Sistemi di ancoraggio in zona sismica e su muratura

Transcript

1 Il Gruppo Hilti Sistemi di ancoraggio in zona sismica e su muratura Ing. Andrea Castello L Aquila 13 Maggio 2016

2 Agenda 1. Introduzione al gruppo Hilti 2. Ancoraggio in zona sismica 3. Ancoraggio su muratura 4. Conclusioni Esempio di calcolo

3 Agenda 1. Introduzione al gruppo Hilti 2. Ancoraggio in zona sismica 3. Ancoraggio su muratura 4. Conclusioni Esempio di calcolo

4 Hilti nel mondo Fondata nel 1941 da Martin Hilti, a Schaan, nel Principato del Liechtenstein Azienda leader nella fornitura di prodotti, sistemi e servizi ai professionisti del mondo delle costruzioni 4,5 Mrd CHF di fatturato nel 2014 Sedi in più di 120 paesi Circa collaboratori 2/3 dei collaboratori in attività a contatto diretto con il cliente

5 Hilti è presente in Italia in modo capillare Fondata nel ,000 clienti > 1000 collaboratori 83 Punti Vendita e 500 Tecnici Commerciali >35 ingegneri al servizio di clienti e progettisti Logistica e servizio post-vendita

6 Importanza della ricerca in Hilti Univ. di Stuttgart Univ. di Dortmund Ancoraggi interessati da carichi a fatica Univ. di Waterloo Anchor ductility University di Tokyo / E-Defense American Univ. Beirut UCSD San Diego Univ. Orlando Univ. di Vienna Ancoraggi interessati da carichi sismici MPA Tongji Univ. Riduzione della prestazione dovuta alla corrosione superficiale delle barre in acciaio Analisi del carico ultimo a rottura di taglio

7 Agenda 1. Introduzione al gruppo Hilti 2. Ancoraggio in zona sismica 3. Ancoraggio su muratura 4. Conclusioni Esempio di calcolo

8 A causa delle azioni sismiche gli ancoraggi possono trovarsi in zone fessurate del cls Quando si forma una fessura nel calcestruzzo vi è un alta probabilità che possa interagire con l ancoraggio considerando: - Gli sforzi dovuti alla pre-tensione e al carico agente sull ancorante - La concentrazione di sforzi causata dal foro di installazione [Tests performed in Stuttgart confirm this theses]

9 La fessurazione nel cls influenza notevolmente le prestazioni di un ancorante Quando una fessura intercetta l ancorante, cambia il modo di trasferimento del carico per via di una distribuzione non simmetrica di carichi sull ancorante. Piano di rottura Distribuzione delle tensioni in calcestruzzo non fessurato Distribuzione delle tensioni in calcestruzzo fessurato Tale effetto è valutato attraverso il metodo di calcolo (coefficienti di riduzione), tuttavia non tutti gli ancoranti sono idonei a lavorare in presenza di calcestruzzo fessurato

10 Ampiezza fessure Trazione Taglio Le azioni sismiche inducono condizioni ancor più severe nel fissaggio Durante un terremoto un ancorante sarà soggetto a: Variazione delle fessure nel cls Carichi ciclici Test specifici devono essere condotti per accertare: 1) L idoneità di un ancorante per azioni sismiche 2) La resistenza di progetto per trazione e taglio

11 Due programmi di prove sono definiti per classificare le prestazioni di un ancorante in zona sismica Ancoranti per applicazioni sismiche devono essere testati secondo il nuovo ETAG001 Annex E e sono classificati: Livello dei test sismici Prestazione sismica in categoria C1 Prestazione sismica in categoria C2

12 Prove per la categoria sismica C1: carico ciclico in presenza di una fessura pari a 0,5 mm Le prove sono meno impegnative rispetto alla categoria sismica C2 Tension N eq = 0.5 N u,m,ref N i = N u,m,ref N m = 0.25 N u,m,ref N u,m,ref = normalized mean tension capacity (C20/25, w = 0.5 mm) Shear V eq = 0.5 V u,m,ref V i = V u,m,ref V m = 0.25 V u,m,ref V u,m,ref = normalized mean shear capacity (C20/25, w = 0.5 mm)

13 Prove per la categoria sismica C2: carico ciclico crescente in presenza di una fessura a 0,8 mm Test in fessure di cls da 0,8 mm con deformazioni rilevate Trazione Taglio N max 0, 75 N u, m, ref N u,m,ref = normalized mean tension capacity (C20/25, w = 0.8 mm) V max 0, 85 V u, m, ref V u,m,ref = normalized mean shear capacity (C20/25, w = 0.8 mm)

