Prove cicliche su nodi pilastro-fondazione in c.a. con utilizzo del sistema di staffatura SPIREX

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1 04/11/2009 Prove in scala reale nodi trave-pilastro con staffatura Spirex 1/47 Prove cicliche su nodi pilastro-fondazione in c.a. con utilizzo del sistema di staffatura SPIREX Dalmine, 5 novembre 2009 Il responsabile scientifico Prof. Ing. Paolo Riva

2 2/47 INDICE 1. INTRODUZIONE DESCRIZIONE DEI CAMPIONI DI PROVA MATERIALI CALCESTRUZZO CAMPIONE 2N CAMPIONE 1S CAMPIONE 4N CAMPIONE 3S ACCIAIO DELLE BARRE DI ARMATURA PROVE SPERIMENTALI DESCRIZIONE DEL BANCO DI PROVA STRUMENTAZIONE STORIA DI CARICO RISULTATI OTTENUTI CONFRONTO TRA CAMPIONI 2N E 1S CONFRONTO TRA CAMPIONI 4N E 3S CONCLUSIONI A. RISULTATI DELLE PROVE SPERIMENTALI A.1. Campione 2N: campione con staffatura tradizionale soggetto ad azione assiale A.2. Campione 1S: con staffatura Spirex e azione assiale A.3. Campione 4N: con staffatura tradizionale senza azione assiale A.4. Campione 3S: con staffatura Spirex e senza azione assiale... 46

3 Prove in scala reale nodi trave-pilastro con staffatura Spirex 04/11/2009 3/47 1. INTRODUZIONE Al fine di verificare l efficacia del sistema di staffatura continuo Spirex sono state eseguite quattro prove cicliche in scala reale su nodi pilastro-fondazione in c.a. Le prove sono state effettuate presso il Laboratorio Prove e Materiali dell Università degli Studi di Bergamo, facoltà di Ingegneria (Dalmine - BG). Dei quattro campioni testati, due sono stati realizzati con il sistema Spirex e due con staffe tradizionali, utilizzati come campioni di riferimento. Nelle prime due prove sono stati provati un campione con staffatura tradizionale e uno con staffatura continua soggetti ad azione assiale e forza orizzontale con applicazione di cicli di spostamento di ampiezza crescente. Le prove successive differiscono dalle prime due per il fatto che non è stata applicata l azione assiale, in modo di portare i campioni a collasso per rottura delle barre di armatura longitudinale.

4 4/47 2. DESCRIZIONE DEI CAMPIONI DI PROVA La geometria e l armatura dei campioni di prova sono indicate nelle Figure 2.1 e Ø St.Ø8/10 St.Ø8/15 per 60 cm alla base per 60 cm in testa Calcestruzzo classe C30/37 S4 Acciaio B450C 4Ø St.4Ø Ø Figura 2.1 Caratteristiche di progetto dei campioni di riferimento con staffatura tradizionale (campioni 2N e 4N)

5 5/ Spirex.Ø8/15 8Ø Spirex.Ø8/10 per 60 cm alla base per 60 cm in testa Calcestruzzo classe C30/37 - S4 Acciaio B450C 4Ø St.4Ø Ø Figura 2.2 Caratteristiche di progetto dei campioni con staffatura Spirex (campioni 1S e 3S)

6 6/47 3. MATERIALI 3.1. CALCESTRUZZO Le prove di compressione su provini cubici sono state effettuate secondo la norma UNI EN sulla base le indicazioni del vigente D.M. di cui alla Legge n 1086 del La macchina di prova utilizzata è la seguente: Controls Automax 5 mod. C58/W kn - Cert. di taratura dell' 08/09/ CAMPIONE 2N n. Data pre- Carico Ten- Posizione in Data Mas- Dimensioni Area lievo di- di rot- sione di opera dichiarata prova sa chiarata larg. lung. alt. tura rottura [g] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [kn] [MPa] 1 20/07/09 PLINTO 2N 31/08/ /07/09 PILASTRO 2N 31/08/ /07/09 PILASTRO 2N 31/08/ /07/09 PILASTRO 2N 31/08/ /07/09 PILASTRO 2N 31/08/ Tabella Caratteristiche meccaniche del calcestruzzo del campione 2N Valore medio CAMPIONE 1S n. Data pre- Carico Ten- Posizione in Data Mas- Dimensioni Area lievo di- di rot- sione di opera dichiarata prova sa chiarata larg. lung. alt. tura rottura [g] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [kn] [MPa] 1 20/07/09 PLINTO 1S 11/09/ /07/09 PILASTRO 1S 11/09/ /07/09 PILASTRO 1S 11/09/ /07/09 PILASTRO 1S 11/09/ /07/09 PILASTRO 1S 11/09/ Tabella Caratteristiche meccaniche del calcestruzzo del campione 1S Valore medio 40.3

