204   Aprile  2016
ISSN 2282-3794
RINFORZO DI VOLTE IN FOLIO MEDIANTE LA TECNICA TABICADA ARMATA
APPLICAZIONE IN UN PALAZZO STORICO A L’AQUILA
di
Antonio Borri, 
Università degli Studi di Perugia, Dipartimento di Ingegneria, Perugia
antonio.borri@unipg.it
Giulio Castori, 
Università degli Studi di Perugia, Dipartimento di Ingegneria, Perugia
Romina Sisti, 
Università degli Studi di Perugia, Dipartimento di Ingegneria, Perugia
Marco Corradi, 
Northumbria University, Department of Mechanical & Construction Engineering, Newcastle Upon Tyne, UK & Università degli Studi di Perugia, Dipartimento di Ingegneria, Perugia
Riccardo Vetturini, 
Libero professionista, Foligno (PG)
Giacomo Di Marco
Libero professionista, L’Aquila (AQ)

Tra gli edifici del centro storico de L’Aquila che hanno subito gravi danneggiamenti a seguito del sisma del 2009 vi è l’importante Palazzo Pica Alfieri. Nell’ambito dei lavori di restauro e consolidamento di tale edificio è stata applicata, ad alcune delle sue splendide volte affrescate, la tecnica di consolidamento denominata “tabicada armata” proposta e descritta in precedenti lavori (Borri. A., Castori G., Corradi M., Vetturini, R., 2013) (Borri, A., Castori, G., Corradi, M., 2014).
Dopo una breve descrizione delle caratteristiche del Palazzo, della sua storia e dei danneggiamenti subìti in conseguenza del terremoto del 2009, in particolar modo quelli riportati dalle strutture voltate, sono analizzate le ragioni che hanno condotto alla scelta della tecnica “tabicada armata” per il rinforzo strutturale di alcune volte. Vengono illustrate le fasi applicative della tecnica, unitamente alle problematiche incontrate e ai risultati ottenuti.

English version
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REINFORCEMENT OF THIN MASONRY VAULTS WITH GFRP GRIDS: A CASE STUDY IN THE CITY OF L’AQUILA

Palazzo Pica Alfieri is one the most important buildings damaged by the 2009 L’Aquila earthquake. Splendid ancient frescoes decorate the vaulted ceilings of the building, now under restoration. Most of the vaults are made by thin brick tiles and will be retrofitted using the method known as “GFRP reinforced Catalan vault”, recently proposed by the authors (Borri. A., Castori G., Corradi M., Vetturini, R., 2013) (Borri, A., Castori, G., Corradi, M., 2014).
This paper includes a preliminary analysis of the building, of its history and of the damage produced by the 2009 earthquake. Details of the damage of the vaulted ceilings will be given. A new application of the reinforcement method will be justified and presented which can be applied on large thin vaults. The reinforcement procedures and critical points will be also contained and discussed within this paper.

TELAI IN C.A. CON F.R.C. NELLE ZONE DI NODO
Valutazione del fattore di struttura
di
Leandro Candido, 
Dottorando - Ingegneria dei Materiali e delle Strutture, Università del Salento
leandro.candido@unisalento.it
Antonio Lupo, 
Ingegnere Civile, Università del Salento
antoniolupo87@hotmail.com
Francesco Micelli
Professore Associato - Tecnica delle Costruzioni, Università del Salento
francesco.micelli@unisalento.it

Nell’ottica del capacity design, le strutture intelaiate in calcestruzzo armato devono possedere elevata duttilità, per la quale risulta necessaria una elevata quantità di armatura trasversale nelle regioni dissipative. L’utilizzo di calcestruzzi fibrorinforzati FRC (Fiber Reinforced Concrete), caratterizzati da una significativa resistenza residua a trazione, può costituire un valido aiuto per i problemi di congestione delle armature nelle regioni critiche. Ad oggi, è ampiamente noto che l’uso di FRC comporta un miglioramento della performance strutturale degli elementi soggetti a carichi gravitazionali e ciclici. Si ottengono benefici in termini di duttilità, comportamento fessurativo, dissipazione di energia, tolleranza a danno e fatica, resistenza a taglio. In particolare, negli ultimi anni una nuova generazione di calcestruzzi fibrorinforzati, noti come HPFRC (High Performance Fiber Reinforced Concrete) è stata utilizzata per sfruttare le notevoli resistenze a trazione offerte. Tuttavia, gli studi disponibili sugli FRC e sugli HPFRC si concentrano su singole membrature In tale contesto il presente lavoro si prefigge lo scopo di investigare gli effetti globali derivanti dall’utilizzo di materiali FRC o HPFRC nelle zone dissipative di strutture regolari intelaiate in calcestruzzo armato. A tal fine si è simulato il comportamento sismico di telai piani in c.a. semplici o misti ovvero con impiego di c.a. ordinario nelle zone di telaio, a comportamento elastico, e di FRC/HPFRC nelle regioni dissipative. I telai sono stati analizzati mediante analisi statiche non lineari, con impiego di plasticità distribuita e sezioni a fibre. Il comportamento dei telai misti è stato confrontato con quello di telai ordinari in termini di curve di capacità e, quindi, di fattore di struttura q. Le variabili che influenzano il valore del fattore di struttura sono state analizzate per mezzo di analisi statistiche (ANOVA e Tuckey Test). I risultati mostrano che l’adozione di calcestruzzi fibrorinforzati nelle zone dissipative di telai misti senza alterazione di armatura trasversale, produce un aumento del fattore di struttura q rispetto ai telai in calcestruzzo ordinario, alla luce della metodologia seguita. Il valore del fattore di struttura risulta non essere dipendente dalla modellazione del nodo, rigido o deformabile, o dalla forma del profilo di carico laterale. Al contrario, esso è fortemente influenzato dal vincolo di diaframma rigido, della geometria del telaio e dalla combinazione delle classi dei materiali adottati. Nei limiti dell’investigazione numerica e trascurando i potenziali problemi tecnologici, l’incremento di duttilità dimostrato dai telai con HPFRC nelle regioni nodali pone le basi per una riflessione normativa.

