ESEMPI DI ADEGUAMENTO SISMICO DI EDIFICI ESISTENTI

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1 VULNERABILITA SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI: DIAGNOSI E CONSOLIDAMENTO ESEMPI DI ADEGUAMENTO SISMICO DI EDIFICI ESISTENTI ing. Giacomo Iannis (TECNOCHEM ITALIANA SpA)

2 compressive strength flexural tensile strength ductility RESISTENZA A COMPRESSIONE: 130 MPa compressive strength MPa flexural tensile strength MPa RESISTENZA A FLESSO- TRAZIONE: 32 MPa DUTTILITA : N/m ductility (fracture energy) N/m calcestruzzo HPFRCC HPECC REFOR-tec HFE-tec VALORI LIMITE HPECC HPECC REFOR-tec GF5 REFOR-tec GF3 FORMULATI INTERMEDI

3 primo esempio applicativo: PROGETTO DI ADEGUAMENTO SISMICO DELL OSPEDALE COTUGNO DI BARI Oggetto: Ospedale Cotugno Località: Bari Ripristino: Adeguamento sismico Rinforzo di solai in laterocemento con cappa collaborante Quantità: m 2 (15 mm) Materiale: Microcalcestruzzo fibrorinforzato HPFRCC

4 PROBLEMA NECESSITÀ DI ADEGUAMENTO SISMICO DELLA STRUTTURA IL PROGETTO PREVEDEVA LA REALIZZAZIONE DI SETTI IN C.A. DESTINATI AD INCASSARE LE AZIONI ORIZZONTALI DOVUTE AL SISMA. PROBLEMA: TRASFERIMENTO DEGLI SFORZI DAL SOLAIO AI SETTI. IL SOLAIO IN LATERO- CEMENTO ESISTENTE, CON UNA CAPPA COLLABORANTE DI 2 cm,non ERA IN GRADO DI ASSOLVERE QUESTA FUNZIONE

5 PROBLEMA NECESSITÀ DI ADEGUAMENTO SISMICO DELLA STRUTTURA

6 SOLUZIONE PER OTTENERE L EFFETTO DIAFRAMMA E STATA REALIZZATA SUI SOLAI IN LATERO-CEMENTO UNA CAPPA COLLABORANTE A BASSO SPESSORE (15 mm) IN CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO AD ELEVATE PRESTAZIONI MECCANICHE FORMULATO AD HOC IN BASE ALLE ESIGENZE STRUTTURALI

7 Caratteristiche fisico-meccaniche del calcestruzzo fibrorinforzato REFOR-tec GF5/ST HS Tempo di lavorabilità Pedonabilità Agibilità a traffico leggero Agibilità con massime sollecitazioni Densità Resistenza alla compressione Resistenza alla trazione diretta Resistenza alla flessotrazione Resistenza al taglio Modulo Elastico Energia di frattura Ritiro endogeno Profondità di carbonatazione 1 h 12 h a 20 C 24 h a 20 C 3 gg. a 20 C Kg/m MPa 8,5 MPa 32 MPa 16 MPa 38 GPa N/m < 0,05 % 0

11 APPLICAZIONE 1. VERIFICHE DI ADESIONE AL SUPPORTO CAMPIONATURA IN CANTIERE PER VERIFICARE L ADESIONE DEL MATERIALE AL SUPPORTO IN QUESTE SITUAZIONI: CONNETTORI CON RADICI IN REFOR-tec GF5/ST HS, RICAVATE TRAMITE SEMPLICE FORATURA CONNETTORI METALLICI (FORATURA + FISCHER) SENZA CONNETTORE (SUPPORTO SABBIATO E IDROPULITO) SENZA CONNETTORE (SUPPORTO SOLO IDROPULITO)

12 A STAGIONATURA AVVENUTA, LE PROVE A STRAPPO PER LA VERIFICA DI ADESIONE AL SUPPORTO HANNO DIMOSTRATO: OTTIMA ADESIONE DELLA CAPPA DI REFOR-tec GF5/ST HS DI RINFROZO ANCHE IN ASSENZA DI SISTEMI DI CONNESSIONE, SU SUPPORTO ADEGUATAMENTE PREPARATO