7 7/ CAMPIONE 4N n. Data pre- Carico Ten- Posizione in Data Mas- Dimensioni Area lievo di- di rot- sione di opera dichiarata prova sa chiarata larg. lung. alt. tura rottura [g] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [kn] [MPa] 1 20/07/09 PLINTO 4N 09/10/ /07/09 PILASTRO 4N 09/10/ /07/09 PILASTRO 4N 09/10/ /07/09 PILASTRO 4N 09/10/ /07/09 PILASTRO 4N 09/10/ Tabella Caratteristiche meccaniche del calcestruzzo del campione 4N Valore medio CAMPIONE 3S n. Data pre- Carico Ten- Posizione in Data Mas- Dimensioni Area lievo di- di rot- sione di opera dichiarata prova sa chiarata larg. lung. alt. tura rottura [g] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [kn] [MPa] 1 20/07/09 PLINTO 3S 16/10/ /07/09 PILASTRO 3S 16/10/ /07/09 PILASTRO 3S 16/10/ /07/09 PILASTRO 3S 16/10/ /07/09 PILASTRO 3S 16/10/ Tabella Caratteristiche meccaniche del calcestruzzo del campione 3S Valore medio 42.1

8 8/ ACCIAIO DELLE BARRE DI ARMATURA Le prove di trazione sulle barre d acciaio di armatura sono state effettuate secondo la norma UNI EN ISO 15630/04 sulla base le indicazioni del vigente D.M. di cui alla Legge n 1086 del La macchina di prova utilizzata è la seguente: Galdabini tipo P.M.50 da 500kN - Cert. di taratura dell 8/9/2008. n. Tipo acciaio dichiarato Identif. marchio (1) nominale [mm] Area 2 [mm ] Sez. barra e- quip. 2 [mm ] Scost. sez. nom. [%] Tensione di snervamento R e [MPa] Tensione di rottura R m [MPa] R m /R e 1 B 450 C SC 2 B 450 C SC 3 B 450 C SC 4 B 450 C SC 5 B 450 C SC 6 B 450 C SC 7 B 450 A */*/////////*//* SC 8 B 450 A */*/////////*//* SC 9 B 450 A */*/////////*//* SC Tabella Caratteristiche meccaniche delle barre di armatura A gt Piega (2) (1) (2) = Feralpi Siderurgica S.p.A. - Lonato (BS) = Alfa Acciai S.p.A. - BresciA */*/////////*//* = La Veneta Reti S.p.a - Loreggia (PD) SC = senza cricche

9 9/47 4. PROVE SPERIMENTALI 4.1. DESCRIZIONE DEL BANCO DI PROVA In figura 4.1 è rappresentato lo schema degli elementi del banco per prove su nodi pilastro- fondazione in scala reale. Figura Descrizione degli elementi del banco di prova Per vincolare il campione a terra, la fondazione è stata ancorata alla soletta di base del laboratorio tramite due profili in acciaio e quattro barre pretese fissate inferiormente alla soletta e superiormente ai profili. Tra i profili in acciaio e la superficie di calcestruzzo sono stati interposti fogli di neoprene per evitare concentrazioni di sforzi in corrispondenza di eventuali difetti del campione. Per consentire l alloggiamento in posizione centrale del profilo inferiore per l applicazione del carico verticale, la base inferiore è stata sollevata rispetto alla quota del pavimento appoggiandola su profili d acciaio alti 30cm. Al fine di garantire un azione assiale centrata rispetto al pilastro, per l applicazione del carico, è stato utilizzato un sistema autoequilibrato. Tale sistema è costituito da due profili in acciaio, uno appoggiato sulla testa superiore del pilastro e uno a contatto con la base inferiore della fondazione, collegati da due barre Dywidag incernie-

