PROGETTO DI RICERCA E PIANO DI FORMAZIONE SCIENTIFICA

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1 Alma Mater Studiorum Università di Bologna Dipartimento DICAM Raggruppamento Disciplinare ICAR-09 - TECNICA DELLE COSTRUZIONI RICHIESTA DI ASSEGNO DI RICERCA TITOLO: PROTEZIONE SISMICA DI EDIFICI ESISTENTI CON SISTEMI DI DISSIPAZIONE ENERGETICA PROGETTO DI RICERCA E PIANO DI FORMAZIONE SCIENTIFICA Piano di formazione scientifica: Il terremoto dell Aquila ha evidenziato la necessità di ripensare i tamponamenti esterni degli edifici per funzioni multiple con diversi livelli di sicurezza rispetto a quelli presenti in passato. In particolare i tamponamenti interagiscono con le ossature in calcestruzzo armato degli edifici dissipando energia e collaborando con questi alla prevenzione del crollo. Sono tuttavia numerose le incertezze che caratterizzano i tamponamenti eseguiti con murature di laterizio forato leggero a uno o più paramenti. In particolare la resistenza di detti tamponamenti è funzione anche della capacità costruttiva della mano d opera, la loro intrinseca fragilità li rende difficilmente caratterizzabili meccanicamente in modo preciso, e sono possibili numerosi modi di collasso locale per schiacciamento, ribaltamento, scorrimento a taglio, che hanno provocato danni ingenti a cose e persone nei recenti terremoti. Appare quindi interessante studiare un tamponamento prefabbricato in materiale leggero, di facile installazione, che abbia le caratteristiche di isolamento termico necessarie, che impedisca la formazione dei modi locali di collasso e possa contribuire efficacemente a dissipare l energia nel corso del sisma. A ricerca per la quale si propone di bandire un assegno di ricerca sarà quindi incentrata sulla progettazione, analisi e validazione di un prototipo di pannello di tamponamento strutturato in maniera da rispettare le caratteristiche evidenziate in precedenza. Il titolare dell assegno sarà seguito nella sua attività di formazione di base e di ricerca dai Docenti del Raggruppamento. Egli sarà affiancato dal Prof. Andrea Benedetti, Professore - 1 -

2 ordinario di Tecnica delle Costruzioni presso il DICAM, che lo guiderà nello svolgimento delle attività di studio e di ricerca. La struttura scientifica di riferimento sarà la sede di Tecnica delle Costruzioni del DICAM. Il titolare dell assegno approfondirà le tematiche di base e collaborerà con la struttura nello svolgimento dell attività di ricerca descritta nel progetto allegato. Egli potrà, inoltre, usufruire delle risorse della struttura e dei laboratori del Dipartimento per la propria formazione e attività di ricerca. Svolgimento dell attività di formazione: Il titolare dell'assegno dovrà padroneggiare metodologie correnti e avanzate di modellazione ed analisi strutturale, con particolare riferimento agli aspetti teorici ed a quelli computazionali, e sarà sua particolare cura acquisire nel periodo di formazione le conoscenze necessarie per svolgere attività sperimentale. L attività di formazione scientifica sarà completata attraverso contatti di collaborazione a livello nazionale ed internazionale, già avviati o comunque attualmente in via di definizione. Si prevedono soggiorni di formazione presso strutture nelle quali vengono condotti studi inerenti le tematiche oggetto della ricerca, e con le quali già da tempo sussiste una fattiva collaborazione. Lo stato di avanzamento del percorso formativo verrà illustrato attraverso seminari che si prevedono di svolgere presso la scuola di Dottorato e dalle pubblicazioni inviate a riviste e congressi per comunicare i risultati della ricerca. Svolgimento dell attività di ricerca: L attività di ricerca sarà prevalentemente di progettazione di componenti edilizi con ricerca tecnologica dei materiali e delle forme strutturali necessarie a progettare il componente edilizio che rispetta le richieste di prestazione previste. L attività verrà anche svolta attraverso analisi numeriche ad elementi finiti e simulazioni di laboratorio su sistemi prototipo in scala. Tutti i risultati della ricerca verranno messi a disposizione della comunità scientifica attraverso comunicazioni a stampa o pagine web, ma nel caso di sviluppo di prodotti originali si attiverà l ufficio brevetti dell Università di Bologna per la predisposizione della copertura brevettuale dei componenti edilizi messi a punto