13 2. VERIFICHE DI INTEGRITA DEL DIAFRAMMA PER LA VERIFICA DELLA CAPACITA RESISTENTE DEL SOLAIO RINFORZATO CON LA CAPPA DI REFOR-tec GF5/ST HS E STATA ESEGUITA UNA MODELLAZIONE NUMERICA CONSIDERANDO IL SISTEMA PILASTRO/TRAVE/SOLAIO DELLA STRUTTURA ESISTENTE

14 A TAL FINE SI SONO PRESE IN CONSIDERAZIONE: 1.LA DEFORMAZIONE DEL SOLAIO SOTTO I CARICHI ACCIDENTALI APPLICATI DOPO IL RINFORZO 2.IL RITIRO ENDOGENO DEL MATERIALE

15 VERIFICA DI RESISTENZA A TRAZIONE DELLA CAPPA Risultati della modellazione LA CAPPA SI MANTIENE INTEGRA E GARANTISCE UNA RESISTENZA RESIDUA IDONEA A FRONTEGGIARE LE SOLLECITAZIONI SISMICHE VERIFICA DI ADESIONE Risultati della modellazione BASSO RISCHIO DI DELAMINAZIONE

16 FASI APPLICATIVE DI CANTIERE SCARIFICA DEL SUPPORTO IDROLAVAGGIO

17 polvere 1 acqua + additivo 2 fibre 3 additivo MISCELAZIONE DEI COMPONENTI CON MISCELATORE AD ASSE VERTICALE

18 POSA DEL MATERIALE

19 PARTICOLARE DELLE RIPRESE DI GETTO

20 LEGGERA STAGGIATURA IMMEDIATA APPLICAZIONE DI CURING COMPOUND UR 20

21 CAROTAGGI PER IL CONTROLLO DELL ADERENZA AL SUPPORTO

22 RISULTATI L APPLICAZIONE DI MIGLIAIA DI METRI QUADRI E AVVENUTA SENZA TAGLIO DI GIUNTI ED IN TOTALE ASSENZA DI FESSURAZIONI. PERFETTA ADESIONE DEL MATERIALE APPLICATO AL SUPPORTO

23 VANTAGGI RISPETTO AD UNA CAPPA TRADIZIONALE 1. Basso spessore applicativo (15 mm ) 2. Adesione al supporto senza necessità di connettori o resine 3. Nessuna necessità di rete di armatura 4. Elevata duttilità e resistenza a sollecitazioni cicliche 5. Incremento della portanza unita a una riduzione della freccia dell impalcato 6. Velocità di applicazione grazie alle proprietà autolivellanti del materiale Limitato incremento dei carichi

24 secondo esempio applicativo: RINFORZO STRUTTURALE E ADEGUAMENTO SISMICO DI PILASTRI IN C.A. Oggetto: Centro Servizi Sanitari Condino (TN) Località: Trento Ripristino: Rinforzo strutturale e adeguamento sismico di pilastri in c.a. Materiale: Microcalcestruzzo fibrorinforzato HPFRCC

25 PROBLEMA ESIGENZA DI RINFORZO STRUTTURALE E ADEGUAMENTO SISMICO DI PILASTRI IN C.A. CON CAMICIA IN CLS, MANTENENDO GLI SPESSORI RIDOTTI PER NON INCREMENTARE I CARICHI SULLA STRUTTURA

26 SOLUZIONE GETTO DI 4 CM DI FORMULATO CEMENTIZIO FIBRORINFORZATO AD ELEVATE PRESTAZIONI Refor-tec GF5/ST-HS CON INTERPOSIZIONE DI RETE DI ACCIAIO ARMONICO

27 APPLICAZIONE 1) PREPARAZIONE DELLA SUPERFICIE DEI PILASTRI 2) FISSAGGIO DI RETE IN ACCIAIO ARMONICO MEDIANTE SABBIATURA UTILE ALLA RIMOZIONE DEL CON CLS DEGRADATO TASSELLI E DISTANZIATORI; E/O INCOERENTE

28 3) PREDISPOSIZIONE DI CASSERI A PERFETTA TENUTA

29 IL GETTO DI RINFORZO E STATO ESEGUITO IN 2 TAPPE DA 1,50 m DI ALTEZZA

30 MISCELAZIONE DEL REFOR-tec GF5/ST-HS con mescolatori ad asse verticale LIQUIDO

31 POLVERE

32 FIBRE

33 GETTO

34 LA PARTE ALTA É STATA GETTATA ATTRAVERSO CAROTATURE ESEGUITE NEL SOLAIO

35 RISULTATO FINALE SUPERFICI FACCIA- VISTA DOPO LO SCASSERO PERFETTAMENTE LISCE ED ASSENZA DI FESSURAZIONI

36 VANTAGGI RIDUZIONE DEI CARICHI. BASSO SPESSORE DI APPLICAZIONE. NON RISULTA NECESSARIO INTONACARE LE SUPERFICI CHE POSSONO ESSERE DIRETTAMENTE VERNICIATE