10 10/47 rate alla traversa inferiore e fissate all estremità superiore. Il carico verticale è stato applicato con due martinetti idraulici e monitorato con l ausilio di un trasduttore di pressione. La sollecitazione orizzontale è stata applicata utilizzando un martinetto elettromeccanico ancorato ad una parete di contrasto. Il carico è stato trasmesso al pilastro tramite una cuffia di spinta, costituita da due profili in acciaio resi aderenti alle facce opposte del pilastro tramite un sistema di tiranti in acciaio e collegata alla testa del martinetto da una serie di snodi. Il punto di applicazione del carico orizzontale è stato posizionato a 1,5 metri dalla base superiore della fondazione. Per il monitoraggio della forza applicata è stata inserita una cella di carico all interno del sistema di snodi che collega la testa del martinetto al pilastro. Per l eliminazione di possibili scorrimenti del banco, nelle prove sui campioni 3S e 4N, è stato adottato un sistema di incravattamento che, attraverso la tesatura di barre orizzontali, consentisse di portare la fondazione del campione a contatto con la parete di contrasto tramite l inserimento di spessori intermedi e di mantenerla così in posizione durante tutto lo svolgimento della prova.. Nelle Figure 4.2 e 4.3 è mostrato il posizionamento dei campioni sul banco di prova, rispettivamente per le prove con e senza applicazione dell azione assiale. Figura Banco di prova per i campioni 2N e 1S Figura Banco di prova per i campioni 4N e 3S

11 11/47 Le prime due prove, eseguite sui campioni denominati 2N e 1S, sono state effettuate applicando ai campioni un azione assiale pari a 800 kn e successivamente cicli di carico di ampiezza crescente. La prova è stata interrotta senza arrivare al collasso del campione. Per raggiungere la rottura dei campioni, si è deciso, per le due prove successive, di non applicare al pilastro l azione assiale di precompressione. I campioni hanno raggiunto il collasso per rottura di una delle barre longitudinali di armatura. In Figura 4.4 sono mostrati gli schemi di carico adottati. Figura Schema di carico: (a) Campioni 2N e 1S; (b) Campioni 4N e 3S

12 12/ STRUMENTAZIONE Per la misura degli spostamenti orizzontali sono stati utilizzati uno strumento potenziometrico e uno strumento LVDT in corrispondenza del punto di applicazione del carico orizzontale posto a 1,5 metri di altezza dalla faccia superiore del basamento di fondazione (strumenti 1-2 in Figura 4.5). Per la misura delle rotazioni alla base è stata utilizzata una serie di strumenti potenziometrici posizionati su una delle due facce del pilastro: in particolare gli strumenti 3-4 di Figura 4.5 misurano gli spostamenti relativi tra il pilastro e la base di fondazione, mentre gli strumenti di Figura 4.5 posizionati in serie sulla faccia del pilastro, misurano gli spostamenti relativi tra punti del pilastro stesso. Nelle prove sui campioni 2N e 1S sono stati inoltre predisposti 2 strumenti potenziometrici diagonali (11-12 in Figura 4.5) per la valutazione dell azione tagliante nella sezione più vicina all interfaccia pilastro-fondazione. Per misurare eventuali scorrimenti del banco, sono stati usati due strumenti LVDT a molla (13-14 in Figura 4.5). Per il monitoraggio dell azione assiale di precompressione è stato collegato alla pompa un trasduttore di pressione. Figura Schema della strumentazione per le prove sui campioni 2N e 1S

13 13/47 Di seguito si riportano le immagini della strumentazione utilizzata per i campioni 1S e 2N. Figura Strumenti per la valutazione degli spostamenti orizzontali (campioni 2N e1s) Figura Strumentazione per la valutazione delle rotazioni alla base del pilastro (campioni 2N e1s) Figura LVDT per la valutazione degli scorri- menti del banco di prova

