E. Spacone & G. Monti - ReLUIS

RETE DEI LABORATORIUNIVERSITARI DIINGEGNERIASISMICA2° WorkshopProgetto ReLUIS-DPC 2010-20132013Bologna, 10-11 11 Settembre 2012Strutture in cemento armatoordinarie e prefabbricateAttività 2° annoGaetano Manfredi - Università degli Studi di Napoli Federico IIGiorgio Monti - Sapienza Università di RomaEnrico Spacone - Università di Chieti-Pescara

STRUTTURE IN CEMENTO ARMATOAT 2Aree Tematiche - AT2.1 – Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioniTasks2.1.1 – Strutture in cemento armato2.1.2 – Strutture in acciaio e composte acciaio-c.a.c.a.2.1.3 – Strutture in muratura2.1.4 – Strutture in legno

AT1 – UNITA’ DI RICERCA E RESPONSABILIUnità di Ricerca1 Napoli2 Milano3 Potenza4 Catania5 Chieti6 Roma Tre7 Firenze8 Benevento9 Bologna10 Bari11 Bari12 L’Aquila13 Napoli14 Roma 115 Pisa16 Salerno17 Udine18 PalermoResponsabileManfrediBiondiniMasiGhersiSpaconeNutiDe StefanoDi SarnoSavoiaMaranoMezzinaGaleotaVerderameMontiSalvatoreFaellaRussoPapia

a “By linking Tekla Structuresto our automated productionmachinery, we aim to take a precastunit from final design through tomanufacture in just a day.”- Hans Pieters, Operation Manager at HeembetonEfficient link to productionA At Heembeton, the precast concrete data is transferredfrom the Tekla model via a Unitechnik link to thecompany’s ERP system and again via Unitechnik to SAAcontrol system (Leit 2000), which controls the shutteringrobot (SAA, Sommer, and Hobl) as well as straighteningand cutting machines. “The Unitechnik link works finewith Tekla,” confirms Pieters. The company envisionsbuilding up its precast production to take after assemblylineproduction in car factories.Installing new robots to the existing system hasconsiderably reduced the shuttering times. A commonformwork and magnet transport system, controlled by amaster computer in the SAA system, flexibly suppliesfor the two robots. The robots, for example, calibratethe position and height of the pallets, plot on edgesand parts that cannot fit the formwork, positionmagnetic boxes for windows and doors, and set andlock to millimeter precision the formwork on thepallet. The information for this can be derived fromthe BIM (building information model) designed anddetailed in Tekla Structures.In the future, all embedded parts, such aspower outlets, will also be designed with Tekla andpositioned in elements by the robots. At Heembeton,the elements scheduled for manufacture are brokeninto categories according to their complexity andtime required for processing. After the form partshave been positioned and plotted, the mastercomputer linked to the design system divides thepallets into processing lines according to currentstatus. A box, which contains the required embeddedparts, is prepared for each wall and floor elementand accompanies the pallets to the processingstation; the box also contains the drawings andlabels automatically printed out from the controlsystem. The work flow for the design, precisionplanning, preliminary work, and labeling is optimal.Interfacing with Heembeton precast concrete production system:Sales-LayerCRM-Sales-TerminalsPlanning-LayerTechnical-Layer(PDM 1st Part)BIM SolutionERP-TerminalsDelivery-ScheduleCRM/ERP/PPSServerAccountingProduction-Schedule-Layer(PDM 2nd Part)Plant-Dispo / Pallet-NestingMaster-Layer(PDM 3rd Part)Plant 1LEIT2000 ServerMaster ComputerPallet-Nesting/Prod.PlanningPlan/Label-PrintingPlant 2LEIT2000 ServerMaster ComputerMachine IPCMachine-LayerMachine IPCLaser-ProjectorCarousel Control

Politecnico di BariCoordinatore Scientifico:Prof. Mauro MezzinaGruppo di lavoro:M. Mezzina, G. Uva, D. Raffaele,F. Porco, A. Fiore

Risultati principali del II annoAnalisi di vulnerabilità sismica a scala regionaledi viadotti in semplice appoggio con modelli capacitivi- La procedura speditiva elaborata nel corso del I anno con riferimento alle pile monofusto asezione circolare piena è stata validata numericamente, applicandola ad un caso di studiocompleto.- È stata elaborata l’estensione alle pile a sezione circolare cave (in corso di verifica evalidazione.Validazione della proceduraspeditiva per le pile a sez.circolare piena: confronto conanalisi FEMAbachi che descrivono l’influenza del confinamento edella massa afferente sul periodo di ritorno capacitivodella pila: → scelta degli interventi più efficaci

Risultati principali del II annoModellazione non lineare di edifici esistenti intelaiati in c.a. (Scuole, edifici strategici)Sono stati sviluppati casi di studio reali affrontando diversi tipi di problematiche relative alla analisisismica di edifici intelaiati tenendo conto della interazione con le tamponature. Con riferimento allestrategie e scelte di modellazione sono state effettuate analisi di sensibilità rispetto ai diversi modelli dibiella equivalente. Sono state effettuate inoltre analisi di sensibilità rispetto alle caratteristichemeccaniche dei tamponamenti e valutazioni comparative dell’influenza sulla risposta sismica e suimeccanismi di collasso di alcuni aspetti morfologici (regolarità altezza, distribuzione dei tamponamenti).Diversi casi di studio reali: edifici strategicicaratterizzati da diverse configurazionigeometriche (regolarità, altezza, …)Analisi di sensibilità legamicostitutivi della biella equivalenteAnalisi di sensibilità relativa al tipo dimodellazione (1 o più bielle)

Pubblicazioni principaliUva G., Porco F., Fiore A. (2012). Appraisal of masonry infill walls effect in theseismic response of RC framed buildings: A case study. Engineering Structures,34: 514-526.Fiore A., Porco F., Raffaele D., Uva G, (2012). About the influence of the infillpanels over the collapse mechanisms activated under pushover analyses: Twocase studies. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 39:11-22.Uva G., D. Raffaele, Porco F., Fiore A. (2012).On the role of equivalent strutmodels in the seismic assessment of infilled RC buildings. EngineeringStructures, 34: 514-526.Porco F, Raffaele D, Uva G (2011). Proposta di un modello per l’analisi diVulnerabilità di pile da ponte monofusto in C.A. a sezione circolare. In: Proc. XIVCONVEGNO NAZIONALE ANIDIS. Bari, 18-22 settembre 2011.Porco F, Raffaele D, Uva G (2011). Proposta di un modello per l’analisi diVulnerabilità di pile da ponte monofusto in C.A. a sezione circolare. Proc. XIVCONVEGNO NAZIONALE ANIDIS. Bari, 18-22 settembre 2011.Uva G, Raffaele D, Porco F, Fiore A (2011). Effetti delle tamponature sulleprestazioni sismiche di edifici in c.a.: problemi di analisi e modellazione. Proc.XIV CONVEGNO NAZIONALE ANIDIS. Bari, 18-22 settembre 2011.

Politecnico di BariCoordinatore Scientifico:Prof. Giuseppe Marano

obiettivi del secondo anno

Risultati principali (1/2)Utilizzando differenti classi di algoritmi evolutividi ultima generazione (DE e PSO), studiati nelcorso del primo anno, si sono effettuate analisicomparative nell’identificazione di elementistrutturali (dissipatori ed isolatori) testati inlaboratorio soggette a forzanti dinamiche pervalutare le reali condizioni di rumore edacquisizione dei dati. Alcuni algoritmi DE sonostati resi «parameter free» per essereutilizzabili senza alcun setup iniziale. Unavalutazione sulla efficacia di diversi algoritmi emodelli costitutivi è stata ottenuta

Risultati principali (2/2)Dati sperimentaliDisplacement[mm]1000-1000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Velocity[mm/s]5000-5000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Acceleration[mm/s 2]50000-50000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Force[kN]10000-10000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Time [s]Identificazione con differenti algoritmAlgorithm Mean Max Min StdDEA01 0.164191 0.164191 0.164191 8.41e-17DEA02 0.164191 0.164191 0.164191 1.08e-13DEA03 0.164191 0.164191 0.164191 1.19e-15DEA04 0.164191 0.164191 0.164191 5e-11DEA05 0.16434 0.170427 0.164191 0.000881PSOA01 0.164191 0.164191 0.164191 2.23e-10PSOA02 0.164191 0.164191 0.164191 1.05e-10PSOA03 0.164191 0.164191 0.164191 1.54e-10PSOA04 0.1642 0.164274 0.164192 1.3e-05Force [kN]6004002000-200-400-6000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Time [s]6004002000-200-400-600-100 0 100Displacement [mm]IdentifiedExperiment6004002000-200-400-600-400 -200 0 200 400Velocity [mm/s]Confronto diversi risultati

Pubblicazioni prodotte• G. Quaranta, G. C. Marano, F. Trentadue, G. Monti, "Numerical study onthe optimal sensor placement for historic swing bridge dynamicmonitoring", Structure and Infrastructure Engineering, accepted and in press• G. Quaranta, G. C. Marano, F. Trentadue, G. Monti, "Dynamic monitoring ofthe “St. Francesco da Paola” swing bridge in Taranto: optimal sensorsplacement techniques", XIV National conference of the Italian Association ofEarthquake Engineering, Bari (Italy), September 18-22, 2011• G. C. Marano, F. Trentadue, G. Quaranta, G. Monti, G. L. Cascella, D.Cascella, F. Tristano, "Dynamic monitoring of the “St. Francesco da Paola”swing bridge in Taranto: experimental and information basedtechnologies", XIV National conference of the Italian Association ofEarthquake Engineering, Bari (Italy), September 18-22, 2011• Giuseppe Carlo Marano, Giuseppe Quaranta, Jennifer Avakian andAlessandro Palmeri, ”Identification of passive devices for vibrationcontrol by evolutionary algorithms” in “Application of metaheuristicalghoritms in civil engineering, Gandomi Yang and Talatahari Alavi Editors,Elsevier, in print

Università della BasilicataCoordinatore Scientifico:Prof. Angelo Masi

Università della Basilicata, UR UNIBAS-DiSGGResponsabile: Angelo MASI (angelo.masi@unibas.it)(con la collaborazione di G. Santarsiero, L. Chiauzzi)‣ Sperimentazione su nodi in c.a. (NODI)‣ Metodi distruttivi e non distruttivi sul cls (MND)Attività II anno‣ Esecuzione attività sperimentali su NODI rinforzati e con travea spessore‣ Analisi dei risultati dei test effettuati sui NODI‣ Analisi risultati sperimentali per la stima della resistenza delCLS in situ con metodi distruttivi e non distruttivi (MND)

Sistema DIS-CAMNODI: progettazione del RINFORZO di un nodo inc.a. (struttura progettata a soli carichi verticali)Meccanismo di funzionamentoTest caratterizzazionedissipatoriModellazionedissipatori

NODI: risultati test su nodo integro e rinforzatoNodo NE-NL-RB, forza assiale ν=0.15 (progettato a carichi verticali)Test NT1/b – nodo rinforzato con DIS-CAMTest NT1/a – nodo non rinforzatodopo test NT1/aCurve Rigidezze scheletro

NODI: test su nodo con trave a spessoreNodo NE-NL-FB, forza assiale ν=0.15 (progettato a carichi verticali)Test TS-1Dettagli costruttivi

NODI: test su nodo con trave a spessoreNodo NE-NL-FB, forza assiale ν=0.15 (progettato a carichi verticali)Test TS-1 – comportamento ciclico del nodoIl maggiore degrado nelquadrante positivo è dovutoalla prematura espulsione delcopriferro inferiore (aventedimensione minore)

Pubblicazioni UR UNIBAS• Masi A., Santarsiero G. & Nigro D., 2012. Cyclic Tests on External RC Beam-Column Joints: Role of Seismic Design Level and Axial Load Value on theUltimate Capacity, Journal of Earthquake Engineering,DOI:10.1080/13632469.2012.707345, posted online: 06 Jul 2012.• Masi A., Santarsiero G. & Nigro D., 2012. Analisi sperimentale delleprestazioni di un nodo trave-colonna in c.a. non sismico rinforzato con latecnica DIS-CAM, Edilizia-Structural (in corso di stampa).• Masi A., Santarsiero G., G.P. Lignola, G.M. Verderame, Cyclic tests onexternal RC beam-column joints: comparison between experimental resultsand numerical simulations, Engineering Structures (submitted).• Masi A., Chiauzzi L., 2012. Analysis of experimental tests for determining insituconcrete strength through destructive and non-destructive test methods,Construction and Building Materials (submitted).

