7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 1/92
Esperienze dal terremoto
e qu a
Prof. Gaetano Manfredi
Presidente ReLUIS
Dipartimento di Ingegneria Strutturale
Università di Napoli Federico II
Potenza, 25 ottobre 2012
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 2/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
TERREMOTO DE L'AQUILA:
emergenza post‐terremoto come centro di competenza del
Verifiche di agibilità su edilizia pubblica
A partire dall’8 aprile sono iniziate le verifiche di agibilità chehanno coinvolto circa 680 squadre per un totale di 2000
Rilievo
del
danno
di
edifici
monumentali
A partire dal 14 aprile sono iniziate verifiche di agibilità che
hanno coinvolto circa 500 squadre per un totale di 1400
g orn uomo
Supporto funzione idro‐geo (con AGI)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 3/92
Valutazioni di agibilità
. .ore 7.00 (30 ore post-sisma)
DICOMAC e REISS
ROMOLIa COPPITO, AQ
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 4/92
Valutazioni di agibilità
o. spezon no a . .
Inspected buildingsInspected buildings edifici esaminatiedifici esaminati
7 April 26 July7 Aprile 26 Luglio
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 6/92
Statistics per type of use
PRIVATE PUBLIC HOSPITALS
BARRACKS SCHOOLS PROD.ACTIVITIES
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 7/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Verifiche di agibilità sulle scuole di L’Aquila
‐ par re a apr e n z a e ver c e ag su scuo e
competenza comunale (da nido a medie) e provinciale
’
‐ A l’Aquila visitate 53 scuole di competenza comunale (su un
totale di
54,
manca
solo
la
De
Amicis
parzialmente
crollata)
e 9 scuole di competenza provinciale (su un totale di 16, quelle che
mancano sono s a e sc e a e con s c e a pa azzo ; n o a e,
156 corpi di fabbrica
‐ In termini di studenti le scuole comunali visitate ospitano circa
6,300 studenti (su circa 7,000 totali) e quelle provinciali circa
4,000
studenti (su
circa
5,000
totali)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 8/92
Esempi di danni a scuole classificate A
Scuola primaria di Monticchio a L’Aqui la
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 9/92
Esempi di danni a scuole classificate B
Scuola primaria di Paganica a L’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 10/92
Esempi di danni a scuole classificate B
Scuola primaria di Paganica a L’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 11/92
Esempi di danni a scuole classificate E
Scuola materna S. Elia a L’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 12/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Verifiche di
agibilità
sulle
scuole
di
L’Aquila
1 piano
Sul totale di 156, i corpi A, B ed E sono 140 (i restanti 16 sono: 4 C, 4 D, 8 F)
A13% A, 6% B, 3% E (TOT: 22%)
2 piani
8% A, 12% B, 12% E (TOT: 33%)
4% A, 10% B, 8% E (TOT: 23%)
4 piani , ,
5 piani1% A, 1% B, 0% E (TOT: 2%)
B E
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 13/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Verifiche di
agibilità
sulle
scuole
di
L’Aquila
Telai in c.a. % su solo telai in c.a.
Sul totale di 156, i corpi A, B ed E sono 140 (i restanti 16 sono: 4 C, 4 D, 8 F)
A
31% A, 43% B, 26% E
Telai in c.a. (% sul totale tipologie)17% A, 24% B, 15% E (TOT 56%)
ura ura su so o mura ura30% A, 24% B, 46% E
Muratura (% sul totale tipologie)6% A, 5% B, 10% E (TOT 21%)
Pareti in c.a. (% su solo pareti in c.a.)27% A, 73% B, 0% E
Pareti in c.a. (% sul totale tipologie)3% A, 7% B, 0% E (TOT 10%)
B E
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 14/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
La ricostruzione
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 15/92
Classificazione degli Interventi sugli edifici esistentiClassificazione degli Interventi sugli edifici esistenti
Si individuano le seguenti categorie di intervento:
interventi di adeguamento sismicoatti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle norme;
interventi di miglioramento sismico ,
necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme;
r paraz on o ra orzamen ocache interessino elementi isolati, e che comunque comportino
miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti senza variare inmaniera sostanziale i rapporti di rigidezza degli elementi.
sottoposti a collaudo statico.