37 Ricerche sperimentali e terzo esempio applicativo: RINFORZO STRUTTURALE DI PILASTRI IN C.A. Oggetto: Scuola Elementare Località: Comune di Zagarolo (RM) Intervento: Rinforzo strutturale di pilastri in c.a. Materiale: Microcalcestruzzo fibrorinforzato HPFRCC

38 SPERIMENTAZIONE RIPRODUZIONE IN SCALA REALE DI UN PILASTRO CON PROPRIETÁ MECCANICHE CORRISPONDENTI ALLO STATO DI FATTO CLS CON RESISTENZA MEDIA DI 10 MPa

39 GETTO GETTO DI 4 CM DI FORMULATO CEMENTIZIO FIBRORINFORZATO AD ELEVATE PRESTAZIONI Refor-tec GF5/ST-HS

40 RISULTATI DELLA SPERIMENTAZIONE Sono stati eseguiti 5 cicli di carico con le sollecitazioni massime di progetto. La prova eseguita ha dimostrato l eccellente risposta strutturale della tecnica di rinforzo, che ha consentito di ottenere significativi incrementi di resistenza e duttilità

41 POSSIBILI SVILUPPI Il ciclo sperimentale è stato sottoposto ed ha ricevuto l approvazione del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici a cui sono seguite le applicazioni in cantiere. I risultati positivi di questa ricerca ci permettono di proporre ed applicare la stessa tecnologia in tutti gli edifici con le medesime esigenze di rinforzo

42 APPLICAZIONE IN CANTIERE PROBLEMA ESIGENZA DI RINFORZO STRUTTURALE DI PILASTRI IN C.A. CON CAMICIA IN CLS A BASSO SPESSORE

43 SOLUZIONE GETTO DI UNA CAMICIA DI 4 CENTIMETRI DI SPESSORE CON Refor-tec GF5/ST-HS

44 APPLICAZIONE SCARIFICA DEI SUPPORTI PREDISPOSIZIONE DI CASSERI A TENUTA

45 GETTO A COLARE DI Refor-tec GF5/ST-HS

46 VERSATILITA DEL MATERIALE per la fabbricazione di elementi strutturali leggeri a sezione sottile per ripristini strutturali con colaggio in cassero od in ambienti confinati per il recupero strutturale a basso spessore su solai per l adeguamento sismico con assorbimento e trasferimento di tensioni a taglio o trazione a fronte di eventi ad elevata sollecitazione dinamica. per il rinforzo strutturale resistente a fuoco di pilastri e travi. per la riparazione di pavimenti con necessità di resistenza ad elevate sollecitazioni statiche e dinamiche unitamente a valori eccezionali di resilienza.

47 AL DI FUORI DELLE APPLICAZIONI IN CAMPO SISMICO

48 ESEMPIO DI RINFORZO DI TRAVI PREFABBRICATE TIPO BOOMERANG

49 IN FASE DI TESATURA DEI TREFOLI SI SONO VERIFICATE ROTTURE DELLE ZONE DI CALCESTRUZZO IN CUI I TREFOLI ERANO ALLOGGIATI PER ERRORI DI DIMENSIONAMENTO PROBLEMA

50 SOLUZIONE SONO STATI ESEGUITI DEI GETTI DI RINFORZO LOCALIZZATI CON MICROCALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO HPFRCC Refor-tec GF5/ST-HS SCARIFICA DELLA ZONA INTERESSATA E INSERIMENTO DI BARROTTI DI COLLEGAMENTO PREDISPOSIZIONE DI CASSERI METALLICI A PERFETTA TENUTA

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52 SOLETTE DUTTILI SU VIADOTTI AUTOSTRADALI IN SOSTITUZIONE DEI GIUNTI A PETTINE REALIZZAZIONE DI SOLETTE DI COLLEGAMENTO TRA IMPALCATI AD ELEVATA CAPACITA DEFORMATIVA

53 getto di solette duttili Situazione prima del ripristino pilastro Sostituzione del giunto con solette duttili soletta duttile

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