14 14/47 Nelle prove sui campioni 4N e 3S (Figura 4.9) sono stati tolti gli strumenti diagonali ed è stato utilizzato un solo strumento LVDT per la misura degli scorrimenti del banco (11 in Figu- ra 4.9). Figura Schema della strumentazione per le prove sui campioni 4N e 3S Figura Strumentazione per la valutazione delle rotazioni alla base del pilastro (campioni 4N e3s)

15 15/ STORIA DI CARICO Le prove sono state eseguite imponendo ad un altezza pari a 1.5 m una storia di spostamenti ciclici di ampiezza crescente. Si indica con δ lo spostamento orizzontale imposto alla cuffia di spinta e con h l altezza del punto di applicazione del carico dalla base della fondazione; si definisce drift il rapporto tra lo spostamento orizzontale del punto di applicazione del carico e la sua altezza ( drift = δ h ). La procedura di prova è stata definita in accordo con il documento Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural Testing and Commentary, reported by ACI Committee 374, che si prefigge di definire una procedura standard per prove su elementi momentoresistenti in scala reale. Il documento suggerisce di eseguire per ogni valore di drift tre cicli completi con un ciclo di scarico intermedio tra una tripletta e quella successiva. Il drift iniziale (0.25%) è stato scelto in modo tale da ricadere all interno del comportamento elastico lineare del campione. I drift successivi sono stati scelti in modo che ogni drift fosse compreso tra 1.25 e 1.5 volte il drift della tripletta precedente. Il documento ritiene significativo un valore massimo del drift pari al 3.5%: nonostante ciò nelle prove effettuate è stato sempre raggiunto almeno un drift pari al 5%. In Tabella 4.1 è riportata la storia di spostamento prevista per le prove, mentre in Figura 4.11 è rappresentata la sequenza degli spostamenti applicati ai campioni di prova. num drift [mm] 3 ±0.25% ± ±0.2% ± ±0.3% ± ±0.2% ± ±0.40% ± ±0.25% ± ±0.50% ± ±0.3% ±4.50 num drift [mm] 3 ±0.75% ± ±0.3% ± ±1% ± ±0.35% ± ±1.25% ± ±0.40% ± ±1.5% ± ±0.45% ±6.75 num drift [mm] 3 ±2.0% ± ±0.45% ± ±2.5% ± ±0.50% ± ±3.5% ± ±0.55% ± ±5.0% ±75.00 Tabella Storia di spostamento prevista per le prove sui quattro campioni

16 16/47 Figura Storia di carico prevista per le prove

17 17/ RISULTATI OTTENUTI Si riportano di seguito i risultati delle prove sperimentali effettuando i confronti tra i campioni 2N e 1S (ai quali è stata applicata l azione assiale) e tra i campioni 4N e 3S (ai quali non è stato applicato il carico verticale). I confronti sono effettuati in termini di carico-drift, momentorotazione e di energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica. I grafici relativi ad ognuna delle prove effettuate sono riportati in APPENDICE A Confronto tra campioni 2N e 1S (campioni con applicazione del carico assiale) Di seguito sono riportati i diagrammi carico-drift (Figura 4.12), momento-rotazione (Figura 4.13) ed energia adimensionalizzata (Figura 4.14) per i campioni 2N e1s. Figura Diagramma forza orizzontale - drift per i campioni 2N e 1S