Università di BolognaCoordinatore Scientifico:Prof. C. Mazzotti

RETE DEI LABORATORIUNIVERSITARI DIINGEGNERIASISMICAUNITA’ RICERCA UNIVERSITA’ DI BOLOGNA 1OBIETTIVI DEL II ANNO• Analisi di un sistema diprefabbricazione completato inopera• Studio del collegamentofondazione-pilastro prefabbricato• Valutazione del comportamentociclico fino a rottura• Individuazione dei singolicontributi alle deformazioni allabase mediante modellazionenumerica

RETE DEI LABORATORIUNIVERSITARI DIINGEGNERIASISMICAUNITA’ RICERCA UNIVERSITA’ DI BOLOGNA 1ATTIVITÀ SPERIMENTALE•Realizzazione di provini in scale reale•Esecuzione di prove cicliche con forzeorizzontali e N costante•Osservazione dei meccanismi dicollasso e duttilità del sistema•Sviluppo dellacurvatura sull’altezza

ANALISI NUMERICARETE DEI LABORATORIUNIVERSITARI DIINGEGNERIASISMICAUNITA’ RICERCA UNIVERSITA’ DI BOLOGNA 1•Uso di modello non-lineare (opensees)•Legami isteretici ai materiali•Introdotto slip delle barre dagli scatolaridi ancoraggio (da prove)•Differenziata malta di completamento dacalcestruzzo prefabbricatoCicli Iniziali:Cicli Finali:Buona ripetibilitàContributo delle deformazionidello strato di Emaco:Contributo della curvatura:

Università di BolognaCoordinatore Scientifico:Prof. M. Savoia

Obiettivo 3: metodo di regolarizzazione dinamica di strutture esistentiprefabbricate in c.a. mediante inserimento di BRADESEMPIO DI CASO STUDIO: edificio a 2 piani con pianta irregolare (in blu i BRAD inseriti)Prima dell’intervento (esistente senza BRAD)Modi accoppiati torso-traslazionaleEsempio di modo di vibrare preinterventoDopo interventoModi prevalentementi traslazionaliAnalisi economicaPost-InterventoRisparmio cls (%)Risparmio acciaio (%)

Università di BolognaCoordinatore Scientifico:Prof. Tomaso TrombettiCollaboratori:Stefano Silvestri,Giada Gasparini, Ilaria Ricci,Michele Palermo

UNIBO: The object of the research work3. Box/CellularBehaviourCellular structural systems composed ofcast-in-situ sandwich squat concretewalls1. SquatWallsHw2. SandwichWallsEPSL wShot concrete

UNIBO: The objective of the second yearTo experimentally validate the theoretically anticipated good seismic behavior ofcellular structures composed of cast in situ squat sandwich concrete walls,by means of shaking table tests (EUCENTRE, Pavia, December 2011)Last years:Previous quasistaticcyclic tests+Development ofpredictive(physically-based)formulasforce F [kN]5004003002001000-100forza F [kN]500Test 1 (actuator)0.1%-2000.2%0.4%-3000.6%0.75%-4001%2%-500-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50displacement δ [mm]4003002001000-1003mx3m single wallscrackedbehaviour2-storey H-shaped structure ⎛ 1 1 ⎞Kfully cracked= ⎜ + ⎟Prova n. 7 (attuatore)0.1%-2000.2%-3000.4%0.8%-4000.101%inviluppi-500-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50spostamento δ [mm]bε suA sv,ihf yy u,sbyu,sbξ ηξ ηx u,sbxu,sb0.8x u,sbε c,max⎜KflexK ⎟⎝shear ⎠144 Ec⋅ Jfully crackedKflex= ⋅337 l6 Gc⋅ Afully crackedKshear= ⋅5 l⋅χ332b//⋅( x−b⊥ ) hb⊥ ⊥ ⎛ b⊥⎞Jfully cracked= + + b⊥h⊥⎜x− ⎟ +3 12 ⎝ 2 ⎠22As,//h// ⎛ h//⎞+ n + nAs,//+ b⊥−x12⎜+⎝ 2⎟⎠⎛ b⊥⎞+ n( As, ⊥+ As,catena)⎜x− ⎟ +⎝ 2 ⎠−1⎛ b⊥⎞+ n( As, ⊥+ As, catena)⎜h//+ + b⊥−x⎟⎝ 2 ⎠2f c2

UNIBO: The activities of the second yearDesign of thedynamic shakingtabletestReal-scale3-storeystructure( ρ )M f b yusb ,Rd , parete //=ym⋅ ⋅ ⋅u,sb⋅ − +( fcm b 0,8( h yu, sb )) ( 0,1h 0,4yu , sb )( )⎛hy⎜⎝2 2+ A f h− 2c= 181 t mscatena , ym⎞⎟⎠+ ⋅ ⋅ − ⋅ +NRd , parete ⊥= σmax⋅b⋅l⊥20 tConstruction PhaseTestInstrumentation

UNIBO: The results(preliminary interpretation of the shaking table testresults)Frequencies:strong indicationsthat the concretebehaves betweencracked anduncracked conditionsTime-historyresults:experimentalmoments largerthan predictedcapacityPhotos after thetests:NO visible cracksa [g]21.510.50-0.5-1-1.5-2Third Storey - 1g1.00 g testPGAthird − storey=2.04g-2.50 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100t [s]Initial (before seismictests) experimentalfrequencyFinal (after all seismictests) experimentalfrequency11.7 Hz8.2 Hzn. Test MAX experimentalbase bending1 0.05 g testmoments210 kNm2 0.15 g test 630 kNm3 0.50 g test 2100 kNm4 1.00 g test 4000 kNm5 1.20 g test 5300 kNmPerpendicular wallsParallel walls

UNIBO: Publications1. Ricci I., Gasparini G., Silvestri S., Trombetti T., Ivorra Chorro S., Foti D. (2011).Progettazione di una prova su tavola vibrante di un edificio a tre piani in scalareale costituito da pareti sandwich in c.a. gettato in opera. Atti del XIV ConvegnoNazionale "L'Ingegneria Sismica in Italia", ANIDIS, a cura di F. BRAGA, M. MEZZINA.Anidis 2011 - XIV Convegno ANIDIS - "L'Ingegneria Sismica in Italia". Bari. 18-22Settembre 2011. (pp. 1 - 10). ISBN: 978-88-7522-040-2. BARI: Digilabs2. T. Trombetti, G. Gasparini, S. Silvestri, I. Ricci. (2011). Results of pseudo-static testswith cyclic horizontal load on cast in situ sandwich squat concrete walls.Proceedings of the Ninth Pacific Conference on Earthquake Engineering Building anEarthquake-Resilient Society. Ninth Pacific Conference on Earthquake EngineeringBuilding an Earthquake-Resilient Society. Auckland, New Zealand. 14-16 Aprile 2011.(pp. 1 - 8).3. T. Trombetti, G. Gasparini, S. Silvestri, I. Ricci. (2011). Squat concrete walls: resultsof pseudo-static tests with cyclic horizontal load on cast in situ sandwich panels.Structural Engineering World Congress - SEWC 2011. Structural Engineering WorldCongress - SEWC 2011. Como. 4-6 Aprile 2011. (pp. 1 - 8).

Università degli Studi di CataniaCoordinatore Scientifico:Prof. Aurelio Ghersi

Task 1.1.2, subtask 2,Valutazione del comportamento non lineare degli edificiEccentricità correttive per edifici non simmetricia) Definizione degli edifici multipianoProgetto di una coppia di strutture MESa 5 piani per soli carichi verticali (GL)•Bassa eccentricità (e r= 0.05 L)•Alta eccentricità (e r= 0.15 L)Progetto di due coppie di strutture MES a5 piani sismo resistenti (SR)•SR1: progettata trascurando le rotazionidell’impalcato (e r=0.05,0.15 L)•SR2: progettata con D.M.16/1/1996(e r=0.05,0.15 L)yx5.0 5.5 5.0B = 15.5 myxC M4.0 4.5 4.0 4.0 4.5 4.0C M5.0 5.5 5.0B = 15.5 m4.0 4.5 4.0 3.5 4.0 4.5 4.0L = 28.5 m3.5L = 28.5 m

u(cm)15Eccentricità correttive per edifici non simmetricib) Distribuzione in pianta degli spostamentiStruttura GLe r= 0.15L5° pianoStruttura SR1e r= 0.15LStruttura SR2e r= 0.15L105Il metodo proposto è affidabile sia nella-L/2 C RC stima ML/2 della -L/2distribuzione C di RCspostamenti ML/2 -L/2 inpianta (figure prima riga), sia nellaC RC ML/2distribuzione lungo l’altezza del drift dei due4lati dell’impalcato (figure seconda riga)EC8An. dinamica3Proposto0n p0.0 2.0 4.0 6.0 0.0 2.0 4.0 6.021Lato 100.0 2.0 4.0 6.0Δ Δ Δ

Task 1.1.2, subtask 4,Influenza della tamponatura sulla risposta strutturaleMeccanismo di collasso per scorrimentoa) Prova ciclica su telaio in c.a.I anno ReLUIS II:Forza(F)Determinazione della forza che attiva loscorrimento F Rd,sPil. sx: F Rd,s≅ 60 kNPil. dx: F Rd,s≅ 70 kN

Meccanismo di collasso per scorrimentob) Modello in OpenSEES e calcolo di V Rd,sTratti rigidi (nodi)V sxF=F Rd,sPuntoni non resistenti a trazione (muratura)Il modello numerico è stato calibrato con i risultati della prova sperimentaleIl taglio V sxmisurato per F = F Rd,sè la resistenza cercata V Rd,sIl modello numerico è stato utilizzato per validare una equazione proposta per ilcalcolo della resistenza a scorrimento della trave sul pilastro V Rd,s

Meccanismo di collasso per scorrimentoc) Validazione formula(pareti)

Lista delle pubblicazioniM. Bosco, A. Ghersi e E.M. Marino: “Corrective eccentricities for assessment bythe nonlinear static method of 3D structures subjected to bidirectional groundmotions”Earthquake Engineering & Structural Dynamics, John Wiley & sons, Ltd., ISSN:0098-8847, doi: 10.1002/eqe.2155.Bosco M, Ferrara G A, Ghersi A, Marino E.M., Rossi P P: “Application ofnonlinear static method with corrective eccentricities to multi-storey buildings: acase study”6 th European Workshop on the seismic behaviour of Irregular and ComplexStructures. Haifa (Isreal), September 12-13, 2011Bosco M, Ferrara G A, Ghersi A, Marino E.M., Rossi P P: “Predictingdisplacement demand of multi-storey asymmetric buildings by nonlinear staticanalysis and corrective eccentricities”15 th World conference on Earthquake Engineering. Lisbon (Portugal), September24-28, 2012

