Interventi su edifici industriali prefabbricati con soluzioni strutturali alternative

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Interventi su edifici industriali prefabbricati con soluzioni strutturali alternative"

Giancarlo Ceccarelli
5 anni fa
Visualizzazioni

1 Pescara - 18 ottobre 2013 Interventi su edifici industriali prefabbricati con soluzioni strutturali alternative Alberto Dusi Numeria Consulting srl,cremona Italia 1

2 2

3 CARENZE STRUTTURALI Sistema costruttivo pensato e dimensionato essenzialmente per soli carichi verticali (modeste azioni orizzontali statiche ), che, privo di ridondanze, con l unico orizzontamento privo di rigidezza nel piano, riconduce la funzioni resistenti al sistema semplice del pendolo inverso costituito dal singolo pilastro (che non ha interazioni con il resto della struttura), e mette in campo la seguente catena di criticità: Copertura: perdita di appoggio dei tegoli e/o delle travi Nodo trave pilastro: privo di capacità di trasmettere in modo affidabile forze orizzontali Pilastro: con armatura disposta secondo i minimi normativi (3 per mille longitudinale, staffe di piccolo diametro molto spaziate), incapace di offrire comportamenti locali e globali duttili Nodo pilastro-plinto: pilastro inserito nel bicchiere Bicchiere-suola di fondazione: poco armato, per modeste componenti di taglio trasmesse dal pilastro Interazione plinto-terreno: piastra dimensionata per carichi verticali Tamponamenti: ribaltamento/caduta dei pannelli 3

5 Plasticizzazione pilastri e fuori piombo Rottura della soletta Crollo controsoffitti 5

6 6

In tale contesto strutturale è relativamente facile

colonne, tuttavia Interventi locali Fissaggio dei

forcelle con profili metallici, fissaggio tiranti,

7 In tale contesto strutturale è relativamente facile porre rimedio alle carenze di collegamento tra travi e colonne, tuttavia Interventi locali Fissaggio dei tegoli Fissaggio dei tamponamenti Rinforzo delle forcelle con profili metallici, fissaggio tiranti, realizzazione di elementi tipo stop Fissaggio del canale di gronda 7

gli elementi strutturali sono sottoarmati, e quindi gli ancoraggi avvengono in zone di calcestruzzo

dispositivi di isolamento dissipazione riduce l intensità delle forze orizzontali, e quindi pare in genere

) aggiuntive, inficiando quindi la convenienza di tale soluzione in termini di costi di intervento.

componenti di taglio trasmesse dal pilastro.

8 gli elementi strutturali sono sottoarmati, e quindi gli ancoraggi avvengono in zone di calcestruzzo praticamente privo di armature, con possibili rotture fragili; il ricorso a sistemi basati sull impiego di dispositivi di isolamento dissipazione riduce l intensità delle forze orizzontali, e quindi pare in genere auspicabile, ma difficilmente evita di rinforzare il pilastro con armature (acciaio, frp,.) aggiuntive, inficiando quindi la convenienza di tale soluzione in termini di costi di intervento. Ulteriori criticità: nodo pilastro-plinto; bicchiere: spesso poco armato, atto a sopportare solo modeste componenti di taglio trasmesse dal pilastro. Appare anche problematico controllare il comportamento locale e globale nel campo di forti non linearità in assenza di rigidezza nel piano della copertura, che in alcuni casi è difficilmente ottenibile 8

9 CRITICITA RELATIVA A INTERVENTI SU EDIFICI ESISTENTI: INTERVENTI. IN FONDAZIONE - costosi - interruzione dell uso del fabbricato ISOLAMENTO DISSIPAZIONE INTERVENTI CONVENZIONALI ALTERNATIVI COSA NON FARE? COSA FARE? 9

10 ISOLAMENTO SISMICO COMPLESSO PRODUTTIVO THALES ALENIA SM Ingegneria S.r.l. Prof. Ing. Claudio Modena Ordinario di Tecnica delle Costruzioni Università degli Studi di Padova 10

potessero precluderne la sicurezza o anche solo la funzionalità, la Committenza ha inoltre manifestato l intenzione di assicurare il massimo grado di

11 Le specifiche di durabilità e di protezione sismica indicate dalla Committenza richiedono - vita nominale di 50 anni - classe d uso III, vita di riferimento= 75 anni In considerazione dei possibili costi per il fermo-impianto e la conseguente mancata produzione in seguito ad eventi sismici che potessero precluderne la sicurezza o anche solo la funzionalità, la Committenza ha inoltre manifestato l intenzione di assicurare il massimo grado di protezione sismica dell edificio. SM Ingegneria S.r.l. Prof. Ing. Claudio Modena Ordinario di Tecnica delle Costruzioni Università degli Studi di Padova 11

12 SEZ. TRASVERSALE SEZ. LONGITUDINALE 12

DETTAGLI TIPOLOGICI TELAI IPERSTATICI ESPLOSO

TR-1 TRAVE PREFABBRICATA CON TASCHE PER GETTI

13 DETTAGLI TIPOLOGICI TELAI IPERSTATICI ESPLOSO NODI TRAVI-PILASTRO Sez. 2-2 scala 1/20 Sez. 2-2 scala 1/20 Sez. 1-1 scala 1/20 Sez. 1-1 scala 1/20 R-1 R-1 R-1 TR-1 R-1 TR-1 TR-1 TR-1 TRAVE PREFABBRICATA CON TASCHE PER GETTI INTEGRATIVI IN OPERA soluzioni EDIMO prefabbricati - INNESTO SUL PULVINO 13