18 18/47 Figura Diagramma momento-rotazione per i campioni 2N e 1S Come evidente dalla Figura 4.12 i due campioni (2N e 1S) hanno esibito un comportamento confrontabile. Tale analogia è meno apprezzabile dal diagramma di Figura 4.13, dove si osserva che il campione 1S ha raggiunto rotazioni maggiori per drift positivi elevati. Questo fenomeno è probabilmente da imputare allo sfilamento di uno degli strumenti posizionati sulla faccia del pilastro per effetto dell espulsione del copriferro. Il comportamento dei campioni è approssimativamente lineare fino ad uno spostamento corrispondente a un di drift dello 0.7%, in corrispondenza del quale si può individuare il momento in cui ha inizio lo snervamento delle armature longitudinali. In entrambi i casi il massimo valore raggiunto per cicli positivi vale circa 220 kn per la forza orizzontale e 340 knm per il momento, mentre per i carichi negativi la massima sollecitazione vale circa 210 kn per la forza e 325 knm per il momento. Le massime sollecitazioni sono state raggiunte in corrispondenza di un drift pari a ±2%. Nei cicli successivi si osserva un degrado progressivo della resistenza fino a un valore di circa 180 kn, pari all 80% della forza massima per il campione 2N e di circa 165 kn, pari al 75% della forza massima, per il campione 1S, raggiunti in corrispondenza del primo ciclo al 5% di drift.

19 19/47 In Figura 4.14 si riporta il grafico dell energia dissipata adimensionalizzata all energia elastica calcolata per ogni ciclo, dove per drift fino all 1.5% si osserva un andamento approssimativamente costante. Per drift superiori (dal 2% in poi) si ha un notevole incremento dell energia dissipata a seguito del completo snervamento delle barre longitudinali di armatura. Dal grafico di Figura 4.14 si può osservare come per drift superiori al 2% il campione 1S esibisca un comportamento migliore in termini di dissipazione energetica rispetto al campione 2N. Per cicli a drift elevato il campione con staffatura Spirex arriva a dissipare il 20% di energia in più rispetto al campione con staffatura tradizionale. Figura Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per i campioni 2N e 1S Si riporta di seguito l indicazione delle dimensioni geometriche delle sezioni dei pilastri 2N e 1S rilevate al termine della prova, con particolare attenzione alle misure dei copriferri effettivi. Tale valutazione si ritiene utile per spiegare eventuali asimmetrie nel comportamento del singolo campione o differenze di comportamento tra i campioni. Nelle Figure 4.15 e 4.16, la freccia con il segno + indica la direzione in cui il pilastro viene spinto dal martinetto, mentre la freccia con il segno - indica la direzione in cui il pilastro viene tirato verso la parete.

20 20/ parete di contrasto Figura Caratteristiche geometriche della sezione del campione 2N rilevate al termine della prova parete di contrasto Figura Caratteristiche geometriche della sezione del campione 1S rilevate al termine della prova Si riportano di seguito le immagini dei campioni 2N e 1S nelle varie fasi della prova. Il quadro fessurativo risulta confrontabile per entrambi i campioni, con particolare riferimento a cicli per bassi valori di drift, dove si osserva la formazione di fessure a interasse approssimativamente coincidente con il passo delle staffe. A prova conclusa si osserva in entrambi i casi l espulsione del copriferro e lo sgretolamento del calcestruzzo alla base del pilastro per una zona di altezza pari con buona approssimazione alla dimensione della sezione del pilastro. Si osserva, inoltre, la deformazione delle barre

21 21/47 d armatura per effetto dell instabilità; le prove sono state interrotte senza raggiungere il collasso dei campioni. PRIMA FESSURAZIONE Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +0.5%, campione 2N Figura Drift +0.3%, campione 1S Figura Drift -0.5%, campione 2N Figura Drift -0.3%, campione 1S

22 22/47 DRIFT ±1% Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +1%, campione 2N Figura Drift +1%, campione 1S Figura Drift -1%, campione 2N Figura Drift -1%, campione 1S

23 23/47 DRIFT ±1.5% Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +1.5%, campione 2N Figura Drift +1.5%, campione 1S Figura Drift -1.5%, campione 2N Figura Drift -1.5%, campione1s

24 24/47 DRIFT ±2% Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +2%, campione 2N Figura Drift +2%, campione 1S Figura Drift -2%, campione 2N Figura Drift -2%, campione 1S

25 25/47 DRIFT ±3.5% Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +3.5%, campione 2N Figura Drift +3.5%, campione 1S Figura Drift -3.5%, campione 2N Figura Drift -3.5%, campione 1S

26 26/47 DRIFT ±5% Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Drift +5%, campione 2N Figura Drift +5%, campione 1S Figura Drift -5%, campione 2N Figura Drift -5%, campione 1S