Università di Chieti-PescaraCoordinatore Scientifico:Prof. Enrico SpaconeCollaboratori:Guido Camata, Cristina Cantagallo,Luis Rosell, Leandro Candido

Università di Chieti-PescaraCoordinatore scientifico: Prof. Enrico Spacone1) effetti della direzionalità sismica sulla domanda strutturale(per NLTHA)2) modellazione tamponature3) interazione suolo struttura

Obiettivo: studiare l’effetto della direzionalità sismica sulla domanda strutturaleMolteplici analisi non lineari TH con registrazioni del moto al suolo applicate conangoli di incidenza compresi tra 0° e 180° .max DXY ( θi,t)r θ =( )imaxDXY0°() tDomanda Sismica ottenuta considerando 1 registrazioneθ = 0° θ = 90°61 coppie diregistrazioninon-scalate( ) ⎤ max9.14⎡⎣r θi ⎦ =STRUCTURE 1 STRUCTURE 2 STRUCTURE 6 STRUCTURE 8

Obiettivo: sviluppo di modello analitico per lo studio delle tamponature.La ricerca considera diversi livelli di raffinazione con analisi di tipo Pushover e TimeHistory:Puntone Equivalente- singolo o multiplo- modelli costitutivi non lineari- effetti isteretici/pinchingModelli continui e di interfaccia- Modelli Smeared crack- Modelli di plasticità, danneggiamento e fragilità- Modelli Embedded per armature

Obiettivo: sviluppo di metodi di modellazione per tener conto dell’interazione suolostruttura.Varie tecniche sono in fase di studio per risolvere il problema delle condizioni dibordo per l’interazione dinamica suolo-struttura. Tra i metodi detti “globali” uno tra i più interessanti è il metodo degli elementi dicontorno (Boundary element method), particolarmente adatto per modellareproblemi con domini infiniti e/o semi-infiniti.Allo stato attuale della ricerca si sono sviluppati elementi di contorno infiniti perelastostatica (e problemi di Laplace) e si sta implementando il caso elastodinamico

BibliografiaCantagallo C., Camata G., Spacone E., Corotis R. (2010), The Variability of Deformation Demand withGround Motion Intensity, Computational Stochastic Mechanics – Proc. of the 6th InternationalConference (CSM-6), Rhodos, Greece, June 13-16, 2010Cantagallo C., Camata G., Spacone E., Corotis R. (2012), The Variability of Deformation Demand withGround Motion Intensity, Probabilistic Engineering Mechanics, 28, 59–65.Cantagallo C., Camata G. and Spacone E. (2012), The Effect of the Earthquake Incidence Angle onSeismic Demand of Reinforced Concrete Structures, Proc. of the 15th World Conference on EarthquakeEngineering, Lisboa, September 24-26, 2012, in press.Cantagallo C., Camata G. and Spacone E. (2012), Sensitivity of Structural Demand to Ground MotionSelection and Modification Methods, Proc. of the 15th World Conference on Earthquake Engineering,Lisboa, September 24-26, 2012, in press.Cantagallo C., Camata G. and Spacone E. (2012), Seismic Demand Uncertainty provided by GroundMotion Intensity Measure, Proc. of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, Lisboa,September 24-26, 2012, in press.Valvona F., Temponi A., Salvadori A., Camata G., Spacone E. (in preparation), Infinite BoundaryElements for 3D-Laplace Problems. Engineering Analysis With Boundary Elements, ElsevierValvona F., Temponi A., Salvadori A., Camata G., Spacone E. (in preparation), Infinite BoundaryElements for 3D Elastostatics. Engineering Analysis With Boundary Elements, Elsevier

Università di FirenzeCoordinatore Scientifico:Prof. Mario De Stefano

ObbiettivoAttività e risultati del II anno- Completamento dell’analisi parametrica di schemi semplificati diedifici monopiano irregolari, considerando l’effetto di differentiprocedure di progetto delle resistenze.Risultati- E’ emerso con chiarezza che l’adozione di specifiche di normativatendenti alla riduzione dell’ eccentricità delle resistenzeconsegue una riduzione degli effetti torsionali in campoinelastico. Inoltre, per gli edifici a pareti (con elevatacentrifugazione delle rigidezze) progettati con eccentricità delleresistenze nulla risulta possibile l’ estensione dell’ analisi pushoverproposta da Fajfar in presenza di irregolarità in pianta.

ObbiettivoAttività e risultati del II anno- Analisi di edifici multipiano irregolari, che ha per il momentoriguardato i seguenti aspetti:- 1) Effetti di alcuni tipi frequenti di irregolarità sulla risposta di unedificio di 4 piani;- 2) Variabilità della resistenza del calcestruzzo come causa dicomportamento irregolare degli edifici;- 3) Effetto delle tamponature sulla risposta di edifici in cementoarmato.

Attività e risultati del II annoVariazione in pianta ed in elevazione della resistenza delcalcestruzzo13 14 15 16 17 1850x2450x2450x2450x2450x244430x5030x5070x2430x2430x2430x2430x5030x2430x5030x24 30x2430x5030x507 8 9 10 11 1270x2470x2470x2470x24321321150x242 3 4 5 650x2450x24 50x24 50x24μ – 2 ⋅ st.dv. (f c = 7.74 MPa)μ – st.dv. (f c = 13.55 MPa)μ (f c = 19.36 MPa)μ + st.dv. (f c = 25.16 MPa)μ + 2 ⋅ st.dv. (f c = 30.97 MPa)

Attività e risultati del II annoEffetto della presenza di tamponature irregolariX37 8 9X24 5 6KGmasseGfloorX11 2 3Y1 Y2 Y3B. Pintucchi, A. La Brusco, M. De Stefano (2012). Richieste di duttilità e spostamento in edifici irregolari in pianta . In: Lezioni dai terremoti: fonti divulnerabilità, nuove strategie progettuali, sviluppi normativi, Chianciano Terme (SI), 8-10-2010, pp. 0-0, ISBN:9788866550693A. D'Ambrisi, M. De Stefano, M. Tanganelli, S. Viti (2011). The effect of common irregularities on the seismic performance of existing RC framedbuildings. 0 - 0, 6th European Workshop on the seismic behaviour of Irregular and Complex Structures (6EWICS), 6th European Workshop on the seismicbehaviour of Irregular and Complex Structures (6EWICS), O. Lavan, M. De Stefano (eds.) , 12–13 September 2011, Haifa, IsraelA. D'Ambrisi, M. De Stefano, M. Tanganelli, S. Viti (2011). Influence of the variability of concrete mechanical properties on the seismic response ofexisting RC framed structures. 0 - 0, 6th European Workshop on the seismic behaviour of Irregular and Complex Structures (6EWICS), 6th EuropeanWorkshop on the seismic behaviour of Irregular and Complex Structures (6EWICS), O. Lavan, M. De Stefano (eds.) , 12–13 September 2011, Haifa, IsraelM. Tanganelli, S. Viti, M. De Stefano, A.M. Reinhorn (2011).Influence of infill panels on the seismic response of existing RC buildings: A case study. 0- 0, 6th European Workshop on the seismic behaviour of Irregular and Complex Structures (6EWICS), 6th European Workshop on the seismic behaviour ofIrregular and Complex Structures (6EWICS), O. Lavan, M. De Stefano (eds.) , 12–13 September 2011, Haifa, Israel

Università dell’AquilaCoordinatore Scientifico:Prof. Dante Galeota

Attività e risultati del II anno UR-AQMotivazioniA seguito del terremoto del 6 Aprile 2009, numerosi edifici in calcestruzzoarmato sono stati dichiarati inagibili in provincia di L’Aquila.Il ritorno all’uso di questi edifici presuppone lo studio di interventi di riparazione,rinforzo e/o adeguamento sulla base della capacità residua delle strutture.Le stime di adeguatezza sismica delle costruzioni nello stato attuale ed in quellopost intervento si basano sulla conoscenza delle PROPRIETÀ DEI MATERIALI.ObiettiviMappatura storico-geografica dei calcestruzzi e degli acciai da C.A. utilizzatidurante il XX secolo nella Provincia di L’AquilaProve dirette edindirette per lacaratterizzazionemeccanica e lavalutazione deldegrado dei materialiAnalisi dei dati rispettoa:• età delle costruzioni• destinazione pubblicao privata;• elementi (pilastri, travisetti)Validare lecorrelazionidisponibili per lataratura deimetodi di provaindirettiValutare l’influenzadi diverse ipotesi suimateriali nella stimadelle prestazionisismiche dellestrutture

Attività e risultati del II anno UR-AQPROGRAMMA della RICERCAanni PRIMO ANNO SECONDO ANNO TERZO ANNORaccolta ed analisi dei dati di resistenza meccanica e degradorelativi al calcestruzzo ed all’acciaio di strutture in C.A. danneggiatedal terremoto del 6 Aprile 2009 a L’Aquila.UNIVAQAnalisi dei dati sperimentali: età delle costruzioni; destinazionepubblica o privata, caratteristiche meccaniche dei materiali in opera.Confronto delle risposte attese dalle tipologie di colonne incalcestruzzo armato più diffuse nelle costruzioni esistenti.Ricerca di archivio sui certificati di prova relativi ai materiali messiin opera nelle costruzioni dal 1974 ad oggi.PubblicazioniE’ in corso la campagna di raccolta dati attraverso prove in sito e di laboratorio (proseguiràanche nel terzo anno).L’analisi dei dati è comunque iniziata e si presenta la possibilità di accedere anche a dati diarchivio disponibili, tuttavia, solo in forma cartacea.L’unità di ricerca è anche impegnata nel test di software per lo studio delle sezioni in CA incondizioni di pressoflessione deviata, con speciale riferimento all’uso di particolari legamicostitutivi non-lineari sia per il calcestruzzo che per l’acciaio.La pubblicazione di report ed articoli è prevista solo per la fine del triennio.