14 DISSIPAZIONE DI ENERGIA Controventi dissipativi 14

15 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE 15

16 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Incamiciatura per riparazione e rinforzo base colonne Rinforzo nei nodi trave-colonna, direzione trasversale 16

17 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Rinforzo nei nodi trave-colonna, direzione longitudinale Controventatura di falda 17

18 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Controventi dissipativi 18

L approccio di sistematico rinforzo puntuale (nodo per nodo, pilastro per pilastro) risulta dunque pieno di criticità e molto invasivo, comportando in buona sostanza l interdizione degli ambienti

19 L approccio di sistematico rinforzo puntuale (nodo per nodo, pilastro per pilastro) risulta dunque pieno di criticità e molto invasivo, comportando in buona sostanza l interdizione degli ambienti lavorativi per il periodo dei lavori di adeguamento sismico, evidenza che deve essere assolutamente evitata per permettere quantomeno una parziale prosecuzione delle attività produttive all interno degli ambienti della struttura da adeguare. APPROCCIO CONVENZIONALE ALTERNATIVO Un approccio alternativo potrebbe consistere nel confinamento esterno con nuove strutture che: 1. bloccano in sommità la testa del pilastro (e quindi anche il nodo travepilastro) 2. possono conferire rigidezza nel piano al sistema (con un anello esterno) 3. assorbono l intera azione orizzontale (con fondazioni indipendenti, se necessario su pali) Le strutture esistenti potrebbero essere declassificate a strutture secondarie, con il ruolo di portare solo i carichi verticali 19

APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Il fabbricato è caratterizzato da una pianta di dimensioni pari a 61 x 40 m su due livelli (primo solaio

Il fabbricato è costituito da una struttura a tre telai longitudinali; per il centrale: pilastri (sezione 80 x 80 cm) plinti a pozzetto

5 m); - travi principali precompresse (sezione ad T rovescio; h = 135 cm; L = 10 m) semplicemente appoggiate alle mensole dei pilastri.

20 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Il fabbricato è caratterizzato da una pianta di dimensioni pari a 61 x 40 m su due livelli (primo solaio a quota +7,85 m, secondo solaio a quota +13 m). Il fabbricato è costituito da una struttura a tre telai longitudinali; per il centrale: pilastri (sezione 80 x 80 cm) plinti a pozzetto (dimensione 240x 240 cm) poggianti su 8 pali battuti troncoconici (f testa = 42 cm; f punta = 24 cm; L= 27.5 m); - travi principali precompresse (sezione ad T rovescio; h = 135 cm; L = 10 m) semplicemente appoggiate alle mensole dei pilastri. Sulle travi principali poggiano le travi secondarie precompresse( sezione ad I; h = 105 cm; L = m) con interasse pari a cm e cm rispettivamente al primo e secondo Solaio), le quali sorreggono il solaio unidirezionale formato da lastre predalles non alleggerite (s=8 +8 cm). 20

21 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Confronto fra spettro da NTC e spettro ottenuto con studio RSL 21

APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE LAYOUT GENERALE INTERVENTO DI ADEGUAMENTO Collegamento in testa ai pilastri con nuova soletta perimetrale Sostituzione nuclei esistenti con incastellatura

22 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE LAYOUT GENERALE INTERVENTO DI ADEGUAMENTO Collegamento in testa ai pilastri con nuova soletta perimetrale Sostituzione nuclei esistenti con incastellatura metallica Fondazioni indipendenti Nuovi setti perimetrali in c.a. di sezione 300x40 cm e 400x40 cm Lo scheletro strutturale esistente è declassificato a struttura secondaria atta a sostenere esclusivamente i carichi gravitazionali. I nuclei esistenti danneggiati sono sostituiti con strutture pendolari, rendendo regolare in pianta la struttura. La nuova soletta perimetrale in c.a., collegata ai nodi dei telai a livello di piano, assolvono la funzione di contenimento dei piani di solaio, evitando i ribaltamenti e le perdite d appoggio degli elementi di orizzontamento. I nuovi setti in c.a. assorbono le forze sismiche e scaricandole a terra su fondazioni autonome non interferenti con i plinti esistenti. 22

23 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE VERIFICHE DEI PILASTRI ESISTENTI PRESSOFLESSIONE TAGLIO 23

avrebbero tra l altro portato all interdizione temporanea degli ambienti

24 APPLICAZIONE A UN FABBRICATO ESISTENTE Tale soluzione è competitiva anche in termini di costo rispetto ad altre possibili soluzioni di intervento che avrebbero tra l altro portato all interdizione temporanea degli ambienti interni dello stabilimento per l esecuzione degli interventi di miglioramento sismico. 24

25 GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE Alberto Dusi Cremona Numeria Consulting srl, 25

Documenti analoghi

Edifici con strutture in calcestruzzo armato -lezione 5- Temec Prof. Maria Chiara Torricelli

Edifici con strutture in calcestruzzo armato -lezione 5- Temec 2015-2016 Prof. Maria Chiara Torricelli Sistemi a pilastri e travi azioni dei carichi Edificio a pilastri e travi in c.a. Forme e armature