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Task 8.5Titolo della Ricerca: “Rinforzo di nodi trave-colonna e colonna-fondazione, influenza della posizione del nodo in pianta ed elevazione, rinforzo a taglio del pannello, rinforzo continuo sulle colonne per il ripristino della gerarchia delle resistenze”.

Coordinatore Responsabile: Manfredi.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniNa ed UniPv.

Ricercatoti Afferenti: Manfredi e Prota (UniNa), Magenes (UniPv).

• 2 fogli di GFRP UNI-AX 900/60;• 4 fiocchi di SRP tipo Z-3x2-Zinc.

D

A

B

C

Le colonne sono state rinforzate con due diversi materiali al fine di ottenere un incremento di duttilità e di resistenza:

SCHEMA DI RINFORZO

SRP Z-3x2-Zinc

A - CB - D A - C

2 fogli di GFRP

fori φ 18 mm fori φ 18 mm

2 fogli di GFRP

Task 8.5

SET UP DI PROVAIl sistema di prova consta di una strumentazione di carico e di misurazione degli spostamenti e delle deformazioni e di un’apparecchiatura di vincolo dell’elemento testato:

La prova prevede due step successivi:

• Applicazione del carico assiale, che resta costante per l’intera prova (controllo di forza);

• Applicazione del carico laterale monotono crescente in controllo di spostamento.

FASCIATURA IN GFRP

SG

PIASTRA DI CONTATTO

ATTUATORE

CERNIERA

CONTRASTO LATERALE

LVDTLVDT

POTENZIOMETRI A FILO

CERNIERA

TIRAFONDI DI VINCOLO

BARRE PER L'APPLICAZIONE DELLO SFORZO ASSIALE

CELLA DI CARICO

CELLE DI CARICO

MARTINETTI IDRAULICI

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110Top displacement (mm)

Shea

r (D

aN)

as built - 270 kN

strengthened - 270 kN

INCREMENTO DI RESISTENZA

CONFRONTI TEORICO - SPERIMENTALI• RESISTENZA

Domini M - N teorici

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80 100 120

M [kNm]

N [kN]

STAFFE+FRP

STAFFE

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80 100 120 140

M [kNm]

N [kN]dominio STAFFE

dominio STAFFE+FRP+SRP

dominio STAFFE+FRP

CONFRONTI TEORICO - SPERIMENTALI• RESISTENZA

Domini M - N teorici e risultati sperimentali

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80 100 120 140 160

M [kNm]

N [kN] dominio STAFFE

dominio STAFFE+FRP+SRP

27t colonne non rinforzate

54t colonne non rinforzate

27t colonne rinforzate

54t colonne rinforzate

Task 8.6Titolo della Ricerca: “Criteri di progetto per l’adeguamento sismico di strutture in c.a., strutture miste con tamponature efficaci e strutture miste c.a.-muratura”.

Coordinatore Responsabile: Ascione.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniNa, UniRoma1, UniSa.

Ricercatoti Afferenti: Manfredi (UniNa), Monti (UniRoma1), Ascione e Berardi (UniSa), Spacone (UniCH).

Meccanismo di piano

Meccanismo globale

Strategie di intervento

Task 8.6

Task 8.6Rinforzo con FRP

a presso-flessione deviata

• Obiettivo: rinforzo di pilastri deboli nelle zone di potenziale formazione di cerniere plastiche (strategia di rilocazione delle cerniere)

• Metodo: applicazione di fogli di FRP lungo le facce del pilastro, con le fibre parallele al suo asse.

Task 8.6

• Obiettivo – Determinazione del quantitativo adeguato di FRP

• Metodo– Sviluppo di una procedura semplice per la verifica a presso-

flessione deviata di pilastri di c.a. con armatura doppia simmetrica:

• Approssimazione della superficie di collasso 3D– Sviluppo di una procedura semplice per il conseguente

progetto di rinforzo con FRP.