Rc (MPa)50.0045.0040.0035.0030.0025.0020.0015.00Risultati del II anno UR-AQMetodi indiretti per la valutazione dellecaratteristiche meccaniche del cls in operavelocità (m /s)60205020402030202020Resistenza (N/mm 2 )45.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.00102010.005.000.002000 2100 2200 2300 2400 2500Densità Kg/m3A densità relativamente alte possonocorrispondere calcestruzzi anche pocoresistenti, specialmente se molto vecchi.(scarsità di cemento)202000 2100 2200 2300 2400 2500densità (Kg/m3)0.000 1000 2000 3000 4000 5000 6000velocità ultrasonica (m/s)Mentre è riconoscibile una certa tendenza tra velocità e densità (è infatti questo ilprincipio del metodo ad ultrasuoni) non vi è alcuna chiara correlazione tra velocità degliimpulsi e resistenza del cls per mancanza di una connessione diretta tra densità eresistenza.Rc50.0045.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.00galo10lingrrO9perrrag8ceneugPotenza (gal)Potenza (l)Potenza (o10)Potenza (O9)Potenza (per)Rc vs I edificio per edificioy = 0.0836x 1.5214R 2 = 0.579y = 0.0613x 1.5914R 2 = 0.293y = 6E-09x 6.0621R 2 = 0.9537y = 0.0005x 2.8949R 2 = 0.5332y = 0.7906x 0.8657R 2 = 0.06840.0010.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00Indice rimbalzoAnche suddividendo icampioni sperimentaliper gruppi omogenei (adesempio edificio peredificio oppure per classidì resistenza) la bontàdelle regressioni nonsempre migliora: icalcestruzzi storici sonomeno “standard” di quellirecenti.Indice Rimbalzo I50.0045.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00I vs Carb per Rc5-10I vs Carb per Rc10-15I vs Carb per Rc15-20I vs Carb per Rc20-25I vs Carb per Rc25-30I vs Carb per Rc30-35I vs Carb per Rc35-40Potenza (I vs Carb per Rc10-15)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Carbonatazione (mm)

Risultati del II anno UR-AQDati di archivio riguardanti i CALCESTRUZZI usati nellecostruzioni (riferiti a solo anno 1973)ResistMinimaVALORI significativi delle resistenze valutati sulCAMPIONE GLOBALE (MPa)ResistMassimaResistMediaDev. StandDev. Stand%10.2 71.9 39.7 11.3 28.47ResistMinimaVALORI significativi delle resistenze valutati sulCAMPIONE PUBBLICO (MPa)Resist ResistDev. StandMassima MediaDev. Stand%13.8 71.9 42.4 10.52 24.80ResistMinimaVALORI significativi delle resistenze valutati sulCAMPIONE PRIVATO (MPa)Resist ResistDev. StandMassima MediaDev. Stand%10.2 69.1 36.4 11.43 31.39I dati di archivio ( al momento circa 2000 valori relativi al solo anno 1973) indicano già alcune tendenze significative:• Il valore di resistenza minima rilevata sull’intero campione appartiene al gruppo dati relativo alle COSTRUZIONI PRIVATE• Il valore di resistenza massima rilevato sull’intero campione appartiene al gruppo dati relativo alle COSTRUZIONI PUBBLICHE• La resistenza media è più alta nel caso del gruppo dati relativo alle COSTRUZIONI PUBBLICHE anziché PRIVATE• La dispersione dei dati, comunque alta,è minore nel gruppo dati relativo alle COSTRUZIONI PUBBLICHE anziché PRIVATE

Risultati del II anno UR-AQProve su barre di armatura d’acciaio estratte dallestrutture esistenti (campione parziale)450TONDI LISCI: valori di fy1.6TONDI LISCI: valori di ft/fy4003501.53001.4fy (N/mm 2 )250200150ft / fy1.31.2100500valori di fy per tondi liscinom 22Knom 32K8 10 12 14 16 18 20 22 24diametri (mm)1.11valori di ft/fylimite nom inferiorelimite nom superiore8 10 12 14 16 18 20 22 24diametri (mm)• Nel 100% dei casi i valori sperimentali della tensione di snervamento sonorisultati superiori ai valori nominali (220 e 320N/mm 2 )• Solo nel 74% dei casi fy/fy nom< 1.25 ( il limite è 90%)• I valori del rapporto ft/fy risultano > 1,35 nel 74%dei casi ( il limite è 10%)

Risultati del II anno UR-AQProve su barre di armatura d’acciaio estratte dallestrutture esistenti (campione parziale)600BARRE ADERENZA MIGLIORATA: valori di fy1.70BARRE ADERENZA MIGLIORATA: valori di ft/fyfy (N/mm 2 )550500450400350ft / fy1.601.501.401.30valori di ft/fylimite nom inferiorelimite nom superiore300250200valori di fy per barre AMnom 38Knom 44K8 10 12 14 16 18 20 22 24diametri (mm)• Nel 100% dei casi i valori sperimentali della tensione di snervamento sonorisultati superiori ai valori nominali (380 e 440 N/mm 2 )• Nel 94% dei casi fy/fy nom< 1.25 ( il limite è 90%)• I valori del rapporto ft/fy risultano > 1,35 nel 83%dei casi ( il limite è 10%)1.201.101.008 10 12 14 16 18 20 22 24diametri (mm)

Politecnico di Milano (POLIMI)Coordinatore Scientifico: Prof. FabioBiondiniGruppo di Ricerca: Giandomenico Toniolo,Fabio Biondini, Liberato Ferrara, MarcoLamperti, Andrea Titi, Elena Camnasio,Bruno Dal Lago

Programma e Obiettivi della Ricerca651. Caratterizzazione del comportamento sismico dei diversi ordini diconnessioni delle strutture prefabbricate in termini di resistenza ,duttilità, dissipazione, deformazione, degrado e danneggiamento sullabase dei dati sperimentali disponibili e apposite prove integrative.2. Studio parametrico sull’influenza delle connessioni dei pannelli sulcomportamento sismico delle strutture prefabbricate attraversosimulazioni numeriche ed analisi dinamiche lineari e non lineari per laquantificazione delle forze in gioco.3. Studio dei criteri di intervento sugli edifici prefabbricati esistenti perl’adeguamento sismico del sistema delle connessioni dei pannellidi tamponamento attraverso sostituzione, rinforzo o approntamento diseconde linee di difesa anti-caduta.

66Load [kN]450400350300250200150100500standard1standard improvedadditional stirrups1additional stirrups20 2 4 6 8 10 12 14Displacement [mm]‣ Completamento di provesperimentali su connessioni traelemento di solaio e trave chehanno consentito di acquisireinformazioni sulla resistenza astrappo della zona di cls diestremità con differenti tipologiedi armatura locale.

67‣ Simulazioni numeriche perchiarire il ruolo delle connessionimutue fra pannelli sia verticali, siaorizzontali. I risultati ottenuticonfermano valori molto elevatidelle forze nei connettori. Tali forzepossono essere ridotte o eliminatemediante unioni dissipative osistemi di connessione isostatici.900800700FUNCTIONAL LIMIT OF THEUPPER LINE OF CONNECTIONSbare frameSPAV horizontalForce [kN]600500400FUNCTIONAL LIMIT OF THELOWER LINE OF CONNECTIONS30020010000 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200Displacement [mm]Dispositivi di unione ad attrito

‣ Prove sperimentali su dispositivi di connessione pannello-struttura progettatiper consentire un comportamento disaccoppiato tra telaio e pannelli. Le provehanno consentito di verificare la capacità di scorrimento dei dispositivi e il lorocoefficiente di attrito.68

‣ Impostazione di linee guida per l’adeguamento sismico di specifiche tipologie diconnessioni di edifici industriali esistenti e l’approntamento di seconde linee di difesaanti-caduta realizzate con cavi in acciaio che collegano i pannelli alla struttura, in mododa impedirne la caduta a seguito di una eventuale rottura delle connessioni esistenti.69

Pubblicazioni70Biondini F., Dal Lago B., Toniolo G. Role of panel connections on the seismic performanceof precast structures; Bulletin of Earthquake Engineering (submitted), 2012.Colombo A., Toniolo G. Precast constructions: the lesson learned from L’Aquilaearthquake, Structural concrete, Journal of fib, 2012.Biondini F., Dal Lago B., Toniolo G. Seismic behavior of precast structures with claddingpanels; 15th WCEE, Lisbon, Portugal, September 24-28, 2012.Biondini F., Palermo A., Toniolo G., Seismic performance of concrete structures exposedto corrosion: Case studies of low-rise precast buildings, Structure and InfrastructureEngineering, 7(1–2), 2011, 109-119.Biondini F., Dal Lago B., Toniolo G., Seismic behaviour of precast structures withdissipative connections of cladding wall panels, XIV Convegno ANIDIS, Bari, 2011.Biondini, F., Toniolo, G., Experimental Research on Behaviour of Precast Structures,L’Industria Italiana del Cemento, 854, 2010, 74-79.Biondini F.,Dal Lago B., Toniolo G., Influenza delle connessioni tra pannelli sulla rispostasismica di costruzioni prefabbricate, 18° Congresso CTE, Brescia, 2010.Ferrara, L., Felicetti, R., Toniolo, G., Zenti, C., Dispositivi dissipatori ad attrito per pannellidi tamponamento in edifici prefabbricati, 18° Congresso CTE, Brescia, 2010.

Università Federico II di NapoliCoordinatore Scientifico:Prof. Gaetano Manfredi

Attività e risultati del II annoMATRICE DELLE ATTIVITA’ (UNINA)ATTIVITA'SUBTask 1 - Conoscenza delle strutture esistentiManfredi●NigroVerderameSUBTask 2 - Valutazione del comportamento non lineare degli edifici ● ● ●SUBTask 3 - Valutazione e rinforzo di edifici mistiSUBTask 4 - Influenza della tamponatura sulla risposta strutturaleInfluenza della tamponatura sulla risposta strutturale ● ●SUBTask 5 - Comportamento e rinforzo di nodiSUBTask 6 - Comportamento e rinforzo di pilastri e travi ● ● ●SUBTask 7 - Metodi di rafforzamento locale degli edifici ● ●SUBTask 8 - Metodi di miglioramento ed adeguamento globale degli edifici ● ● ●●●Di SarnoSUBTask 9 - Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricate●

Attività e risultati del II annoSUBTask 1 - Conoscenza delle strutture esistenti Definizione di un database relativo alle proprietà meccaniche degli acciai utilizzati dal 1950 al 2000.Implementazione nel software STIL- www.reluis.it Definizione di un database relativo alle proprietà meccaniche dei calcestruzzi dal 1950 al 1980.Futura implementazione nel software CONCRETESvolgimento di una rassegna dei metodi per la modellazione della correlazione spaziale delle proprietàmeccaniche dei materiali e dei dettagli costruttivi attraverso la geometria del edificio esistente incemento armato.Approfondimento sui vari metodi probabilistici in letteratura per la modellazione dellacorrelazione spaziale dei parametri di modellazione strutturale (proprietà meccanica deimateriali ed i dettagli costruttivi) .Sviluppo di una procedura generale e affidabilistica per determinare il numero e posizionamento deitest e l’ispezioni all’interno di edifici esistenti in cemento armatoSviluppo di una procedura affidabilistica e adattiva per determinare il numeronecessario dei test in situ considerando anche i relativi errori di misura. – Applicazionead un caso reale “Edificio scolastico di Avellino”)Elaborazione delle proposte per la caratterizzazione probabilistica ed a priori delle proprietàmeccanica dei materiali e dei dettagli costruttivi su base dell’esperienza collettiva dei professionisti.Redazione di una scheda indirizzata ai professionisti per creare una base per lacaratterizzazione delle incertezze nei dettagli costruttivi, la presentazione dei risultatidella scheda, l’elaborazione dei risultati in termine di distribuzioni di probabilità per iparametri legati ai dettagli costruttivi.