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 16/92
RICOSTRUZIONE DELL’EDILIZIA PRIVATA
Tre categorie di intervento sono state pianificate in relazione ai
risultati delle verifiche di agibilità:
1. Riparazione con un rimborso a forfait pari a 10000+2500
“ ”
2. Riparazione completa + rafforzamento locale (di elementi
strutturali e non strutturali con 150-250€/s m er edfici
“B”, “C” e per edifici “E” con estesi danni non strutturali emodesti danni strutturali
3. Riparazione completa + miglioramento sismico con 400-
600 €/sqm per edifici “E” buildings con estesi danni strutturali
4. Ricostruzione o sostituzione di edifici crollati o non
recuperabili
. orme spec a per cen r s or c
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 17/92
Danni agli elementi non strutturali:Danni agli elementi non strutturali:
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 18/92
Danni agli elementi non strutturali:Danni agli elementi non strutturali:
Tipica rottura per lo schiacciamento della tamponatura in prossimità deglian oli dove è a licata direttamente la ressione di contatto.
Si osserva anche la fessura diagonale in testa al pilastro
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 19/92
I nodi traveI nodi trave--colonnacolonna
Assenza di staffe nel nodo
Instabilità armatura pilastro passante nel nodo
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 20/92
I nodi traveI nodi trave--colonnacolonna
Assenza di staffe nel nodo
Scarsa qualità del calcestruzzo
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 21/92
I nodi traveI nodi trave--colonnacolonna
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 22/92
Indice
1. Introduzione
2. Interventi strutturali (di riparazione o intervento locale)
2.1. Strutture in c.a.
. . . n erven su no rave-p as ro es ern
2.1.2. Interventi di rafforzamento locale per carichi vert ical i
2.2. Strutture in muratura
2.2.1. Interventi di prevenzione dei meccanismi fuori dal piano. . . n erven r paraz one e e es on
2.2.3. Interventi di rafforzamento locale di elementi inflessi per carichi verticali
3. Interventi non strutturali
3.1. Tamponature
. . . n erven co egamen o per me ra e a p as r e rav emergen
3.1.2. Interventi di collegamento perimetrale a pilastri e travi a spessore3.1.3. Interventi di collegamento trasversale delle tamponature a doppia fodera
3.1.4. Interventi con rete per prevenire rot ture fragil i
. . .
3.1.6. Interventi di sostituzione o ricostruzione delle tamponature
3.4. Tramezzature
3.4.1. Intervento di collegamento perimetrale a pilastri e travi/solai. . .
3.4.3. Interventi di sosti tuzione o ricostruzione delle tramezzature
3.5. Altri elementi non struttural i e arredi potenzialmente pericolosi in caso di caduta
3.5.1. Controsoffitti
. . .
3.5.3. Componenti pensil i (riferimento a Linee Guida Consiglio Superiore)
4. APPENDICE – LLGG CSLLPP x intesa
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 24/92
Scopo delle Linee Guida
Nell’ambito degli interventi previsti dagli Indirizzi, le presenti
’
di interventi ricadenti nelle seguenti categorie:
- ri arazione di elementi non strutturali danne iati A.1 ne liIndirizzi);
- riparazione locale di elementi strutturali (A.4 negli Indirizzi);
- interventi su tamponature e paramenti esterni nondanneggiati volti a prevenire crolli pericolosi per
’ .
- interventi di rafforzamento locale di singole parti e/o
elementi di strutture in cemento armato e muratura, aisensi dell’art. 8.4.3 del DM 14.01.08 e della relativa
Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009 (B.2 negli Indirizzi).