Task 8.6

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

-1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8

sforzo assiale normalizzato

mom

ento

flet

tent

e no

rmal

izza

to

dominio esatto

dominioapprossimato

Confronto dei metodi esatto e approssimato

La Struttura Spear

Edificio di tre pianiprogettato per soli carichiverticaliProgettato secondo le indicazioni della NormativaGreca utilizzata dal 1954 al 1995 Struttura regolare in elevazione ma doppiamentenon simmetrica in piantaTelai a 2 campate con luci da3 a 6 m

Strutture in cemento armato

Struttura Rinforzata


SPETTRO ZONA 2 (ag=0.25 g) – Indicazione dello S.L.Danno Severo(θ=3/4 θu))

Previsioni Teoriche

Edificio non rinforzato:Direzione + X Direzione - X

Direzione + Y Direzione - Y

Dir. +X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Sd (m)

Sa (m

/s2)

_

mu=1

Nudo

mu=5.33

S.L.D.S.

Dir. -X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Sd ( m)

Sa (m

/s2)

_

mu=1

Nudo

mu=5.30

S.L.D.S.

Dir. +Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

mu=1

Nudo

mu=5.01

S.L.D.S.

Dir. -Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0

Sd (m)

Sa

(m/s

2)

_

mu=1

Nudo

mu=4.35

S.L.D.S.


Previsioni Teoriche

Edificio rinforzato con FRP:Direzione + X Direzione - X

Direzione + Y Direzione - Y

SPETTRO ZONA 2 (ag=0.25 g) – Indicazione dello S.L.Danno Severo(θ=3/4 θu))

Dir. +X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Sd (m)

Sa (m

/s2)

_

mu=1

GFRP

mu=5.09

Serie2

S.L.D.S.

Dir. -X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Sd ( m)

Sa (m

/s2)

_

mu=1

GFRP

mu=5.24

S.L.D.S.

Dir. +Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

S d ( m)

Sa

(m/s

2)

_

mu=1

GFRP

mu=4.27

S.L.D.S.

Dir. -Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.

Sd ( m)

mu=1

GFRP

mu=3.96

S.L.D.S.

Task 8.7Titolo della Ricerca: “Criteri di progetto per l’adeguamento sismico di strutture in muratura, interventi su beni culturali, strutture alte (torri e campanili)”.

Coordinatore Responsabile: Benedetti.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniBo, UniCas, UniGe, UniNa, UniPg, UniPv.

Ricercatoti Afferenti: Benedetti (UniBo), Sacco (UniCas), Augenti, Baratta, Corbi e Rosati (UniNa), Borri (UniPg).

Edifici in muratura

Muratura a sacco

Interventi di rinforzo edifici in muratura: Realizzazione Modello 1

Edifici in muratura

Solaio in legno e cordolo in c.a.0,

25

0,30

2,85m

2,60

m

0,18

0,18

0,25 0,18

0,18 0,30

0,10

0,40

Dormiente in legno (castagno) dim: (300x200x30) mm

0,25

0,30

2,85m

2,60

m

0,18

0,18

0,25 0,18

0,18 0,30

0,10

0,40

Dormiente in legno (castagno) dim: (300x200x30) mm

Interventi di rinforzo edifici in muratura: Realizzazione Modello 1

Edifici in muratura

Rinforzo Modello 1: Intervento di somma urgenza

Rinforzo a taglio/pressoflessione Rinforzo a pressoflessione

Rinforzo con fibre di vetro

Rinforzo Modello 2

Rinforzo con griglia in GFRP

Laboratorio Dipartimento Analisi e Progettazione Strutturale Laboratorio Dipartimento Analisi e Progettazione Strutturale –– DAPS DAPS –– UniversitUniversitàà di Napoli Federico IIdi Napoli Federico II

Task 8.8Titolo della Ricerca: “Analisi del comportamento di edifici in muratura rinforzati con materiali compositi, crisi delle pareti e dei pannelli, collegamenti, catene e cuciture, comportamento dei pannelli fuori del piano e nel piano”.

Coordinatore Responsabile: Sacco.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniCas, UniNa, UniPd, UniPg.

Ricercatoti Afferenti: Luciano e Sacco (UniCas), Manfredi (UniNa), Modena (UniPd), Borri (UniPg).