Attività e risultati del II annoSUBTask 2 - Valutazione del comportamento non lineare degli edificiValutazione delle prestazioni sismiche delle strutture esistenti intelaiate per edifici in c.a. basate sumetodologie non lineari statiche e/o dinamiche.• Elaborazione di analisi statiche non lineari incrementali su edificio progettato per solicarichi gravitazionali (nudo e tamponato) – primi risultati – in corso di svolgimentocorrispondenti analisi incrementali tipo IDA)• Studio della risposta sismica attraverso analisi non lineari statiche e dinamiche di struttureintelaiate in c.a., caratterizzate da discontinuità in elevazione in termini di sovraresistenza• Estensione del metodo N2 per l’analisi del comportamento sismico di strutture intelaiate inc.a. per tener conto anche dell’eccentricità accidentale• Studio degli effetti della variabilità dell’input sismico sul comportamento non lineare diedifici intelaiati in c.a., utilizzando set di accelerogrammi che soddisfano la spettrocompatibilitàda EC8• Estensione del metodo del Direct Displacement Based Design (DDBD) ad edifici intelaiatiin c.a. irregolari in pianta.Valutazione numerica del fattore di struttura da adottarsi nella verifica sismica di edifici in c.a. medianteanalisi lineare.Elaborazione di analisi dinamiche non lineari incrementali (IDA) su tipologia di edificioprogettato per azioni sismiche (1970-1980) – primi risultati e confronti con indicazioninormative.Valutazione delle deformazioni residueCalibrazione su base sperimentale dei fattori di modifica delle cerniere plastiche percolonne in c.a. danneggiate : fattore di riduzione della rigidezza (es. in figura),resistenza e spostamenti residui in base alla duttilità richiesta

Attività e risultati del II annoSUBTask 4 - Influenza della tamponatura sulla risposta strutturaleValutazione dell’influenza delle tamponature sulla risposta degli edifici in c.a. in ambito lineare e nonlineare.• Elaborazione numerica su edificio progettato per soli carichi gravitazionali medianteSPO nell’ambito di N2 spectral assessment framework. In particolare, sono staticonsiderati differenti configurazioni di tamponature – Estensione ad altre tipologie diprogettazione ).• Effetto delle tamponature sulle caratteristiche dinamiche e sulla risposta sismica di unastruttura intelaiata in c.a., progettata secondo le moderne norme tecniche dellecostruzioni• Studio delle influenze dei pannelli di tamponatura prefabbricati in calcestruzzo sullecaratteristiche dinamiche di strutture prefabbricate (Implementazione di un nuovomodello lineare per la struttura prefabbricata tamponata)Valutazione dei meccanismi di interazione locale tra i pannelli di tamponatura e gli elementi in c.a.contigui.Elaborazione del caso studio all’edificio Menorca – Lorca (Spagna)Sviluppo di un software finalizzato alla valutazione della vulnerabilità sismica a scala territoriale diedifici in c.a (tamponati e non) secondo una procedura spettraleEffettuato mediante lo sviluppo del software POST – applicazione alla città diAvellinoStima della vulnerabilità propria degli elementi di tamponatura rispetto a meccanismi di collasso fuoridel piano.In corso di svolgimento – analisi della letteratura tecnicaEsecuzione di prove sperimentali su strutture semplici in scala tamponateDefinizione del setup di prova – prove durante il III annoS ae(T eff) [g]2.521.510.5τcr00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16Top displacement in X direction [m]

Attività e risultati del II annoSUBTask 5 - Comportamento e rinforzo di nodiValutazione sperimentale della risposta di intersezioni nodaliSono state effettuate tre prove su nodi a T, gerarchiatrave forte-pilastro debole– elaborazione dei risultati– crisi del pannello nodaleValutazione di tecniche di rinforzo localeSi è proceduto al progetto di diversi sistemi dirinforzo con FRP.Valutazione sperimentale della risposta intersezioni pilastro-nodoEsecuzione e comparazione dei risultati sperimentalitra nodi non rinforzati e nodi rinforzati con FRPin diverse configurazioniT_FRPT_FRP2

Attività e risultati del II annoSUBTask 6 - Comportamento e rinforzo di pilastri e traviAnalisi comparativa dei modelli di capacità a taglio presenti in letteratura di pilastri in regime dipresso-flessione uniassiale.TerminatoAnalisi comparativa dei diversi modelli di capacità (rotazionale) presenti in letteratura di pilastriin regime di presso-flessione uniassiale e biassiale.Proposta di modifica dei limiti di capacità rotazionali uniassiale di EC8-3 eASCE/SEI 41 per colonne armate con barre liscePrimi risultati anche in regime biassialeValutazione sperimentale di pilastri soggetti a presso-flessione e taglio uni e bi-assiale.-40-60Esecuzione di prove uniassiali e biassiali su provini armati con barre lisce ed-80ad aderenza migliorata iniziata già durante I anno806040200-200.80 F + maxForce, F [kN]drift [%]0.80 F - max-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Attività e risultati del II annoSUBTask 8 - Metodi di miglioramento ed adeguamento globale degli edificiAnalisi costi/benefici per la valutazione della scelta del rinforzo.Procedura per la valutazione della Performance Loss (PL)di edifici danneggiati0,90,80,70,6Sa(g)PL= 1 −RECRECag,kag, 00,50,40,30,2RECag,0RECSa,00,1RECag,2RECSa,2Confronto tra diverse tecniche di rinforzo nella riduzione di deformazioni residue0Sd(m)0 0,05 0,1 0,15 0,2Valutazione dell’effetto di diversi gradi di danno di elementosul comportamento globale di edifici danneggiati.2500(b)2000D1D2D31500D0100050000,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25

Attività e risultati del II annoSUBTask 9 - Comportamento e rinforzo di struttureindustriali prefabbricateStudio delle connessioni ad attrito: analisi numeriche sui modelli meccanici ricavati• Comparazione numerico sperimentale su test effettuati durante il Ianno• Quantificazione dei parametri caratteristici del comportamentosismico (in termini di duttilità, resistenza e rigidezza) delleconnessioni trave–pilastro correntemente impiegate nelle struttureprefabbricate attraverso prove sperimentali• Implementazione di un modello non lineare per la simulazione delcomportamento sismico delle connessioni trave-pilastroprefabbricate spinottateRipristino e adeguamento di connessioni trave-pilastro prefabbricate (con provesperimentali) con definizione delle caratteristiche meccanichePreparazione del setup di prove da effettuarsi durante il II e III anno

Lista delle pubblicazioniMagliulo G., Capozzi V., Ramasco R. (2012), “Seismic performance of R/C frames with overstrength discontinuities in elevation”, Bulletin of Earthquake Engineering;Volume 10, Issue 2, p. 679–694, DOI 10.1007/s10518-011-9316-9.Magliulo G., Maddaloni G., Cosenza E. (2012), “Extension of N2 methods to plan irregular buildings considering accidental eccentricity”, Soil Dynamics andEarthquake Engineering; Volume 43, p. 69-84, DOI http://dx.doi.org/10.1016/j.soildyn.2012.07.032.Maddaloni G., Magliulo G., Cosenza E. (2012), “Effect of the seismic input on nonlinear response of r/c building structures”, Advances in Structural Engineering 2012;in press.Capozzi V., Magliulo G., Ramasco R. (2011), “Progetto di un edificio in c.a. irregolare in pianta in accordo con il metodo del Direct Displacement Based Design”, XIVConvegno ANIDIS, L’ Ingegneria sismica in Italia, Bari, Italia, 18-22 Settembre 2011.Capozzi V., Magliulo G., Ramasco R. (2011), “Design of a plan irregular R/C frame building by Direct Displacement Based Design method”, 6th European Workshopon the seismic behaviour of Irregular and Complex Structures, Haifa, Israel, 12–13 September 2011.Capozzi V., Magliulo G., Manfredi G. (2011), “Prove a taglio su connessioni trave-pilastro spinottate nelle strutture prefabbricate”, XIV Convegno ANIDIS, L’ Ingegneriasismica in Italia, Bari, Italia, 18-22 Settembre 2011.Capozzi V., Magliulo G., Manfredi G. (2012), “Non linear mechanical model of seismic behaviour of beam-column pin connections", 15th World Conference onEarthquake Engineering, Lisboa, Portugal, 24-29 settembre 2012.Ercolino M., Ricci P., Magliulo G., Verderame G.M. (2012), “Influence of infill panels on the seismic behaviour of a r/c frame designed according to modern buildingscodes”, 15th World Conference on Earthquake Engineering, Lisboa, Portugal, 24-29 settembre 2012.Ercolino M., Capozzi V., Magliulo G., Manfredi G., “Influence of cladding panels on dynamic behaviour ofone-storey precast buildings”, OpenSeesDays – Lamodellazione, l'analisi e il calcolo delle strutture in zona sismica 1° convegno italiano, Roma, Italia, 24-25 maggio 2012Di Ludovico, M., Verderame, G., Prota, A., Manfredi, G., and Cosenza, E., "Experimental Behavior of Non-Conforming RC Columns with Plain Bars under ConstantAxial Load and Biaxial Bending", Journal of Structural Engineering, doi: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000703.Di Ludovico M., Balsamo A., Prota A., Verderame G.M., Dolce M., G. Manfredi (2012). Preliminary Results of an Experimental Investigation on RC beam-columnjoints. In: 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering - CICE . Roma, 13 -15 June 2012, p. 02-511-1-02-511-9Di Ludovico M., Polese M., Gaetani d’Aragona M., Prota A., (2012). Plastic hinges modification factors for damaged RC columns, 15 th World Conference onEarthquake Engineering, Lisboa, Portugal. 2012.Di Ludovico M., Polese M., Gaetani d’Aragona M., Prota A., Manfredi G., (2012). Modeling of damaged RC columns in nonlinear static analysis, Journal of EngineeringStructures, Elsevier, sottomessoPolese M., Prota A., Manfredi G., Dolce M., (2011) “Spostamenti residui in edifici in c.a. danneggiati dal sisma”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011Jalayer F., Elefante L., Iervolino I., Manfredi G, “Knowledge-based Performance Assessment of Existing RC Buildings”, Journal of Earthquake Engineering, Volume15, Issue 3, 2011.Jalayer F., Petruzzelli F., Iervolino I., Manfredi G., “Accounting for the effect of in-situ tests and inspections on the performance assessment of existing buildings”,Proceedings of the 14th European Conference on Earthquake Engineering August 30 – September 3, Ohrid, Macedonia, 2010.Jalayer F., Elefante L., Iervolino I., Manfredi G., “A Semi-Probabilistic Safety-Checking Format for Seismic Assessment of Existing RC Buildings”, 11th InternationalConference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering, Zurich August 2011.

Lista delle pubblicazioniMagliulo G., Capozzi V., Fabbrocino G., Manfredi G., (2011), “Neoprene-concrete fiction relationships for seismic assessment of existing precast buildings”,Engineering Structures, 33(2): 532–538.Verderame G.M., Ricci P., Manfredi G., (2011a) “Statistical analysis of mechanical properties of reinforcing bars between 1950 and 1980”, XIV Convegno Anidis, Bari,18-22 settembre 2011Ricci P., Verderame G.M., Manfredi G., (2011a) “Simplified analytical approach to seismic vulnerability assessment of reinforced concrete buildings”, XIV ConvegnoAnidis, Bari, 18-22 settembre 2011Ricci P., Verderame G.M., Pollino M., Borfecchia F., (2011b) “Multilevel approach to large scale seismic vulnerability assessment of reinforced concrete buildings”, XIVConvegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011De Luca F., Verderame G.M. (2011a) “Design approaches and collapse mechanisms of RC frames: what influence on “q” factor?”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22settembre 2011Verderame G.M., De Luca F., Ricci P., Manfredi G., (2011b), “Preliminary analysis of a soft-storey mechanism after the 2009 L’Aquila earthquake”, EarthquakeEngineering and Structural Dynamics, 40(8), 925-944.De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G., (2010), “Modelli di capacità a taglio:codici e letteratura a confronto”. XVIII Congresso CTE Brescia 11-13 novembre 2010.De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G. (2011b) “A Simplified Tool for the Assessment of Shear Failures in Existing RC Buildings”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G., (2011c), “La verifica sismica di edifici esistenti in cemento armato: criticità dell’attuale approccio normativo italiano”. 26°convegno nazionale AICAP, Padova 19-21 maggio 2011.E. Nigro, M. Di Ludovico, A. Bilotta, “Experimental investigation on FRP – concrete debonding under cyclic actions” . Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 23,No. 4, April 1, 2011. ©ASCE, ISSN 0899- 1561A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Di Ludovico, M.R. Pecce, G. Manfredi “Bond efficiency of EBR and NSM FRP systems for strengthening of concrete members”.Journal of Composites for Construction - ASCE. Published on line. doi: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000204A. Bilotta, M. Di Ludovico, E. Nigro “FRP-to-concrete interface debonding: experimental calibration of a capacity model” In press. Composites: Part B (2011),doi:10.1016/j.compositesb.2011.04.016A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Pecce “Design by testing of debonding load in RD element strengthened with EBR FRP materials” 2011 Fiber-Reinforced PolymerReinforcement For Concrete Structures 10Th International Symposium (Cd-Rom)A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Di Ludovico, M.R. Pecce, G. Manfredi “Bond tests on concrete elements strengthened with EBR and NSM FRP systems” 2011Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement For Concrete Structures 10Th International Symposium (Cd-Rom)