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 25/92
Gruppo di lavoro
Mauro Dolce, Giacomo Di Pasquale,
au o oron
Gaetano Manfredi, Andrea Prota,
Alberto Balsamo e Ivano Iovinella
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 26/92
Indice
1. Scopo delle linee guida2. Introduzione
2.1. Danni ai nodi di strutture in c.a.
. . ann a s ru ure n mura ura
2.3. Danni alle tamponature di strutture in c.a.
2.4. Danni alle partizioni.
3.1. Strutture in c.a.
3.1.1. Criteri per il progetto del rafforzamento locale di nodi non confinati
. . .
3.1.3. Lavorazioni esecutive per intervento con materiali compositi3.1.4. Lavorazioni esecutive per intervento con incamiciatura in acciaio
. .
3.2.1. Incatenamenti
3.2.2. Intervento di scuci e cuci
. . .3.2.4. Intervento di sarcitura delle lesioni
3.2.5. Intervento di ristilatura dei giunti
3.3. Interventi di rafforzamento locale er carichi verticali
3.3.1. Interventi di rafforzamento locale di travi e solai in c.a.
3.3.2. Interventi di rafforzamento locale di travi e solai in legno
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 27/92
Indice
4. Interventi non strutturali4.1. Tamponature
4.1.1. Interventi di collegamento perimetrale a pilastri e travi emergenti
4.1.2. Interventi di collegamento perimetrale a pilastri e travi a spessore
4.1.3. Lavorazioni per intervento di collegamento perimetrale (travi emergenti)
4.1.4. Lavorazioni per intervento di collegamento perimetrale ( travi a spessore). .5. ntervent co egamento trasversa e e e tamponature a opp a o era
4.2. Partizioni
4.2.1. Intervento di collegamento perimetrale a pilastri e travi/solai
. . . avoraz on per n erven co egamen o per me ra e a p as r e rav so a
4.2.3. Intervento con rete per prevenire rotture fragili4.2.4. Lavorazioni esecutive per intervento con rete per prevenire rotture fragili
.
6. Gruppo di Lavoro
7. Appendice A: Cause di degrado di elementi in legno
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 28/92
Indice.
2. Introduzione2.1. Danni ai nodi di strutture in c.a.
. .
2.3. Danni alle tamponature di strutture in c.a.
2.4. Danni alle partizioni
. r paraz one o n erven o oca e
3.1. Strutture in c.a.. . .
3.1.2. Note per il ripristino e la preparazione dei supporti3.1.3. Lavorazioni esecutive per intervento con materiali compositi
3.1.4. Lavorazioni esecutive er intervento con incamiciatura in acciaio
3.2. Strutture in muratura
3.2.1. Incatenamenti
3.2.2. Intervento di scuci e cuci3.2.3. Lavorazioni esecutive per intervento di scuci e cuci
3.2.4. Intervento di sarcitura delle lesioni
3.2.5. Intervento di ristilatura dei giunti
3.3. Interventi di rafforzamento locale per carichi verticali
3.3.1. Interventi di rafforzamento locale di travi e solai in c.a.3.3.2. Interventi di rafforzamento locale di travi e solai in legno
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 29/92
Indice
1. Introduzione
.
