Lo studio condotto dall’Unità di Firenze, avente per titolo: “Criteri di progetto e di modellazione di sistemi di isolamento composti da dispositivi siliconici per l’adeguamento sismico di edifici monumentali”, nell’ambito del programma di interesse nazionale: “Adeguamento sismico di edifici monumentali tramite isolamento sismico e materiali innovativi”, ha contribuito particolarmente allo svolgimento dei Task 2 (avente per tema lo studio delle modalità d’impiego di materiali innovativi per l’adeguamento di elementi tipici in costruzioni monumentali) e 3 (valutazione dell’efficacia dell’isolamento alla base quale tecnica di intervento anche in relazione a differenti caratteristiche delle azioni in ingresso), durante il primo anno di attività, e del Task 1 (valutazione della sicurezza in edifici murari complessi, soggetti ad azioni di tipo sismico), nell’anno successivo. Relativamente ai Task 2 e 3, la ricerca proposta dall’unità di Firenze è stata volta principalmente alla definizione di criteri di progetto e di modellazione di sistemi includenti dispositivi siliconici per la protezione sismica di edifici anche di interesse storico ed artistico. Il conseguimento di tale obiettivo ha costituito il punto di arrivo di uno studio pluriennale condotto sull’argomento dai componenti dell’unità operativa, avvalendosi dei risultati di campagne sperimentali condotte presso i laboratori ELSA del Joint Research Centre di Ispra e dell’ISMES (ENEL-HYDRO) di Seriate (Bergamo), nell’ambito dei progetti DISPASS (acronimo di “Dissipation and Isolation PAssive Systems Study”), coinvolgente le Università di Udine, Bologna, Firenze, Messina e Rostock (coordinatore: Stefano Sorace), finanziato dalla Comunità Europea all’interno delle attività del Consorzio ECOLEADER, e SPIDER (“Strand Prestressing for Internal Damping of Earthquake Response”), parimenti finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del “Fifth EC Research Programme 1998-2002”. Nella prima parte del presente rapporto viene inizialmente presentato un sintetico stato dell’arte sulle proprietà meccaniche dei dispositivi siliconici ed un esame del loro inserimento negli organismi strutturali, in funzione della tipologia architettonica e costruttiva dell’edificio considerato. Sono quindi esposte le procedure di progetto definite per ciascuna delle tecniche di adeguamento che si prestano all’uso di tale classe di dispositivi, consistenti nell’isolamento alla base, nel sistema a controventi dissipativi, ed in quello a cavi smorzanti. Con principale riguardo al tema del Task 1, nella seconda parte del rapporto l’attenzione viene particolarmente volta alla valutazione, in chiave prestazionale, della sicurezza di edifici a struttura muraria. L’argomento è sviluppato con riferimento a tre diverse costruzioni di interesse storico ed artistico: la chiesa “S. Maria del Ponte” di Passaggio di Bettona, nel comune di Assisi, tipico esempio di edilizia ecclesiastica rurale trecentesca, la villa in stile Liberty, risalente ai primi del Novecento, destinata ad ospitare il Municipio di S. Daniele del Friuli, e la villa Medicea di Basciano, rappresentativa di un’edilizia signorile settecentesca nel territorio toscano. Una volta effettuato l’accertamento delle capacità di risposta dei suddetti edifici all’azione sismica, essenziale passaggio conoscitivo ai fini di una consapevole valutazione circa le possibili strategie di adeguamento da adottare, quale tecnica d’intervento è stata prescelta quella di isolamento alla base, in virtù dell’assai limitato impatto architettonico causato. In ciascuno dei tre casi esaminati è stato applicato il metodo di progetto proposto nella prima parte del rapporto, fornendone così una dimostrazione per l’impiego. Il confronto tra la risposta strutturale in assenza ed in presenza dell’isolamento ha altresì consentito di porre in luce il significativo miglioramento, in termini di prestazione, indotto dall’inserimento del sistema composto da dispositivi siliconici ed appoggi scorrevoli in teflon.