Lista delle pubblicazioniD. Celarec, P. Ricci, M. Dolšek, 2012. The sensitivity of seismic response parameters to the uncertain modelling variables of masonry-infilled reinforced concreteframes. Engineering Structures. Vol. 35, pp. 165-177. doi:10.1016/j.engstruct.2011.11.007P. Ricci, G.M. Verderame, G. Manfredi, 2012. ASCE/SEI 41 provisions on deformation capacity of older-type reinforced concrete columns with plain bars. ASCEJournal of Structural Engineering. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000701P. Ricci, M.T. De Risi, G.M. Verderame, G. Manfredi, 2012. Influence of infill distribution and design typology on seismic performance of low- and mid-rise RCbuildings. Bulletin of Earthquake Engineering. (under review)G. Manfredi, P. Ricci, G.M. Verderame, 2012. Influence of infill panels and their distribution on seismic behavior of existing reinforced concrete buildings. The OpenConstruction and Building Technology Journal. Special Issue on “Advances in Infilled Framed Structures: Experimental & Modelling Aspects”. (accepted) Vol. 6P. Ricci, G.M. Verderame, G. Manfredi, M. Pollino, F. Borfecchia, L. De Cecco, S. Martini, C. Pascale, E. Ristoratore, V. James, 2011. Seismic vulnerabilityassessment using field survey and Remote Sensing techniques. In: B. Murgante, O. Gervasi, A. Iglesias, D. Taniar, B.O. Apduhan (editors). ComputationalScience and its Applications – ICCSA 2011. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. ISBN 978-3-642-21886-6. Volume 6783, Part II, pp. 109-124. doi:10.1007/978-3-642-21887-3_9M. Ercolino, P. Ricci, G. Magliulo, G.M. Verderame, 2012. Influence of infill panels on the seismic behaviour of a R/C frame designed according to modern buildingscodes. Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, September 24-28, Lisbon, Portugal. Paper 3692.P. Ricci, M.T. De Risi, G.M. Verderame, G. Manfredi, 2012. Influence of infill presence and design typology on seismic performance of RC buildings: sensitivityanalysis. Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, September 24-28, Lisbon, Portugal. Paper 5184.P. Ricci, M.T. De Risi, G.M. Verderame, G. Manfredi, 2012. Influence of infill presence and design typology on seismic performance of RC buildings: fragility analysisand evaluation of code provisions at Damage Limitation Limit State. Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, September 24-28,Lisbon, Portugal. Paper 5836.De Luca F, Verderame GM. A practice-oriented approach for the assessment of brittle failures in existing reinfoced concrete elements, Engineering Structures, (underreview), 2012.De Luca F, Gomez-Martinez F., Verderame G.M. THE STRUCTURAL ROLE PLAYED BY MASONRY INFILLS ON RC BUILDING PERFORMANCES AFTER THE2011 LORCA, SPAIN, EARTHQUAKE, Bulletin of Earthquake Engineering, (under review), 2012.Gomes-Martinez F. Perez Garcia A.,De Luca F,Verderame G.M., Manfredi G. Preliminary study of the structural role played by masonry infills on RC buildingperformances after the 2011 Lorca, Spain, earthquake. 15th World Conference on Earthquake Engineering, Lisboa, Portugal, 24-28 September, 2012Verderame GM, De Luca F., De Risi MT, Del Gaudio C, Ricci P. A THREE LEVEL VULNERABILITY APPROACH FOR THE DAMAGE ASSESSMENT OF INFILLEDRC BUILDINGS: THE EMILIA 2012 CASE (V 1.0). Disponibile allindirizzo http://www.reluis.it, 2012.Manfredi G., Verderame GM, De Luca F. LE STRUTTURE ESISTENTI IN C.A.: PROBLEMATICHE DI MODELLAZIONE E NORMATIVA. Convegno AIST Bologna 6Ottobre 2011 (AIST 2011 - 02)Verderame GM, De Luca F, Di Ludovico M. INFLUENZA DEI MECCANISMI FRAGILI NELLA VALUTAZIONE E ADEGUAMENTO DI EDIFICI ESISTENTI IN C.A.Convegno AIST Bologna 6 Ottobre 2011 (AIST 2011 - 12)

Università Federico II di NapoliCoordinatore Scientifico:Prof. Emidio Nigro

Attività e risultati del II annoOBIETTIVICompletare l’attività iniziata il primo anno sullo studio del problemadell’aderenza dei rinforzi esterni in FRP in presenza di azione monotona e ciclica.PROVE DI ADERENZA IN REGIME CICLICORapporto sulle prove (18mesi)AGGIORNAMENTO NORMATIVOCNR-DT200/2004OggiDatabase dati SPERIMENTALI- Letteratura internazionale- Reluis DPC_2005-2008400 Prove40 proveCALIBRAZIONE Design by Testing(Eurocode 0 – EN1990,2002)C’è danneggiamento dell’interfaccia mal’azione imposta non ha influenzatoparticolarmente i carichi massimi didelaminazione (lunghezze di ancoraggiomaggiori di quella efficace)Possibilità di trattare i dati sperimentali con procedure piùsofisticate che tengono conto della variabilità dellecaratteristiche meccaniche dei materiali in maniera omogeneaDocumento in corso di pubblicazionehttp://www.cnr.it/sitocnr/IlCNR/Attivita/NormazioneeCertificazione/DT200_R1_2012.html

TELAIO 3D SAPMODELLO_PARETIAttività e risultati del II annoOBIETTIVIEsame comparato dell’efficacia di diverse metodologie dimiglioramento ed adeguamento sismico di edifici esistenti in calcestruzzo armatoCASI STUDIOedifici tipici dell’edilizia scolastica esistenteprogettati in assenza di criteri antisismiciTecniche di intervento su singole membrature della strutturaesistente con materiali innovativi e tradizionali (member-levelretrofitting techniques) e quelle che prevedono la realizzazionedi interventi di tipo globale mediante elementi di controvento(structure-level retrofitting techniques)Adeguamentocon FRPAdeguamentocon pareti in C.A.analisi di vulnerabilitàStrategia razionale di adeguamento sismico, che preveda anche lacombinazione di tecniche di adeguamento differenti e fondata sia sulsoddisfacimento di condizioni di tipo strutturale (verifica dei vari statilimite di comportamento della struttura), sia su criteri economicilegati al costo di intervento.ATTIVITA’ IN ITINERE

Attività e risultati del II annoOBIETTIVIAnalisi di vulnerabilità di edifici alti alla luce delle nuove indicazioni normative (NTC2008 e aggiornamenti incorso) con particolare attenzione all’influenza del tipo di terreno su cui è fondato l’edificio0,80,70,60,50,40,30,20,10a g /gSpettro di risposta in termini di accelerazionesecondo DM96 e NTC08NTC,Suolo A,q=1DM96,ε=1,β=1.2,I=1NTC,Suolo A,q=3T (s)0 0,5 T=1.42 1 1,5 s2 2,5 3 3,5 4 4,5 5Per periodi di vibrare elevati, tipici degli edificialti, e per terreni con buone caratteristicheDM96 e NTC08 forniscono ordinate spettraliassolutamente confrontabili0,80,70,60,50,40,30,20,10a g /gSpettro di risposta in termini di accelerazionesecondo DM96 e NTC08NTC,Suolo D,q=1DM96,ε=1.3,β=1.2,I=1NTC,Suolo D,q=30 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5Le ordinate spettrali calcolate secondo DM96 e NTC08possono essere molto diverse per terreni scadenti.T (s)CASO STUDIOATTIVITA’ IN ITINERE6000000500000040000003000000200000010000000kNmEdificio altocirca 115 mStrutturasismoresistentein C.A.Analisi parametriche(fattore di struttura -tipologia di terreno)Msd,x nucleo q=1q=1,5q=3A B C D

Lista delle pubblicazioniBACKGROUND REFERENCE E. Nigro, M. Di Ludovico, A. Bilotta, “Experimental investigation on FRP – concrete debonding under cyclic actions” .Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 23, No. 4, April 1, 2011. ©ASCE, ISSN 0899- 1561 A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Di Ludovico, M.R. Pecce, G. Manfredi “Bond efficiency of EBR and NSM FRP systemsfor strengthening of concrete members”. Journal of Composites for Construction - ASCE. Published on line. doi:10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000204 A. Bilotta, M. Di Ludovico, E. Nigro “FRP-to-concrete interface debonding: experimental calibration of a capacity model” Inpress. Composites: Part B (2011), doi:10.1016/j.compositesb.2011.04.016 A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Pecce “Design by testing of debonding load in RD element strengthened with EBR FRPmaterials” 2011 Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement For Concrete Structures 10Th International Symposium (Cd-Rom) A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Di Ludovico, M.R. Pecce, G. Manfredi “Bond tests on concrete elements strengthenedwith EBR and NSM FRP systems” 2011 Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement For Concrete Structures 10ThInternational Symposium (Cd-Rom) A. Bilotta, C. Faella, E. Martinelli, E. Nigro (2012). Design by testing procedure for intermediate debonding in EBR FRPstrengthened RC beams. ENGINEERING STRUCTURES http://dx.doi.org/10.1016/j.engstruct.2012.06.031 A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Pecce. Debonding Load and Effective Length in Concrete Elements Strengthened withFRP EBR Systems. 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2012), Rome, ITALY,June 13–15, 2012, Paper ID: 01-083, 10 pp. C. Mazzotti, B. Ferracuti, A. Bilotta, F. Ceroni, E. Nigro, M. Pecce. Sensitivity of FRP-Concrete Bond Behavior toModification of the Experimental Set-Up. 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering(CICE2012), Rome, ITALY, June 13–15, 2012, Paper ID: 03-220, 8 pp. A. Bilotta, C. Faella, E. Martinelli, E. Nigro. The Influence of the Load Condition on the Intermediate Debonding Failure ofEBR-FRP Strengthened RC Beams. 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2012),Rome, ITALY, June 13–15, 2012, Paper ID: 14-717, 10 pp.