2.1. Strutture in c.a.
2.1.1. Interventi sui nodi trave-pilastro esterni2.1.2. Interventi di rafforzamento locale per carichi verticali
2.2. Strutture in muratura
2.2.1. Interventi di prevenzione dei meccanismi fuori dal piano
2.2.2. Interventi di riparazione delle lesioni
2.2.3. Interventi di rafforzamento locale di elementi inflessi per carichi verticali
3. Interventi non strutturali
3.1. Tamponature
3.1.1. Interventi di collegamento perimetrale a pilastri e travi emergenti
. . .3.1.3. Interventi di collegamento trasversale delle tamponature a doppia fodera
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 30/92
Intervento locale sui nodi trave-pilastro esterni
NODOD’ANGOLO NODOINTERMEDIO
- Fasce diagonali in tessuto metallico uniassiale- Dimensionate per assorbire azioni dovute alla tamponatura (puntone equivalente)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 31/92
Intervento locale sui nodi trave-pilastro esterni
NODOD’ANGOLO
NODOINTERMEDIO
- Tessuto quadriassiale in fibra di carbonio sul pannello di nodo
- Incremento della resistenza a trazione del pannello di nodo (CNR DT 200)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 32/92
Intervento locale sui nodi trave-pilastro esterni
NODO
D’ANGOLO
NODO
INTERMEDIO
- Confinamento estremità dei pilastri con tessuto uniassiale in fibra di carbonio
- Incremento della c e quindi della curvatura della sezione (CNR DT 200)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 33/92
Intervento locale sui nodi trave-pilastro esterni
NODO
D’ANGOLO
NODO
INTERMEDIO
- Fasce ad U (ancoraggio tessuto pannello e rinforzo a taglio trave) in tessuto
un ass a e n ra car on o
- Incremento di resistenza a taglio della trave (CNR DT 200)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 34/92
Indice
3.1.4. Interventi con rete per prevenire rotture fragili
3.1.5. Interventi di ri arazione delle lesioni
3.1.6. Interventi di sostituzione o ricostruzione delle tamponature
3.4. Tramezzature
. . .
3.4.2. Intervento con rete per prevenire rotture fragili
3.4.3. Interventi di sostituzione o ricostruzione delle tramezzature
. .
caduta (Intesa Rep. 7/CU del 28/1/2009)3.5.1. Controsoffitti
3.5.2. Aggetti
3.5.3. Componenti pensili (riferimento a Linee Guida Consiglio Superiore)
4. APPENDICE – LLGG CSLLPP x intesa
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 35/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzature
Caso della trave emergente
ll l /
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 36/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzatureCaso della trave emergente
C ll i l /
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 37/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzatureCaso della trave emergente
C ll t i t l t t /t t
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 38/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzatureCaso della trave emergente
C ll t i t l t t /t t
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 39/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzatureCaso della trave emergente
C ll m nt p rim tr l t mp n tur /tr m zz tur
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 40/92
Collegamento perimetrale tamponature/tramezzatureCaso della trave a spessore: vista finale
ACCORDO DI COLLABORAZIONE
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 41/92
ACCORDO DI COLLABORAZIONE
VALUTAZIONE SISMICA SUGLI EDIFICI PUBBLICI
tra
RELUIS e Provveditorato alle OOPP Lazio, Sardegna e Abruzzosiglato lo scorso 2 luglio 2009
,
Provveditorato alle Opere Pubbliche in relazione ai lavori sulle’
anno scolastico. Si tratta di 15 scuole di competenza comunale
e 4 di competenza provinciale.In tali scuole si stanno mettendo in opera numerose tipologie di
intervento che sono incluse nel manuale degli interventi.