Task 8.8 Unicas

Task 8.8

Test setup: Test setup: StrumentazioneStrumentazione

4 LVDT lungo le diagonali

1 LVDT ortogonale al pannello

Sistema di acquisizionesimultanea dati:

spostamento e caricoapplicato

Load cell + spherical hinge

As-built panel Strengthened panel

Pannelli rinforzati su 2 lati: Modalità di rottura

Fessurazione diffusa

Fessure locali in corrispondenza delle estremità

No fenomeni di debonding nonostante l’assenza diancoraggi meccanici (alta compatibilità con ilsubstrato)

Confronto Risultati Sperimentali

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

εh 8| ωεv 8| ω Average diagonal strain

Shea

r stre

ss τ

8MPa

8

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Shear strain γ [%]

Shea

r stre

ss τ

[MPa

]

Pannelli rinforzati su 1 lato vs Originali Pannelli rinforzati su 2 lati vs Originali

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

-0.5 0 0.5 1 1.5 2

εh ⎯⎫ ⋅εv ⎯⎫ ⋅ Average diagonal strain

Shea

r stre

ss τ

M

Pa

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2Shear strain γ [%]

Shea

r stre

ss τ

[M

Pa]

Pannelli rinforzati con strisce:

modellazione FEM

Schema di Calcolo del pannello

• La zona reagente è funzione del carico

V

NL t⋅

ε 2NL t

σ =⋅

Vy

NL t⋅

mky

m

fE

ε =

2Nt

σβ

=⋅

( )zε

el

Vu

NL t⋅

mky

m

fE

ε =

u Nt

σβ⋅

=⋅

( )zε el

0.003uε =

pl

Modello per il pannello rinforzato

• In questo caso si aggiunge il rinforzo

V

NL t⋅

F

0

2( )N Fd t

σ +=

⋅

ε

Vy

NL t⋅

mky

m

fE

ε =

2( )N Ft

σβ

+=

⋅

( )zε

el

F

Vu

NL t⋅

mky

m

fE

ε =

( )zε el

0.003uε =

pl

( )u N Ft

σβ

+=

⋅

F

Pannelli di Napoli DAPS

Pannelli di Rolla e EPFL

Pannelli Rinforzati - Risultati

δ [mm]

V [kN]

Punto di delaminazione

Rif.: CL3 [21] grigliaC-FRP

0 0.005 0.01 0.015 0.020

50

100

150

200

δ [mm]

V [kN]


Rif.: VL4 [21] Griglia V-FRP

δ [mm]

V [kN]

Panello non rinforzato

Panello rinforzato


Rif.: bb[19] C-FRP

0 1 2 3 4 5 0

10

20

30

40

50 V [kN]

δ [mm]


Rif.: [20] S2-WRAP-G-F-ST

Con G-FRP

δ [mm]

V [kN]


Rif.: B-T-05-C [22] C-FRP

0 2 4 6 8 100

50

100

150

200 V [kN]

δ [mm]

Rif.: ccc [23] G-FRP

Sistemi di cerchiatura pretensionati in SRP

Task 8.9Titolo della Ricerca: “Analisi del comportamento di strutttre curve (archi e volte) in muratura rinforzati con materiali compositi”.

Coordinatore Responsabile: Grimaldi.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniBo, UniRoma2, UniSa.

Ricercatoti Afferenti: Benedetti (UniBo), Grimaldi (UniRoma2), Ascione (Salerno)

Rinforzo di archi con SRP

Rinforzo di archi con CFRP

Rinforzo di archi con FRP: modelli FEM

Task 8.10Titolo della Ricerca: “Controllo di qualità di rinforzi in materiale composito, criteri di collaudo e tecniche di monitoraggio”.

Coordinatore Responsabile: Olivito.

Unità di Ricerca in Sedi Decentrate: UniCal ed UniNa.

Ricercatoti Afferenti: Olivito (UniCal), Nanni e Prota (UniNa)

Unità: Univ. di Napoli Federico IISi sono focalizzate prevalentemente su prove di strapponormale. Si è acquisita a tal fine apposita attrezzatura di provae si sono effettuate prove iniziali di taratura per definire: tipo diadesivo per incollaggio piastre circolari metalliche, valori tipici dipicco della tensione di strappo su applicazioni a regola d’arte, dispersione dei risultati, modalità di crisi osservabili con tale prova

task 8 - reluis · task 8.5 titolo della ricerca: “rinforzo di nodi trave-colonna e...

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