AT1 – Attività Anno 1Università Federico II di NapoliCoordinatore Scientifico:Prof. Gerardo Verderame

Attività e risultati del II annoSUBTask 2 - Valutazione del comportamento non lineare degli edificiValutazione delle prestazioni sismiche delle strutture esistenti intelaiate per edifici in c.a. basate su metodologie non linearistatiche e/o dinamiche.Elaborazione numerica su edificio GLD e SLD mediante SPO nell’ambito di N2 spectral assessment framework.Valutazione numerica del fattore di struttura da adottarsi nella verifica sismica di edifici in c.a. mediante analisi lineare.(elaborazione di analisi dinamiche non lineari incrementali (IDA) su tipologia di edificio progettato per azioni sismiche(1970-1980) – primi risultati e confronti con indicazioni normative)SUBTask 4 - Influenza della tamponatura sulla risposta strutturaleValutazione dell’influenza delle tamponature sulla risposta degli edifici in c.a. in ambito lineare e non lineare.Elaborazione numerica su edificio GLD e SLD mediante SPO nell’ambito di N2 spectral assessment framework. Inparticolare, sono stati considerati differenti configurazioni di tamponatureUniformlyinfilledPilotisBare

Attività e risultati del II annoSUBTask 4 - Influenza della tamponatura sullarisposta strutturaleValutazione dei meccanismi di interazione locale tra i pannelli ditamponatura e gli elementi in c.a. contigui.(elaborazione del caso studio all’edificio di Menorca – Lorca,Spagna)SUBTask 5 - Comportamento e rinforzo di nodiValutazione sperimentale della risposta di intersezioni pilastro-nodo(riprese di getto)(preparazione del setup di prova – esecuzione prove durante IIIanno)SUBTask 6 - Comportamento erinforzo di pilastri e traviAnalisi comparativa dei modelli di capacità a tagliopresenti in letteratura di pilastri in regime di pressoflessioneuniassiale.(Effettuato)

Lista delle pubblicazioniRicci P., Verderame G.M., Manfredi G., (2011a) “Simplified analytical approach to seismic vulnerability assessment ofreinforced concrete buildings”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011Verderame G.M., Ricci P., Manfredi G., (2011a) “Statistical analysis of mechanical properties of reinforcing bars between1950 and 1980”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011Ricci P., Verderame G.M., Manfredi G., (2011a) “Simplified analytical approach to seismic vulnerability assessment ofreinforced concrete buildings”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011Ricci P., Verderame G.M., Pollino M., Borfecchia F., (2011b) “Multilevel approach to large scale seismic vulnerabilityassessment of reinforced concrete buildings”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011De Luca F., Verderame G.M. (2011a) “Design approaches and collapse mechanisms of RC frames: what influence on “q”factor?”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011Verderame G.M., De Luca F., Ricci P., Manfredi G., (2011b), “Preliminary analysis of a soft-storey mechanism after the 2009L’Aquila earthquake”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 40(8), 925-944.De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G., (2010), “Modelli di capacità a taglio:codici e letteratura a confronto”. XVIIICongresso CTE Brescia 11-13 novembre 2010.De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G. (2011b) “A Simplified Tool for the Assessment of Shear Failures in Existing RCBuildings”, XIV Convegno Anidis, Bari, 18-22 settembre 2011De Luca F., Verderame G.M., Manfredi G., (2011c), “La verifica sismica di edifici esistenti in cemento armato: criticitàdell’attuale approccio normativo italiano”. 26° convegno nazionale AICAP, Padova 19-21 maggio 2011.

Università del SannioCoordinatore Scientifico:ing. Luigi Di Sarno

Risultati PrincipaliSubtask 2 – Valutazione del comportamento non lineare degli edifici in c.a.Analisi numerica e confronto numerico-sperimentale del comportamento dinamicodi un edificio esistente progettato per soli carichi gravitazionaliModo Frequenza Smorzamento Tipo(Hz) (%)1 2.5 3.6 flessionale x2 3.5 2.8 flessionale y3 4.4 2.0 torsionale4 6.2 2.1 2° flessionale xAccelerazione (g)0.70.60.50.40.30.20.10.250-0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1Spostamento 0.2 (m)0.3SLOSLDSLVSLCG1 +XG1 -XG1 +YG1 -YG2a +XG2a -XG2a +YG2a -YSBCSCCMBCMCCa (g)0.150133015103350.1038606000.0507726958mediane0-3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3dr / h (%)

Risultati PrincipaliSubtask 2 – Valutazione del comportamento non lineare degli edifici in c.a.Vertical / Horizontal AccelerationPeak Ground Acceleraration (g)21Analisi della risposta sismica delle strutture intelaiate in c.a. soggette ad azionisismiche combinate (orizzontali e verticali)Near FieldElnashai & Papazoglou (1997)Far FieldMS = 5.5 MS = 6.0 MS = 6.5 MS = 7.0 MS = 7.500 50 100 1501.000.800.600.400.200.00Soil Type B - CEpicentral distance (km)Horizontal - Collapse LS (TR = 975yrs)Vertical - Collapse LS (TR = 975yrs)Nemwark & Hall (1982)Horizontal - Collapse LS (TR = 2475yrs)NS EW UD NS EW UD NS EW UD NS EW UDAQA AQG AQK AQVRecord (Station - Component)Vertical - Collapse LS (TR = 2475yrs)Axial Load (kN)Bending Moment (kNm)100-100-200-300015 20 25 30906030-30-60-90Central Column - Ground FloorTime (seconds)0-300 0 300 600 900 1200 1500 1800Axial Load (kN)H+VAQAHν = 0.10w PSFw/o PSFHorizontalHorizontal + Vertical

Risultati PrincipaliSubtask 2 – Valutazione del comportamento non lineare degli edifici in c.a.Analisi della risposta inelastica delle strutture in c.a. con degrado di rigidezza eresistenza soggetti ad azioni sismiche multiple (effetti di main ed after-shocks)6.030Force Reduction FactorForce Reduction Factor Ratio4.02.00.00.0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0Period (seconds)2.01.51.00.5Ductility = 2Kh / K = 5%Ductility 2 Ductility 4 Ductility 6Kh / K = 5%Singleμ = 2MultipleSafeUnsafeElastic0.00.0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0Period (seconds)Roof Lateral Displacement (mm)Roof Displacement (mm)20100-10-20-303020100-10-20-30No HingesDamage PatternPlastic HingeMYG004-1 MYG004-2 MYG004-3PGA = 0.113g PGA = 0.230g PGA = 0.110g0 20 40 60 80 100Time (seconds)IBR003-1No HingesDamage PatternIBR003-2Plastic HingeIBR003-3PGA = 0.278g PGA = 0.532g PGA = 0.100g0 20 40 60 80 100Time (seconds)

Risultati PrincipaliSubtask 8 – Metodi di miglioramento ed adeguamento globale degli edifici in c.a.Analisi delle criticità normative in relazione al consolidamento di edifici con sistemi dicontroventi dissipativi ad instabilità impeditaAnalisi economica di tecniche tradizionali e non convenzionali utilizzate per ilrinforzo delle strutture intelaiate in c.a.ξtot = ξ int+ ξist+ ξvisμ

Pubblicazioni PrincipaliDi Sarno, L. Elnashai, A.S. and Manfredi, G. (2011). Assessment of RC columnssubjected to horizontal and vertical ground motions recorded during the 2009L’Aquila (Italy) earthquake. Engineering Structures, 33(5), 1514-1535;Di Sarno, L., Di Ludovico, M. e Prota, A. (2012). Aspetti di analisi e progettazione dicontroventi dissipativi per l’adeguamento sismico di strutture esistente in c.a.Progettazione Sismica (in pubblicazione);Di Sarno, L. and Elnashai, A.S. (2012). Assessment of structures subjected tomultiple earthquakes. Proceedings of the 15th World Conference on EarthquakeEngineering, Lisbon, Portugal, CD-ROM (in pubblicazione);Di Sarno, L., Costa, P. e Manfredi, G. (2012). Analisi della vulnerabilità sismica diedificio scolastico esistente in c.a. Progettazione Sismica (in revisione);Chiodi, R., Di Sarno, L., Prota, A. e Manfredi, G. (2012). Analisi di vulnerabilitàsismica e consolidamento strutturale di un edificio in c.a. degli anni 30 mediantel’utilizzo di controventi dissipativi. Progettazione Sismica (in revisione).

AT1 – Attività Anno 1Università di PalermoCoordinatore Scientifico:Prof. Maurizio Papia

Obiettivi e attività del II annoSub-Task “Comportamento e rinforzo di pilastri e travi”Obiettivi principali:- Verifica sperimentale delle espressioni analitiche dedotte per i domini di resistenzaultima e allo snervamento di sezioni in c.a. soggette a presso-flessione retta- Verifica sperimentale dell’affidabilità dei legami costitutivi adottati nella previsionedella capacità portante di sezioni in c.a. soggette a presso-flessione deviata- Prime indagini teorico-sperimentali sugli effetti di confinamento da fasciatura conFRP e malta cementizia su sezioni in calcestruzzo circolari, quadrate e rettangolariAttività:- Prove di compressione su 8 pilastri 220x300x1300 mm:2 prove di compressione centrata; 4 prove di presso-flessione retta;2 prove di presso-flessione deviata- Sperimentazione su elementi compressi in calcestruzzo di sezione circolare,quadrata e rettangolare (h=600 mm), fasciati con FRP- Realizzazione di 7 pilastri come quelli sperimentati, ma debolmente armati;4 di essi rinforzati con incamiciatura metallica (da provare nel III anno)

300RisultatiCompressione centrata su pilastri in c.a.900 2003002203Ø14152Ø12Ø8(affidabilità dei legami costitutivi adottati)200400320220Compressione eccentrica (pressoflessione retta, massima inerzia)(affidabilità dei domini di resistenza dedotti per via numerica e analitica)curve sperimentali

RisultatiCompressione eccentrica di pilastri in c.a. (pressoflessione deviata)(affidabilità dei domini di resistenza dedotti per via numerica)curvesperimentaliSperimentazione su elementi in calcestruzzo confinati da FRP(compressione monotonica e ciclica – sezione circolare)

Obiettivi e attività del II annoSub-Task “Influenza dei tamponamenti sulla risposta strutturale””Obiettivi principali:- Studio di macromodelli per analisi statiche non lineari in grado di riprodurre ilcomportamento ciclico e i meccanismi di rottura rilevati sperimentalmente o attraversoanalisi numeriche con micromodelli- Studio dell’ influenza delle tamponature sulla capacità sismica di edifici reali attraversoanalisi statiche non lineari, con particolare attenzione ai meccanismi fragili (rottura ataglio dei pilastri) e all’influenza delle forme spettrali sulla stima della domanda sismicaAttività:- Confronto fra risultati sperimentali e normative per verificare l’attendibilità dei modelliper la valutazione dei moduli elastici delle murature- Analisi statiche e dinamiche non lineari con macromodello a tre puntoni per valutare glieffetti di una diversa ripartizione delle aree fra i puntoni sul meccanismo di collasso- Analisi statiche non lineari su modelli di edifici esistenti e edifici adeguati sismicamenteassumendo diverse capacità prestazionale dei tamponamenti e diversa domanda inrelazione alla forma spettrale considerata

RisultatiCalibrazione dei macromodelli per la riproduzione dei cicli di carico sperimentali(affidabilità dei legami costitutivi adottati)F (kN)3002001000-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50δ (mm)-100-200-3000.20.180.160.140.120.10.080.060.040.02β v | ζ v0β v0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7α vζ v0.20.51.00.20.51.0f v0,i /f v0Macromodello a tre puntoni(Ripartizione delle aree fra i puntoni per la riproduzione di risultati sperimentali o di modelli numerici )⎧ S F S F S F S⎪⎪ S F S F S F S⎪⎨ S F S F S F S⎪⎪ S F S⎪F1= 1 F2= 1F3= 1⎪⎩S ( α , α ) F1 + S ( α , α ) F2 + S ( α , α ) F3= SF1= 1 F,2 = 1F3= 1q p qtA( αp, αt) 1+A( αp, αt) 2+A( αp, αt)3=AF1= 1 F,2 = 1F3= 1q p qtB( αp, αt) 1+B( αp, αt) 2+B( αp, αt)3=BF1= 1 F,2 = 1F3= 1q p qtC( αp, αt) 1+C( αp, αt) 2+C( αp, αt)3=CF1= 1F2= 1F3= 1q p , qtD( αp, αt)1+D( αp, αt) F2 + SD( αp, αt)F3= SDq p , qtE p t E p t E p t E⎧ F⎪β= ; β =⎨⎪⎩β2 = 1 −β1−β3; αp;αt1 21 3F1+ F2 + F3 F1+ F2 + F3F