14 L idoneità di un ancorante per zone sismiche è chiaramente riportata nel documento ETA (CE) A seconda del tipo di prove, le prestazioni dell ancorante saranno relative alla categoria sismica C1, C2 o entrambe ETA frontespizio* ETA dati tecnici sismici *in the some anchors

15 La prestazione sismica in categoria C2 è richiesta per la maggior parte delle applicazioni Di seguito le raccomandazioni riportate nel documento EOTA TR045 Elementi non strutturali Elementi strutturali Accelerazion e sismica Classe di importanza II o III Classe di importanza IV Accelerazion e sismica Classe di importanza II, III o IV < 0.05g Not seismic < 0.05g Not seismic 0.05g to 0.1g C1 C2 0.05g to 0.1g C2 > 0.1g C2 > 0.1g Building importance I for >0.05g requires C1 Member states can chose to adopt different recommendations Classe di importanza II o III Classe di importanza IV Edifici ordinari ed edifici di importanza in vista delle conseguenze associate a un collasso (ad esempio scuole, sale di montaggio, istituzioni culturali) Edifici la cui integrità è di vitale importanza per la protezione civile, ad esempio ospedali, caserme dei pompieri, centrali elettriche, ecc

16 Soluzioni tecniche Hilti per ancoranti chimici e meccanici con categoria sismica C1 e C2 HIT-HY HIT-Z [ancorante chimico] Resina chimica a rapido indurimento. Non è richiesta la pulizia del foro con le nuove barre HIT-Z. HST3 [ancorante meccanico ad espansione] Per applicazioni di carico medio-alte. HDA [ancorante meccanico per forma] Per applicazioni di carico elevato.

17 Soluzioni tecniche Hilti per ancoranti chimici e meccanici per categoria sismica C1 completano il portafoglio prodotti HIT-RE 500-SD + HIT-V [ancorante chimico] Ancorante a lento indurimento. Applicazioni per fori molto profondi. HUS3 [ancorante a vite] Applicazioni di carico medio. Ideali per applicazioni in serie.

18 Agenda 1. Introduzione al gruppo Hilti 2. Ancoraggio in zona sismica 3. Ancoraggio su muratura 4. Conclusioni Esempio di calcolo

19 Calcolo Inquadramento normativo Le Linee Guida ETAG consentono di ottenere la marcatura CE e la progettazione in differenti applicazioni Ancoranti su Calcestruzzo Muratura Ancoranti meccanici (carichi statici) Ancoranti chimici (carichi statici) Sismico Fuoco Ancoranti chimici Ancoranti plastici ETAG001 Allegato C ETAG001 Technical Report 029 ETAG001 Allegato E Technical Report 045 Technical Report 020 ETAG029 ETAG020 (Non strutt.) 19

20 Normativa ETAG029 per ancoranti chimici su muratura - Contenuti Parte 1 Generalità Allegato A Prove in laboratorio Allegato B Prove in cantiere Allegato C Metodo di calcolo 20

21 Quali tipologie di muratura possono essere incluse nell ETA dell ancoraggio? Pietra Argilla Calcestruzzo Muratura irregolare Argilla cruda Blocchi di cls alleggeriti/normali Altro Calciosilicato Pietre squadrate Mattoni pieni «refrattari» AAC Calcestruzzo areato Mattoni forati In presenza di elevata eterogeneità, impossibile arrivare ad una certificazione Possibile soluzione prove di carico in situ 21

22 L approccio ETAG029 per i casi reali di cantiere Il tipo di muratura è previsto nell ETA? Sì No Dati tecnici da ETA Prove in laboratorio Prove di carico in cantiere 22

23 Sistema di ancoraggio chimico su muratura PRODOTTO PROVE DI CARICO ETA/SCHEDA TECNICA SOFTWARE PROFIS MASONRY 23

24 Agenda 1. Introduzione al gruppo Hilti 2. Ancoraggio in zona sismica 3. Ancoraggio su muratura 4. Conclusioni Esempio di calcolo

25 Conclusioni Per l elevato rischio sismico in Italia, particolare attenzione deve essere riposta nella progettazione sismica degli ancoranti In ambito strutturale devono essere utilizzati ancoranti certificati ETA C2 In presenza di muratura definita nell ETAG 029, per la progettazione degli ancorati devono essere considerati i parametri contenuti nell ETA Per muratura naturale o non definita all interno dell ETAG 029, si deve far riferimento alle schede tecniche fornite dal produttore di ancoranti o devono essere effettuati test in sito/laboratorio 25

26 Grazie per l attenzione andrea.castello@hilti.com