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 42/92
• Le scuole del cratere sono rimaste
chiuse do o il 6 A rile 2009.• Le famiglie hanno subito chiesto
• La necessità di un ro rammacompleto che garantisse scuole sicure
subito una priorità
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 43/92
Ri arazione e rafforzamento locale di 35 lessiscolastici con estesi danni alla componenti non
strutturali e modesti danni strutturali per 7000studenti
La tempistica del programma:
• z v u u
• inizio ro ettazioni e rove ma io 2009• inizio lavori luglio 2009
• consegna scuole tra il 21 settembre ed il 5 ottobre
Prime applicazioni sulle strutture scolastiche
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 44/92
Prime applicazioni sulle strutture scolastiche
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 45/92
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l Aquila
Scuola media Dante Alighieri: fasi di preparazione intervento nodi
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 46/92
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l Aquila
Scuola media Dante Alighieri: fasi di preparazione intervento nodi
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 47/92
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l Aquila
Scuola media Dante Alighieri: fasi di preparazione intervento nodi
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 48/92
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l Aquila
Scuola elementare a Paganica
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 49/92
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l Aquila
Scuola elementare a Paganica
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 50/92
g q
Scuola elementare a Paganica: fasi di preparazione intervento nodi
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 51/92
g q
Istituto ITIS
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 52/92
g q
Istituto ITIS: ripristino giunti
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 53/92
g q
Isti tuto Tecnico Commerciale: interventi di collegamento perimetrale
Rafforzamento locale sui nodi trave-pilastro esterniF di li i lli i i l
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 54/92
Fasce diagonali in tessuto metallico uniassiale
Rafforzamento locale sui nodi trave-pilastro esterniT t d i i l i fib di b i l ll di d
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 55/92
Tessuto quadriassiale in fibra di carbonio sul pannello di nodo
Rafforzamento locale sui nodi trave-pilastro esterniC fi t t ità d i i l t i t t i i l i fib di b i
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 56/92
Confinamento estremità dei pi lastri con tessuto uniassiale in fibra di carbonio
Rafforzamento locale sui nodi trave-pilastro esterniFasce ad U (ancoraggio tessuto pannello e rinforzo a taglio trave) in tessuto
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 57/92
Fasce ad U (ancoraggio tessuto pannello e rinforzo a taglio trave) in tessuto
uniassiale in f ibra di carbonio
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 58/92
Scuola media Dante Alighieri
Rafforzamento locale sui nodi trave-pilastro esterni
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 59/92
Rafforzamento locale su tamponature e partizioniCollegamento perimetrale
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 60/92
Collegamento perimetrale
Rafforzamento locale su tamponature e partizioniCollegamento perimetrale
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 61/92
Collegamento perimetrale
Rafforzamento locale su tamponature e partizioniCollegamento perimetrale
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 62/92
Collegamento perimetrale
Alcune immagini dai cantieri di scuole di l’Aquila
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 63/92
Isti tuto Tecnico Commerciale: interventi di collegamento perimetrale
Rafforzamento locale su partizioniInserimento di rete portaintonaco
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 64/92
p
Seismic assessment of school buildings
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 65/92
SEISMIC
SAFETY
ASSESSMENT
OF
SCHOOL
BUILDINGS
IN
L'AQUILA
9 RC BUILDINGS
• TORRIONE school (1 building);
• “ ”. . . . . . . . • RENDINA school (6 buildings);
Seismic assessment of school buildings
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 66/92
SEISMIC
SAFETY
ASSESSMENT
OF
SCHOOL
BUILDINGS
IN
L'AQUILA
9 RC BUILDINGS
• TORRIONE school (1 building);
• “ ”. . . . . . . . • RENDINA school (6 buildings);
execute) could increase the global seismic capacity of existing RC structures?
Seismic assessment of school buildings
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 67/92
TORRIONE
Built in 1961
SAP ‐ model
Seismic assessment of school buildingsI P S I A S A R
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 68/92
I.P.S.I.A.S.A.R.
2 story building 4 story building
Built in 1969
A
Bui t in 1969
Seismic assessment of school buildings6 b ildi B ilt 1982 1999
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 69/92
G
6 buildings, Built 1982‐1999
D
C
E
B1
B2 RENDINA
Seismic assessment of school buildings
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 70/92
3 school
complexes
– 9
buildings
Knowledge Level KL2, by means of in situ and laboratory investigations
6 pushover analysis 3 Modal Response
pec rum ana ys s
Lumped plasticity model
analysis software FEM
. .