Criteri di progetto e di modellazione di sistemi di protezione sismica includenti dispositivi siliconici per l’adeguamento di edifici anche monumentali

SORACE, Stefano;
2004-01-01

Abstract

Lo studio condotto dall’Unità di Firenze, avente per titolo: “Criteri di progetto e di modellazione di sistemi di isolamento composti da dispositivi siliconici per l’adeguamento sismico di edifici monumentali”, nell’ambito del programma di interesse nazionale: “Adeguamento sismico di edifici monumentali tramite isolamento sismico e materiali innovativi”, ha contribuito particolarmente allo svolgimento dei Task 2 (avente per tema lo studio delle modalità d’impiego di materiali innovativi per l’adeguamento di elementi tipici in costruzioni monumentali) e 3 (valutazione dell’efficacia dell’isolamento alla base quale tecnica di intervento anche in relazione a differenti caratteristiche delle azioni in ingresso), durante il primo anno di attività, e del Task 1 (valutazione della sicurezza in edifici murari complessi, soggetti ad azioni di tipo sismico), nell’anno successivo. Relativamente ai Task 2 e 3, la ricerca proposta dall’unità di Firenze è stata volta principalmente alla definizione di criteri di progetto e di modellazione di sistemi includenti dispositivi siliconici per la protezione sismica di edifici anche di interesse storico ed artistico. Il conseguimento di tale obiettivo ha costituito il punto di arrivo di uno studio pluriennale condotto sull’argomento dai componenti dell’unità operativa, avvalendosi dei risultati di campagne sperimentali condotte presso i laboratori ELSA del Joint Research Centre di Ispra e dell’ISMES (ENEL-HYDRO) di Seriate (Bergamo), nell’ambito dei progetti DISPASS (acronimo di “Dissipation and Isolation PAssive Systems Study”), coinvolgente le Università di Udine, Bologna, Firenze, Messina e Rostock (coordinatore: Stefano Sorace), finanziato dalla Comunità Europea all’interno delle attività del Consorzio ECOLEADER, e SPIDER (“Strand Prestressing for Internal Damping of Earthquake Response”), parimenti finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del “Fifth EC Research Programme 1998-2002”. Nella prima parte del presente rapporto viene inizialmente presentato un sintetico stato dell’arte sulle proprietà meccaniche dei dispositivi siliconici ed un esame del loro inserimento negli organismi strutturali, in funzione della tipologia architettonica e costruttiva dell’edificio considerato. Sono quindi esposte le procedure di progetto definite per ciascuna delle tecniche di adeguamento che si prestano all’uso di tale classe di dispositivi, consistenti nell’isolamento alla base, nel sistema a controventi dissipativi, ed in quello a cavi smorzanti. Con principale riguardo al tema del Task 1, nella seconda parte del rapporto l’attenzione viene particolarmente volta alla valutazione, in chiave prestazionale, della sicurezza di edifici a struttura muraria. L’argomento è sviluppato con riferimento a tre diverse costruzioni di interesse storico ed artistico: la chiesa “S. Maria del Ponte” di Passaggio di Bettona, nel comune di Assisi, tipico esempio di edilizia ecclesiastica rurale trecentesca, la villa in stile Liberty, risalente ai primi del Novecento, destinata ad ospitare il Municipio di S. Daniele del Friuli, e la villa Medicea di Basciano, rappresentativa di un’edilizia signorile settecentesca nel territorio toscano. Una volta effettuato l’accertamento delle capacità di risposta dei suddetti edifici all’azione sismica, essenziale passaggio conoscitivo ai fini di una consapevole valutazione circa le possibili strategie di adeguamento da adottare, quale tecnica d’intervento è stata prescelta quella di isolamento alla base, in virtù dell’assai limitato impatto architettonico causato. In ciascuno dei tre casi esaminati è stato applicato il metodo di progetto proposto nella prima parte del rapporto, fornendone così una dimostrazione per l’impiego. Il confronto tra la risposta strutturale in assenza ed in presenza dell’isolamento ha altresì consentito di porre in luce il significativo miglioramento, in termini di prestazione, indotto dall’inserimento del sistema composto da dispositivi siliconici ed appoggi scorrevoli in teflon.
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