27 27/47 CAMPIONI AL TERMINE DELLA PROVA Campione con staffatura tradizionale 2N Campione con staffatura Spirex 1S Figura Campione 2N al termine della prova Figura Campione 1S al termine della prova Figura Campione 2N al termine della prova Figura Campione 1S al termine della prova

28 28/ Confronto tra campioni 4N e 3S (campioni senza applicazione del carico assiale) Di seguito sono riportati i diagrammi carico-drift (Figura 4.45), momento-rotazione (Figura 4.46) ed energia adimensionalizzata (Figura 4.47) per i campioni 4N e 3S, soggetti a cicli di spostamento di ampiezza crescente senza applicazione dell azione assiale. Figura Diagramma forza orizzontale - drift per i campioni 4N e 3S Figura Diagramma momento-rotazione per i campioni 4N e 3S

29 29/47 Come evidente dalla Figura 4.45, anche i campioni provati senza applicazione dell azione assiale (4N e 3S) hanno esibito un comportamento confrontabile, chiaramente apprezzabile dal diagramma di Figura 4.46, dove si osservano rotazioni approssimativamente coincidenti fino a spostamenti per drift pari al 3.5%. Anche in questo caso, la maggiore rotazione raggiunta dal campione 2N in corrispondenza dei cicli al 5% di drift è da imputarsi allo sfilamento di uno degli strumenti posizionati sulla faccia del pilastro per effetto dell espulsione del copriferro. Il massimo valore raggiunto vale circa 150 kn per la forza orizzontale e 230 knm per il momento. Il campione 4N ha esibito un comportamento perfettamente simmetrico, giustificato dalla regolarità della sezione come evidente in Figura 4.48, mentre per il campione 3S si può osservare un eccentricità del carico di circa 10 kn, legata probabilmente a difetti geometrici del campione (Figura 4.49). Le massime sollecitazioni sono state raggiunte in corrispondenza di un drift pari a ±2%. Nei cicli successivi non si osserva un apprezzabile degrado della resistenza. In Figura 4.47 si riporta il grafico dell energia dissipata adimensionalizzata all energia elastica calcolata per ogni ciclo, dove per drift fino all 1.5% si osserva un andamento approssimativamente costante. Per drift superiori (dal 2% in poi) si ha un notevole incremento dell energia dissipata a seguito del completo snervamento delle barre longitudinali di armatura. Dal grafico di Figura 4.47 si può osservare come per drift superiori al 2% il campione 1S esibisca un comportamento leggermente migliore in termini di dissipazione energetica rispetto al campione 2N. Per cicli compresi tra il 2% e il 3.5% di drift, il campione con staffatura Spirex dissipa il 10% di energia in più rispetto al campione con staffatura tradizionale.

30 30/47 Figura Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per i campioni 4N e 3S Si riporta di seguito l indicazione delle dimensioni geometriche delle sezioni dei pilastri 4N e 3S rilevate al termine della prova, con particolare attenzione alle misure dei copriferri effettivi. Tale valutazione si ritiene utile per spiegare eventuali asimmetrie nel comportamento del singolo campione o differenze di comportamento tra i campioni.

31 31/ parete di contrasto Figura Caratteristiche geometriche della sezione del campione 4N rilevate al termine della prova parete di contrasto Figura Caratteristiche geometriche della sezione del campione 3S rilevate al termine della prova Si riportano di seguito le immagini dei campioni 4N e 3S nelle varie fasi della prova. Il quadro fessurativo risulta confrontabile per entrambi i campioni, con particolare riferimento a cicli per bassi valori di drift, dove si osserva la formazione di fessure a interasse approssimativamente coincidente con il passo delle staffe. A prova conclusa si osserva in entrambi i casi l espulsione del copriferro e lo sgretolamento del calcestruzzo alla base del pilastro per una zona di altezza inferiore rispetto ai casi precedenti in cui ai campioni era stato applicato anche il carico verticale.