3 Verifiche dell attività svolta: Si prevede che il titolare dell assegno collabori con il gruppo di ricerca attivo su questo tema presso il DICAM, segua laureandi e dottorandi che svolgono il proprio lavoro in tema di murature, ed esponga con cadenza semestrale lo svolgimento delle proprie ricerche in incontri con i Docenti da tenersi all interno della struttura. Al termine di ogni anno, infine, egli dovrà presentare al tutore una relazione sintetica nella quale siano esposti gli obiettivi raggiunti in tema di formazione scientifica ed i risultati dell attività di ricerca. Progetti di ricerca completati in anni precedenti: L attività di ricerca del gruppo del proponente in tema di comportamento strutturale di edifici storici è testimoniata dai seguenti finanziamenti: a. PRIN 2006 prot _003, Tecniche di riparazione di elementi deteriorati mediante protesi lignee connesse con sistemi di unione tradizionali e innovativi, finanziamento euro, responsabile locale prof. Ing. Andrea Benedetti, b. Ass. Cavalieri del Lavoro, Bologna, assegno di ricerca di euro sul tema Vulnerabilità sismica di edifici in muratura rinforzati con sistemi non tradizionali, anni , c. DPC-RELUIS , task 4.2 "Sviluppo di approcci agli spostamenti per il progetto e la valutazione della vulnerabilità", finanziamento di euro, d. DPC-RELUIS , task 8.7 "Criteri di progetto per l adeguamento sismico di strutture in muratura", finanziamento di euro, e. Progetto Strategico d Ateneo 2006, Sensori remoti a basso costo per la misura di forze e spostamenti, finanziato per euro nel triennio , responsabile prof. Ing. Andrea Benedetti, dipartimenti DEIS, DISTART, Ciamcian, Matematica. f. DPC ReLUIS , Area Tematica 1 Linea di Ricerca 2 Task 2, strutture in cemento armato con e senza tamponatura, finanziamento di euro (in corso). g. DPC ReLUIS , Area Tematica 2 Linea di Ricerca 3 Task 1, sviluppo ed analisi di nuovi materiali per l adeguamento sismico (anche nuovi cls), finanziamento di euro (in corso). Elenco delle principali pubblicazioni degli ultimi tre anni: [a.01] Benedetti A., Steli E. (2008). Analytical models for shear displacement curves of unreinforced and FRP reinforced masonry panels. Construction and Building Materials. vol. 22, pp [a.02] Pela L., Aprile A., Benedetti A., (2009), Seismic assessment of masonry arch bridges, Engineering Structures, 31-8, August 2009, Pages , ISSN

4 [a.03] Rizzoli V., Costanzo A., Montanari E., Benedetti A.. (2009), A New Wireless Displacement Sensor Based on Reverse Design of Microwave and Millimeter- Wave Antenna Array. IEEE Sensors Journal, vol. 9, pp [a.04] Benedetti A., (2009). Riabilitazione strutturale di edifici in c.a. danneggiati da incendio. L'EDILIZIA. vol. 159, pp [a.05] Benedetti A., Mangoni E., Pelà L.. (2009). Verifica della Vulnerabilità Sismica dei Ponti in Muratura. STRADE & AUTOSTRADE. vol. 73, pp [a.06] Benedetti A., Bettini A., Battaglia A., (2009). Intervento di restauro conservativo e miglioramento strutturale del teatro Comunale Ebe Stignani di Imola. INARCOS. vol. LXIV, 698, pp [a.07] Mangoni E., Benedetti A., (2010), Experimental Study of an Innovative Double- Slab Composite Beam, Struct. Engineering International, Vol. 20-2, May 2010, pp , IABSE, DOI: / [b.01] Benedetti A., Mangoni E., (2008), NDT evaluation of ancient masonry properties by means of splitting tests on cores with diametric mortar layer, First International RILEM Symposium SACoMaTiS 2008, 1-2 Sept. 2008, Varenna, Italy, p [b.02] Benedetti A.. Brosio I., Simonelli F., (2008), Laboratory assessment of the FRP to timber bonding force for ancient beams showing biological attack, SACoMaTiS 2008, 1-2 Sept. 2008, Varenna, Italy, p [b.03] Pelà L., Cervera M., Benedetti A., (2008), An orthotropic Damage Model for the Analysis of Masonry Structures, ISSM 08, 5-7 nov. 2008, Istanbul, Turkey, p [b.04] Benedetti A., Pelà L., Aprile A., (2008), Masonry Property Determination via Splitting Tests on Cores with a Rotated Mortar Layer, ISSM 08, 5-7 Nov. 2008, Istanbul, Turkey, p [b.05] Benedetti A., Landi L., Malavolta D.. (2008). On the design and evaluation of seismic response of RC buildings according to direct displacement-based design approach. PROC. OF THE 14TH WORLD CONF. ON EARTHQUAKE ENGINRNG. Beijing, China. Oct , (pp. 1-8). Paper No [b.06] 1.A. Benedetti, F. Marani. (2009). Analisi di Strutture Murarie Rinforzate con FRP Attraverso Modelli Reticolari Non Lineari. In: A. DI TOMMASO, A cura di A. GENTILINI. Meccanica delle strutture in muratura rinforzate con compositi. MuRiCo 3. Venezia aprile (vol. 1, pp ). ISBN: X. [b.07] Colla C., Benedetti A., Pascale G. (2009). Diagnosi di elementi strutturali lignei mediante tomografia sonica per la valutazione dello stato di conservazione. Convegno Internazionale CONSERVARE E RESTAURARE IL LEGNO, Conoscenze, esperienze, prospettive. Bressanone giugno (pp. 1-10)

5 [b.08] Benedetti A., Marani F., Ramalho M., (2010), mechanical properties of masonry with environmental degradation, n 120, 8th International. Masonry Conference, 4th-7th July 2010, Dresden, Germany. [b.09] Benedetti A., Pelà L., Ramalho M., (2010), Non Linear Reticular Models for Unreinforced and Reinforced Masonry Analyses, n 121, 8th International Masonry Conference, 4th-7th July 2010, Dresden, Germany. Bologna, 28 maggio 2012 Il Tutor prof. Ing. Andrea Benedetti - 5 -