English version
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REINFORCEMENT OF THIN MASONRY VAULTS WITH GFRP GRIDS: A CASE STUDY IN THE CITY OF L’AQUILA

According to the capacity design approach, reinforced concrete frame structures must have high ductility, which is achieved by adopting a high amount of transverse reinforcement in dissipative regions. The use of Fibre Reinforced Concrete (FRC) can solve the problem due to the development of significant residual tensile strength. To date, it is widely known that the use of FRC results in an improvement of the structural performance for elements subjected to gravitational and cyclic loads. Benefits can be achieved in terms of shear strength, ductility, cracking behaviour, energy dissipation, tolerance to damage and fatigue. However, the available studies on FRC and new HPFRC (High Performance Fibre Reinforced Concrete) focus on individual members only.
This paper aims to investigate the overall effects of using FRC materials in dissipative regions of RC framed regular structures. To this scope, a numerical investigation is run to simulate the seismic behaviour of plane RC frames with or without FRC in inelastic zones and beam-column joints. The frames are analysed by means of non-linear static analysis with distributed plasticity and fibre sections. The behaviour of simple and mixed frames is compared in terms of capacity curves and, therefore, behaviour factor q. The variables taken into examination are investigated by means of statistical analysis (ANOVA and Tuckey test). Mainly the adoption of fibre reinforced concrete in dissipative zones of mixed frames proves an increase in the behaviour factor q compared to concrete frames ordinary. The value of the behaviour factor does not depend on the modelling technique for the beam-column joint or on the lateral load profile. On the contrary, the behaviour factor depends on the floor in-plane stiffness, on the frame geometry and on the combination of materials adopted. Within the limits of numerical investigation and potential execution problems, the increment of ductility displayed by R.C. frames with H.P.F.R.C. in dissipative regions arises the need for further development of design codes.

TIRANTI PER EDIFICI MURARI MONOPIANO
Metodologia speditiva per il dimensionamento
di
Luigi Vitale, 
Dip. di Ingegneria e Geologia. Università G. D’Annunzio di Chieti-Pescara, Pescara
luigi.vitale@unich.it
Francesca Del Colombo, 
Dip. di Ingegneria e Geologia. Università G. D’Annunzio di Chieti-Pescara, Pescara
francesca.delcolombo@libero.it
Francesco Campitiello, 
Dip. di Ingegneria e Geologia. Università G. D’Annunzio di Chieti-Pescara, Pescara
f.campitiello@unich.it
Gianfranco De Matteis
Dip. di Architettura e Disegno Industriale “Luigi Vanvitelli”, Seconda Università degli Studi di Napoli, Aversa (Caserta)
gianfranco.dematteis@unina2.it

I tiranti rappresentano uno tra i più antichi presidi antisismici utilizzati negli edifici in muratura. La diffusione di questi dispositivi è da ricercarsi nell’elevata efficacia al contrasto dei meccanismi di collasso fuori dal piano delle pareti e nella semplicità, reversibilità ed economicità di utilizzo, soprattutto per le costruzioni esistenti. D’altra parte i vari terremoti italiani evidenziano continuamente la forte vulnerabilità delle costruzioni murarie nei confronti dei cinematismi fuori piano delle pareti, rendendo il tema dei collegamenti tra le pareti e degli incatenamenti sempre attuale e di notevole interesse pratico. Nel presente lavoro viene proposta perciò una metodologia speditiva di dimensionamento e di verifica basata su specifici abachi di progetto, che forniscono, in funzione del meccanismo di ribaltamento considerato, la stima del tiro da affidare al tirante per il soddisfacimento delle verifiche di sicurezza per il meccanismo di ribaltamento semplice di parete monolitica ad un livello.
Vengono svolte, inoltre, analisi dimensionali per il capochiave, al fine di determinarne le dimensioni geometriche, considerando le due tipologie più comuni, di capochiave a “paletto” ed a piastra circolare. I livelli di sicurezza e le formulazioni per la definizione della capacità delle componenti strutturali sono derivate dalla attuale normativa tecnica nazionale (DM 14/01/2008).

English version
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FAST DESIGNING TOOL FOR STEEL TIES IN MASONRY BUILDINGS

Tie rods are one the most ancient seismic devices in the masonry buildings because of their high efficiency against the out-of-plane overturning of the walls. They can be easily applied and removed, they are very cheap, and for this reason they are widely used especially for improving existing buildings. In the recent Italian earthquakes, it has been seen a lot of out of plane failures of masonry buildings, that reveals the importance of collapse in mode I mechanism. For this reason, the authors decided to develop a fast designing tool for steel tie rods for masonry elements, providing an estimation of the value of the force to face off the mechanism of the wall in case of one story out-of-plane mechanism. This force is related to the typology of the collapse-mechanism considered, to the quality of the material wall and to the geometry. Also, abaci for the design of anchor plate are given, considering two typologies of plates, namely the circular and the bar-shape ones.