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Il programma di ricerca proposto ha per oggetto la progettazione e l'esecuzione dell'intervento di ripristino di una parete strutturale al vero (altezza 15m, sezione 2.8x0.3m, fondazione di tipo scatolare), recentemente provata presso l'unità di ricerca proponente. La prova precedente è consistita nell'applicazione di carichi trasversali ciclici di ampiezza crescente, che hanno consentito lo studio della risposta sia in esercizio, prima dello snervamento delle armature, sia in regime post-snervamento, fino a valori di duttilità pari a tre volte lo spostamento a cui corrisponde il primo snervamento. Le condizioni di prova hanno comportato un notevole danneggiamento della struttura, paragonabile a quello che si avrebbe in seguito al verificarsi del sisma di progetto. Un primo intervento di ripristino è stato effettuato nell'ambito di un precedente progetto cofinanziato. Tale intervento è consistito, oltre al ripristino del calcestruzzo danneggiato, nel reintegro parziale delle armature longitudinali mediante l'utilizzo di manicotti di accoppiamento per il collegamento tra le vecchie e le nuove armature. La prova sperimentale che ha fatto seguito all'intervento ha mostrato come tale tecnica di ripristino non consenta di ottenere prestazioni paragonabili a quelle della parete integra. In particolare, si è riscontrato il collasso della parete per carichi di poco superiori al carico di primo snervamento, a causa delle eccessive compressioni nel calcestruzzo, localizzate a valle dei manicotti. Nell'ambito del presente programma di ricerca, si intende procedere al ripristino strutturale della parete mediante l'utilizzo di armature post-tese esterne, non aderenti. Tali armature saranno poste in opera in seguito al ripristino del calcestruzzo danneggiato dalla precedente sperimentazione ed alla sostituzione delle armature per taglio. Particolare attenzione sarà posta nel verificare l'efficacia della precompressione nel garantire la trasmissione delle forze di taglio nella sezione di base della parete. Qualora la precompressione dovesse risultare insufficiente nei riguardi delle azioni di taglio, si prevedranno adeguati dispositivi che consentano la trasmissione delle forze di scorrimento tra il setto e la fondazione, che intende simulare un sistema di fondazioni di tipo scatolare. Le operazioni di riparazioni saranno effettuate avvalendosi dell'ausilio di una impresa di costruzioni esterna. L'efficacia dell'intervento è stata preliminarmente valutata mediante analisi numeriche non-lineari nelle quali si è sottoposta la struttura a carichi trasversali ciclici di ampiezza crescente. Ulteriori analisi consentiranno di valutare l'effetto dell'utilizzo di materiali innovativi per il ripristino del calcestruzzo, quali ad esempio calcestruzzi ad alte prestazioni e fibrorinforzati. Infine, le analisi consentiranno di determinare la disposizione ottimale dei cavi e la loro pre-tensione. Dopo aver realizzato l'intervento, si procederà alla prova sperimentale della parete soggetta ad azioni trasversali cicliche di ampiezza crescente, con modalità analoghe a quanto già effettuato sulla parete integra. I risultati delle prove sperimentali consentiranno di valutare l'efficacia dell'intervento, con particolare riferimento al confronto tra le prestazioni della parete integra e quelle della parete riparata. Tale confronto consentirà quindi di definire le potenzialità ed i limiti di applicazione della tecnica proposta. Data l'unicità della prova i risultati forniranno una base imprescindibile per una possibile successiva redazione di linee guida per il ripristino di pareti strutturali mediante l'utilizzo di armature post-tese non aderenti. Poiche' la fattibilità di interventi di ripristino di pareti esistenti non puo' prescindere da una attenta valutazione dell'efficenza del sistema di fondazione, il lavoro di ricerca prevede anche l'esecuzione di analisi numeriche in campo elastico e non lineare di strutture scatolari, con particolare attenzione alle tipologie ricorrenti nell'edilizia tradizionale. Si affronterà il problema della modellazione analitica semplificata del comportamento della struttura scatolare, individuando il ruolo di ciascun elemento. Un passo successivo sarà l'analisi di strutture di edifici con fondazioni realizzate con struttura scatolare per un confronto con le soluzioni tradizionali con fondazioni a platea. Infine verrà sviluppato uno studio sulle problematiche di realizzazione di strutture scatolari in edifici esistenti del costruito storico e più recente. Il progetto di ricerca proposto si svilupperà nell'arco di due anni secondo le seguenti tempistiche: Primi 6 mesi: - Progetto, verifica numerica dell'efficacia dell'intervento di rinforzo della parete strutturale in c.a. e realizzazione dell'intervento; - Verifica numerica dell'efficacia del sistema di fondazione scatolare; Successivi 12 mesi: - Allestimento del banco di prova e della strumentazione ed esecuzione della prova sperimentale; - Messa a punto di modelli analitici per lo studio del comportamento di strutture scatolari; Ultimi 6 mesi: - Interpretazione dei risultati sperimentali e definizione di linee guida per la progettazione degli interventi di ripristino; - Sviluppo di metodi semplificati per la progettazione di sismtemi di fondazioni scatolari.