Safety verifications by post‐processor EXCEL
Capacity curve and progressive failures
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 71/92
First brittle failure on joint (tensilestress)
PUSHOVER ANALYSIS
250
CURVA DI CAPACITA'CAPACITY CURVE
V [kN]
200
150
100
t 0.30 c p f
0d [m]
c ja f k v
f f p
2
2
at
220,00 0,02 0,04 0,06 0,08
c j
c
hb
N
f a
c j
jh
hb
V
v j
Capacity curve and progressive failures
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 72/92
First brittle (shear) failure on columns
PUSHOVER ANALYSIS
250
CURVA DI CAPACITA'CAPACITY CURVE
V [kN]
200
150
100
0d [m] min = 0
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 max =
Capacity curve and progressive failures
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 73/92
Displacement capacity
LS Significant damage; (plastic hinge 3/4u)
250,0
CURVA DI CAPACITA'
CAPACITY CURVE
Displacement demand
V [kN]
200,0
150,0
100,0
50,0
0,0
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08
Safety index: PGA capacity/demand ratioTHE PARAMETER HAS BEEN ADOPTED TO COMPUTE THE CAPACITY DEMAND RATIO
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 74/92
THE PARAMETER HAS BEEN ADOPTED TO COMPUTE THE CAPACITY DEMAND RATIO
0.7
DLV PGA Sa [g]
0.6
ADRS
PGADLV = peak ground acceleration ontype A ground with a reference probabilityof exceedance PNCR = 10 % (no collapsere uirement in 50 ears reference return
0.4
0.5
period TNCR = 475 years)
0.2
0.3
PGA DLV
0.1
0.0
0.00 0.01 0.01 0.02 0.02
PGADLV = L’Aquila = 0.261g
Safety index: PGA capacity/demand ratioTHE PARAMETER HAS BEEN ADOPTED TO COMPUTE THE CAPACITY DEMAND RATIO
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 75/92
0.7
DLV PGA Sa [g]
0.6
ADRS
PGADLV = accelerazione orizzontalemassima su sito di riferimento rigidoorizzontale che ha una probabilità diessere su erato ari al 10% P =10% in
0.4
0.5
un tempo pari al periodo di riferimentodell’opera 0.3
PGA DLV
PGACLV = peak ground acceleration ontype A ground which can be sustained by
0.1
.
the structure at Limit State of SignificantDamage (LSSD)
0.0
0.00 0.01 0.01 0.02 0.02
m
PGADLV = L’Aquila = 0.261g
Safety index: PGA capacity/demand ratioTHE PARAMETER HAS BEEN ADOPTED TO COMPUTE THE CAPACITY DEMAND RATIO
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 76/92
0.7
DLV PGA Sa [g]
0.6
ADRS
PGADLV = accelerazione orizzontalemassima su sito di riferimento rigidoorizzontale che ha una probabilità diessere su erato ari al 10% P =10% in
0.4
0.5
un tempo pari al periodo di riferimentodell’opera 0.3
PGA DLV
0.1
.
PGA CLV
PGACLV = peak ground acceleration ontype A ground which can be sustained by
0.0
0.00 0.01 0.01 0.02 0.02
the structure at Limit State of SignificantDamage (LSSD)
PGADLV = L’Aquila = 0.261g
Torrione: Assessment Pushover140
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 77/92
120
αUV [%] ductile fail.brittle fail.
100
TORRIONE
60
40
N. story 3
0 joint column column column beam
shear rotationcm [MPa] 14
f ym [MPa] 320
ens ee ars ype a n
year 1961
I.P.S.I.A.R.: Assessment Pushover
140
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 78/92
120
140αUV [%] ductile fail.brittle fail.A
B
100
IPSIASAR B
60
80
40Building A B
0
20
oint column column column beam
shear rotationN. story 4 2
f cm [MPa] 16.6 16.7
0 1 2 3 4 5 6tensile EC8/5 EC8/0f ym [MPa] 320 320
Rebars Type plain plain
year 1969 1969
Rendina: Assessment Pushover
140
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 79/92
120
αUV [%] ductile fail.brittle fail.G
100
RENDINA E
RENDINA G
C
E
60
80
40
Building C E G
0 joint column column column beam
shear rotationN. story 4 4 3
f cm [MPa] 33.3 21.4 23.5
tensile EC8/5 EC8/0f ym [MPa] 480 375 375
Rebars Type def. def. def.
year 1999 1982 1982
How much FRP based local stengthening interventions could
increase the global seismic capacity of existing RC structures?
