t HEB Sabbia () () (5) 6 (7) 8 (9) () () (5) 6 (7) 8 (9) Potenziometri Figura : Schema di prova solai L=cm Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

4 Barre Mc Call Cilindro idraulico 5t HEB Sabbia () () (5) 6 (7) 8 (9) () () (5) 6 (7) 8 (9) Potenziometri Figura : Schema di prova solai L=5cm Per l applicazione del carico, come dagli schemi mostrati in figura e, si è utilizzato un martinetto RARI Press modello BS--RO con le seguenti specifiche: Capacità nominale t Pressione nominale 68 bar Corsa Area effettiva 5.8 cm Capacità volumetrica 5.8 cm Peso kg Si è utilizzato un sensore di pressione Gefran modello TFD da 5 bar con le seguenti specifiche: Gaa di misura Classe di precisione Impedenza di ingresso Sensibilità -5 bar.% -6 bar.5% 6-5 bar 5 Ohm mv/v Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

5 . Descrizione della strumentazione Il sistema di acquisizione dati National Instruments è costituito da convertitore analogico digitale bit di risoluzione con campionamento massimo a ks, assemblato mediante chassis multiplexer SCXI con moduli di acquisizione SCXIB per potenziometri e termocoppie. Si sono utilizzati trasduttori rettilinei di posizione Gefran PZ--A-, PZ--A-5 e PZ--A- 5 di cui si allegano i dati tecnici: PZ--A- PZ--A- 5 PZ--A- 5 Corsa elettrica utile (C.E.U.) 5 5 Corsa elettrica teorica (C.E.T.) 5 6 Corsa Meccanica (C.M.) 5 55 Resistenza (sulla C.E.T.) kω kω kω Linearità indipendente (entro la C.E.U.) +/-.% +/-.% +/-.% Dissipazione a C (W a C) W W W Velocità di spostamento m/s m/s m/s Forza di spostamento.5 N.5 N.5 N Tensione massima applicabile 6 V V V Per ogni elemento di soletta semplicemente appoggiata è stata utilizzata la seguente strumentazione (Figura ): - n potenziometri (corsa 5 e ) posizionati lungo la campata per la misura degli spostamenti assoluti - n potenziometri (corsa 5) posizionati tra lo strato di polistirene atti a misurare lo schiacciamento dello stesso o il distaccamento dei due strati di cls Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

6 () () () () (5) (5) 6 (7) 8 6 (7) 8 (9) (9) potenz. n corsa Figura : Schema di posizionamento della strumentazione Il software di acquisizione è stato prodotto internamente al Laboratorio in ambiente di prograazione Labview (Figura 5). Figura 5: Schermata prograa di acquisizione dati Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 5

7 . Descrizione del materiale provato Eedue propone un sistema integrato di pannelli modulari la cui funzione strutturale è garantita da due reti in acciaio galvanizzato elettrosaldato collegate tra loro mediante doppi connettori in acciaio e che racchiudono al proprio interno una lastra di polistirene espanso opportunamente sagomata capace di assicurare anche isolamento termo-acustico. In questa campagna di prove è stato testato il pannello singolo utilizzato come cassaforma a perdere isolante per solai di luci contenute, predisposto senza nervature progettate. Di seguito si riporta la scheda tecnica del pannello solaio singolo Eedue (Figura 6) Figura 6: Pannello solaio singolo Eedue Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 6

8 5. Prove sui materiali Si sono eseguite prove sul calcestruzzo e sul becino per stabilire le caratteristiche effettive dei materiali. I risultati ottenuti sono riportati nelle tabelle seguenti. Data confezion. Prove di resistenza a compressione su cubetti di cls per solai M Data Lung. Larg. Altez. Massa prova [] [] [] [kg] Resistenza [N/ ] 8/9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// Prove di resistenza a compressione su provini di becino per solai M Data confezion. Data prova Lung. [] Larg. [] Altez. [] Resistenza [N/ ] 6/9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 7

9 Prove di resistenza a compressione su provini di becino per solai M Data confezion. Data prova Lung. [] Larg. [] Altez. [] Resistenza [N/ ] /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5//8 8.9 /9/7 5// /9/7 5//8 8. /9/7 5// /9/7 5// /9/7 5// Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 8