32 32/47 Il collasso del campione è avvenuto in entrambe le prove per rottura a trazione delle barre longitudinali di armatura (Figure 4.76 e 4.77). PRIMA FESSURAZIONE Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +0.5%, campione 4N Figura Drift +0.3%, campione 3S Figura Drift -0.5%, campione 4N Figura Drift -0.3%, campione 3S

33 33/47 DRIFT ±1% Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +1%, campione 4N Figura Drift +1%, campione 3S Figura Drift -1%, campione 4N Figura Drift -1%, campione 3S

34 34/47 DRIFT ±1.5% Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +1.5%, campione 4N Figura Drift +1.5%, campione 3S Figura Drift -1.5%, campione 4N Figura Drift -1.5%, campione 3S

35 35/47 DRIFT ±2% Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +2%, campione 4N Figura Drift +2%, campione 3S Figura Drift -2%, campione 4N Figura Drift -2%, campione 3S

36 36/47 DRIFT ±3.5% Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +3.5%, campione 4N Figura Drift +3.5%, campione 3S Figura Drift -3.5%, campione 4N Figura Drift -3.5%, campione 3S

37 37/47 DRIFT ±5% Campione con staffatura tradizionale 4N Campione con staffatura Spirex 3S Figura Drift +5%, campione 4N Figura Drift +5%, campione 3S Figura Drift -5%, campione 4N Figura Drift -5%, campione 3S

38 38/47 Campione con staffatura tradizionale 4N ROTTURA DEL CAMPIONE Campione con staffatura Spirex 3S Figura Rottura campione 4N Figura Rottura campione 3S Figura Particolare rottura delle barre di armatura, campione 4N Figura Particolare rottura delle barre di armatura campione 3S

39 39/47 5. CONCLUSIONI Le prove sperimentali eseguite consentono di concludere che pilastri armati in accordo ai dettagli costruttivi prescritti dalle normative EN (Eurocodice 8) e DM utilizzando staffe tradizionali oppure la staffatura continua SPIREX soggetti ad azioni orizzontali cicliche forniscono, in termini di resistenza e duttilità, prestazioni equivalenti. D altra parte, si è osservato che i campioni armati con staffatura Spirex hanno una maggiore capacità di dissipazione energetica rispetto ai campioni con staffatura tradizionale. Poiché la capacità di dissipare energia è una delle caratteristiche principali richiesta agli elementi strutturali sismoresistenti ai fini di una risposta sismica stabile, si può concludere che l utilizzo di staffatura Spirex in zona sismica garantisce migliori prestazioni strutturali in presenza di azioni sismiche.

40 Prove in scala reale nodi trave-pilastro con staffatura Spirex 04/11/ /47 A. RISULTATI DELLE PROVE SPERIMENTALI A.1. Campione 2N: campione con staffatura tradizionale soggetto ad azione assiale Figura A.1 - Diagramma forza orizzontale - spostamento per il campione 2N Figura A.2 - Diagramma forza orizzontale - drift per il campione 2N

41 41/47 Figura A.3 - Diagramma momento - rotazione per il campione 2N Figura A.4 - Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per il campione 2N

42 42/47 A.2. Campione 1S: con staffatura Spirex e azione assiale Figura A.5 - Diagramma forza orizzontale - spostamento per il campione 1S Figura A.6 - Diagramma forza orizzontale - drift per il campione 1S

43 43/47 Figura A.7 - Diagramma momento - rotazione per il campione 1S Figura A.8 - Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per il campione 1S

44 44/47 A.3. Campione 4N: con staffatura tradizionale senza azione assiale Figura A.9 - Diagramma forza orizzontale - spostamento per il campione 4N Figura A.10 - Diagramma forza orizzontale - drift per il campione 4N

45 45/47 Figura A.11 - Diagramma momento - rotazione per il campione 4N Figura A.12 - Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per il campione 4N

46 46/47 A.4. Campione 3S: con staffatura Spirex e senza azione assiale Figura A.13 - Diagramma forza orizzontale - spostamento per il campione 3S Figura A.14 - Diagramma forza orizzontale - drift per il campione 3S

47 47/47 Figura A.15 - Diagramma momento - rotazione per il campione 3S Figura A.16 - Grafico dell energia adimensionalizzata rispetto all energia elastica per il campione 3S