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 80/92
140
α % ductile fail.brittle fail.140
αUV [%]140
%
Pushover
80
100
120RENDINA C
RENDINA E
RENDINA G
100
120 IPSIASAR A
IPSIASAR B
..
100
120
TORRIONE
..
40
60
40
60
40
60
0
20
0 1 2 3 4 5 6 joint
tensile
column
EC8/5
column
EC8/0
column beam0
20
0 1 2 3 4 5 6 joint
tensile
column
EC8/5
column
EC8/0
column beam0
20
0 1 2 3 4 5 6 joint
tensile
column
EC8/5
column
EC8/0
column beam
Removing brittle failure
mechanisms
Minimum Safety level
Rendina: Assessment Linear Analysis
140
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 81/92
120
αUV [%]RENDINA B1
ductile fail.brittle fail.D
100
RENDINA D
60
80
40
Building B1 B2 D
B2 B1
0 joint column column column beam
shear FlexureN. story 2 2 4
f cm [MPa] 35.5 35.5 29.6
tensile EC8/5 EC8/0f ym [MPa] 480 480 480
Rebars Type def. def. def.
year 1999 1999 1995
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 84/92
• Provini disposti parallelamente al piastrone di contrasto
- Sforzo normale costante ( = 0.21)
- Storia di carico:
• precarico di 19.2 kN per simulare I carichi gravitazionali
• storia di carico a controllo di spostamento, spostamenti
Matrice di prova
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 85/92
FRP
o nt pane[‐] [‐] [MPa] [%]
T_C Non rinforzato 16.38 ‐
T_C3 Non rinforzato 16.30 ‐
T_FRP “Light” CFRP (schema 1) 14.84 0.0176
T_FRP2 “Strong” FRP (schema 2) 17.74 0.0176
“Light” CFRP(Scheme 1)
“Strong” CFRP(Scheme 2)
= N/(Ac·f cm) = 0.21
Risultati sperimentali: Non rinforzato
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 86/92
• Quadro fessurativo e modalità di rottura
c o
Prima fessurazione
( Drift =0.52%,
T_C
c .
5° Ciclo
Fessurazione diagonale
7° Ciclo (Drift=2.4%, Vc =25.2kN)
danno esteso
( Drift =0.70%, Vc = -29.7 kN)
Risultati sperimentali: Non rinforzato
T_C T_C3
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 87/92
Quadro fessurativo simile Espulsione copriferro
nella
zona
di
estremità del nodo a causa
dell’instabilizzazione delle barre
longitudinali dei pilastri
Risultati sperimentali: Provini rinforzati
“Light” CFRP (Schema 1)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 88/92
T FRP _
FRP debonding a partire dall’estremità‐
6° c cle Drift = 2.37% Vc = 53.15 kN
pannello di nodo esteso per 15
cm sulla trave
1 strato uniassiale CFRP
sagomato ad U estensione 15
cm su a trave
Risultati sperimentali: Confronti
“Light” CFRP (Schema 1)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 89/92
Strain on FRP panelVc = 47 kN
(theor. column bars yielding)
fu= 15‰
Maximum strain recorded on FRP
panel:
f,max = .
Risultati sperimentali: Provini rinforzati
7° Ciclo“Strong” CFRP (Schema 2)
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 90/92
7° Ciclo
Primo debonding“Strong” CFRP (Schema 2)
T_FRP2 ( Drift =2.38%,
Vc = 56.1 kN)
8° Ciclo
Debonding di
estremità
( Drift =3.18%,
c = .
7° Ciclo
10° Ciclo
( Drift =4.8%,
Tranciamentotessuto
quadriaxVc = 19.1 kN)( Drift=2.39%,
Vc = 44.9 kN)
Risultati sperimentali: Confronti
7/17/2019 G. Manfredi
http://slidepdf.com/reader/full/g-manfredi 91/92
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Ripartire da L’Aquila