10 6. Risultati delle prove Le prove sono state svolte presso il Laboratorio Prove Materiali e Strutture dell Università degli Studi di Pavia, via Ferrata Pavia, alla presenza dell ing. Omero Bassotti di Eedue e del sig. Oddo Boni incaricato da Eedue all esecuzione di riprese video delle prove stesse. Lo scopo delle prove è stata la caratterizzazione del comportamento di solai di diversa luce e diversa densità di polistirene. A tal fine si sono realizzate prove statiche in controllo di forza su solai realizzati presso l area costruzione provini di Eucentre direttamente dal coittente: ad essi sono stati imposti tramite martinetto idraulico carichi concentrati in modo da avere zone soggette sia a flessione che a taglio e la zona centrale soggetta solo a flessione (Figura 7) y x P P M(x) T(x) Figura 7: Schema statico e sollecitazioni risultanti I solai sono stati appoggiati su idonei supporti a mezzo di vincoli cilindrici in acciaio. I carichi sono stati applicati a mezzo di lame in modo da risultare ripartiti uniformemente lungo il lato corto dei solai stessi. Secondo questa configurazione si è realizzato uno stato di deformazione piano, si sono evitate quindi le doppie curvature (Figura 8). Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 9

11 L/ L/ L/ 5 L Figura 8: Schema statico (pianta) Le prove sono state condotte applicando ad ogni tipologia di solaio un carico che riproducesse il momento flettente dovuto ad un carico uniformemente distribuito dato da un sovraccarico permanente di kg/m e da un sovraccarico accidentale di kg/m per il primo provino e di kg/m per il secondo provino. Successivamente si è applicato un carico monoo applicando il carico con intensità crescente fino alla rottura del provino. Per ogni prova si riportano di seguito i diagrai forza spostamento dei potenziometri verticali delle due distinte fasi di prova. Nominativo Prova Dimensioni Solaio Spessore Polistirene Densità Polistirene Solaio.5m x.m 8 cm 5 kg/m Solaio.5m x.m 8 cm 5 kg/m Solaio.5m x.m 8 cm 5 kg/m Solaio.5m x.m 8 cm 5 kg/m Solaio 5.5m x 5.m 6 cm 5 kg/m Solaio 5.5m x 5.m 6 cm 5 kg/m Solaio 5.5m x 5.m 6 cm 5 kg/m Solaio 5.5m x 5.m 6 cm 5 kg/m Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

12 5. Solaio Prova realizzata in data 6 dicembre 7. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

13 5. Solaio Prova realizzata in data dicembre 7. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

14 5. Solaio Prova realizzata in data 9 dicembre 7. FORZA_SPOSTAMENTO FASE.5.5 CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE 6 5 CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

15 5. Solaio Prova realizzata in data 7 gennaio 8. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli

16 5.5 Solaio 5 Prova realizzata in data gennaio 8. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE 6 5 CH CH CH 5 6 Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 5

17 5.6 Solaio 6 Prova realizzata in data 5 gennaio 8. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 6

18 5.7 Solaio 7 Prova realizzata in data 6 gennaio 8. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 7

19 5.8 Solaio 8 Prova realizzata in data gennaio 8. FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH FORZA_SPOSTAMENTO FASE CH CH CH Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 8

20 7. Contenuto del CD Sono contenute le cartelle,,,, 5, 6, 7, 8 relative alle rispettive prove. In ogni cartella è contenuta una cartella dati in cui sono presenti tutti i dati acquisiti durante la prova e una cartella foto in cui sono state raccolte le iagini relative alla prova stessa. Sono inoltre contenuti file in formato Excel con i dati elaborati. È inoltre allegato un DVD contenente le riprese video eseguite da nostro personale durante le prove. Il Responsabile del Progetto Prof. Ing. Alberto Pavese Il Responsabile Tecnico di Prova Dott. Ing. Maria Pia Scovenna Il Revisore Dott. Ing. Davide Bolognini Prove di carico in regime statico su elementi di solaio realizzati con pannelli singoli 9