RisultatiAnalisi statiche non lineari su modelli di edifici esistenti(Influenza della modellazione della tamponatura sulla stima della vulnerabilità sismica)F b [kN]80007000600050004000300020001000800070000 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.370000.35 IF10.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35IF1 Direzione Y - Distribuzione ModaleDirezione Y - Distribuzione Uniforme60006000IF1-R5000IF1-R500040003000200010000IF1BFDirezione X - Distribuzione ModaleBFIF1-RSLV (BF,IF1)SLC (BF,IF1)SLV (BF-R,IF1-R)SLC (BF-R,IF1-R)BF-RBF-R800070006000500040003000200010008000040003000200010000 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35d c[m]0Direzione X - Distribuzione UniformeIF1 IF1-RBFBFBF-RBF-RSLV (BF,IF1)SLC (BF,IF1)SLV (BF-R,IF1-R)SLC (BF-R,IF1-R)0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35Influenza dei meccanismi fragili (taglio indotto dal pannello sui pilastri)V [kN[30025020015010050300250200150100500Modello BF - PUSH UNI- XPil. 50x50BPil. 50x70BPil. 50x60APil. 50x70AV push/stepV Rd/stepPil. 50x60B500450400350300250200150100500Pil. 50x60APil. 50x70BPil. 50x70APil. 50x60800000.370000.35 IF10.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35Direzione Y - Distribuzione Uniforme6000IF1-R5000400030002000100000.3 0.35d c[m]BFBF-RSLC (BF,IF1)SLV (BF,IF1)SLV (BF-R,IF1-R)SLC (BF-R,IF1-R)SL Taglio0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

Lista delle pubblicazioniSub-Task “Comportamento e rinforzo di pilastri e travi”Fossetti M., Papia M., (2012). “Dimensionless analysis of RC rectangular sections under axial load andbiaxial bending”, Engineering Structures 44, 34-45.Colajanni P., Fossetti M., Di Trapani F., Macaluso G., Cavaleri L., Papia M., (2012). “Strength and ductilityof confined concrete columns under axial load and and biaxial bending”, Proc. of 15-th WCEE, LisbonCampione G., Fossetti M., Minafò G., Papia M., (2012). “Influence of steel reinforcements on thebehaviour of compressed high strength RC columns”, Engineering Structures 34, 371-382Colajanni P., Di Trapani F., Fossetti M., Macaluso G., Papia M., (2012). “Cyclic axial testing of columnsconfined with fiber reinforced cementitious matrix”, Proc. of 6-th Int. Conf. on FRP Composites in CivilEngin. (CICE 2012), RomeCampione G., Minafò G., Miraglia N., Papia M., (2012). “Flexural behavior of RC columns externallywrapped with FRP sheets”, Proc. of 6-th Int. Conf. on FRP Composites in Civil Engin. (CICE 2012), RomeCampione G., Minafò G., Papia M., (2011), “Flexural behaviour of R.C. columns strengthened with steelangles and strips”, Atti del XIV Convegno ANIDIS, BariSub-Task “Influenza dei tamponamenti sulla risposta strutturale”Cavaleri L., Di Trapani F., Macaluso G., Papia M., (2012). “Attendibilità dei modelli per la valutazione deimoduli elastici delle murature suggeriti dalle norme tecniche”, Ingeneria Sismica, Anno XXIX, 1, 38-59Cavaleri L., Papia M., Di Trapani F., Macaluso G., (2011). “La stima dei moduli elastici delle muraturesecondo le norme tecniche: il confronto con la sperimentazione”, Atti del XIV Convegno ANIDIS, BariPapia et al. (2012). “Effetti dei tamponamenti sulla risposta strutturale: un caso studio”. Rapporto diRicerca II Anno, UNIPA, Progetto DPC-ReLUIS 2010-2013, Linea 1.1.2, Sub-Task “Influenza deitamponamenti sulla risposta strutturale”

Università di PisaCoordinatore Scientifico:Prof. Walter SalvatoreCollaboratori:A. Braconi, S. Caprili

METHODOLOGY AND OBJECTIVESEvaluation of the DUCTILITYDEMAND on steel rebars underseismic actionEvaluation of the DUCTILITYCAPACITY of uncorroded and corrodedsteel rebarsDESIGN OF CASE STUDIES (EC8)SELECTION OFREPRESENTATIVEEARTHQUAKES FOR EACHBUILDING NON LINEAR MODELLING ANDANALYSES OF CASE STUDIES(IDA)DEFORMATION LEVEL ONREBARS – DUCTILITY DEMANDPROTOCOL FOR THE EXECUTION OFLCF TESTS ON STEEL REINFORCINGBARSPROTOCOL FOR THE EXECUTION OFACCELERATED CORROSION TESTSEXECUTION OF TENSILE AND LCFTESTS ON CORRODED REBARSDUCTILITY CAPACITY OFCORRODED/UNCORRODED REBARSCORRELATION BETWEEN MECHANICAL PROPERTIES OF CORRODED REBARSAND EXPOSURE CONDITIONS (PERFORMANCE/DAMAGE INDICATORS), ANDINDICATIONS FOR DESIGNERS

EVALUATION OF THE DUCTILITY CAPACITY and DURABILITY OF REBARS(tensile tests)Accelerated corrosion tests in salt spray chamber have been executed for reproducing theeffects of environmental conditions on rebarsUNCORRODED CORROSION 45 days CORROSION 90 daysBAR LABEL R e R m A gt Mass Loss R e R m A gt Mass Loss R e R m A gtMPa MPa (%) (%) MPa MPa % % MP a MPa %B400C-16-Temp-01 428 546 16.4% 9.87% 444 550 8.4% 13.6% 398 525 7.1%B400C-16-Temp-02 438 541 15.6% 13.9% 449 548 7.5% 18.9% 401 521 5.8%B400C-16-Temp-03 438 555 15.6% 15.5% 436 554 9.0% 12.2% 405 525 6.4%B400C-16-Temp-04 15. 9% 417 519 7. 5%B400C-16-Temp-05 16. 0% 411 - 7. 6%B450C-16-Temp-01 507 611 13.8% 7.9% 509 614 6.9% 14.6% 481 600 4.3%B450C-16-Temp-02 501 601 15.0% 7.5% 511 616 6.2% 6.1% 484 598 4.4%B450C-16-Temp-03 510 686 12.0% 11.1% 504 608 5.7% 8.7% 500 611 5.1%B450C-16-Temp-04 6.9% 497 608 5. 7%B450C-16-Temp-05 8.3% 481 600 4. 1%B500B-16-Temp-01 472 577 11.5% 20.8% 500 610 9.1% 24.3% 492 608 5.7%B500B-16-Temp-02 503 687 13.9% 19.1% 491 604 6.3% 16.9% 477 596 4.6%B500B-16-Temp-03 503 604 11.4% 25.6% 492 604 7.5% 44.8% 482 611 5.0%B500B-16-Temp-04 - - 16. 9% 485 606 5. 1%B500B-16-Temp-05 - - 27. 7% 491 603 5. 0%700,00B450C-16-TEMP-RIVA-VERONA 90 days corrosion700.0B450C-16-TEMP-RIVA (Verona)- 45 gg corrosion600,00600.0500,00a]P400,00[MsStre300,00200,0012345Ref.1Ref.2Ref.3Stress [M Pa]500.0400.0300.0200.0123ref.1ref.2ref.3100,00100.00,000.00,00% 2,00% 4,00% 6,00% 8,00% 10,00% 12,00% 14,00% 16,00% 18,00%0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00St rain [%]St rain [%]Reduction of ductility and strength, increasing with the increase of exposure time

Stress [MPa]600Uncorroded Corroded (3.11) Corroded (3.12)4002000-3,00% -2,00% -1,00% 0,00% 1,00% 2,00% 3,00%Force [kN]EVALUATION OF THE DUCTILITY CAPACITY and DURABILITY OF REBARS(LCF tests)B500A-12-CW-FN-5.3 - 1.0%B500A-12-CW-FN-5.7 - 1.5%B500A-12-CW-FN-5.8 - 2.5%B500A-12-CW-FN-5.4 - 5.0%B500A-12-CW-FN-5.11 - 4.0%-200-400-600-20-40-60-80Deformation [%]806040200-6.00% -4.00% -2.00% 0.00% 2.00% 4.00% 6.00%High ductility class L 0 = 6φFrequency2.0 HzImposed deformation [%]LDC ± 2.5%Energy density/ cyclen° cyclesCorr (3.11) Corr (3.12) uncorr.1 30.62 29.75 28.032 28.92 28.02 27.183 26.05 25.44 24.284 23.70 23.31 22.005 21.95 21.68 20.326 20.61 20.41 19.237 19.55 19.37 17.798 18.62 18.43 17.129 17.75 16.62 16.0710 16.81 15.69 15.3311 15.68 14.62 15.6712 13.93 12.19 14.2413 9.02 8.39 12.4614 - 5.48 6.8615 2.20High ductility class corrodedcycledef.Energy (kN mm)± 1.0% ± 1.5% ± 2.5% ± 3.0% ± 4.0% ± 5.0%1 7.7 15.9 34.7 43.5 58.9 59.32 6.9 14.8 31.9 38.5 44.3 22.63 6.8 14.7 30.1 35.0 34.4 1.74 6.8 14.6 28.5 32.1 14.5 -5 6.8 14.5 27.0 29.7 1.6 -6 6.8 14.5 25.7 27.8 - -7 6.8 14.4 24.4 26.2 - -8 6.9 14.3 23.2 25.0 - -9 6.9 14.3 22.1 23.8 - -10 6.9 14.2 20.8 23.8 - -11 6.9 14.1 18.9 22.7 - -12 6.9 14.0 14.9 21.7 - -13 6.9 13.9 5.2 20.7 - -14 7.0 13.8 - 19.6 - -15 6.9 13.8 - 18.2 - -16 7.0 13.7 - 13.0 - -17 7.0 13.6 - 3.7 - -18 7.0 13.5 - - - -19 7.0 13.4 - - - -20 3.2 7.6 - - - -E= ∫σ ⋅ dεEvaluation ofthe dissipatedenergy densityper cycle

SELECTION AND DESIGN OF REPRESENTATIVE BUILDINGSDESIGN OF REPRESENTATIVE R.C. AND STEEL – COMPOSITE BUILDINGS1. Commercial building 2. Office building3000400 400500400500STORE/OFFICESTORE/OFFICESTORE/OFFICESTORE/OFFICE7004003400600400500500STORE/OFFICESTORE/OFFICESTORE/OFFICESTORE/OFFICEy 600 400 400 400 400 400 400 6003600y700400x600 700 500 500 700 700 500 500 700 700 500 500 700 700 500 500 700 600xNUMERICAL NON LINEAR ANALYSIS ON 2D AND (SOME) 3D MODELS OF SELECTED CASE STUDIESNUMERICAL NON LINEAR ANALYSIS ON 2D AND (SOME) 4. Car Park 3D MODELS OF SELECTED CASE STUDIES700108003. Residential building700500600y1400400 600 400x400 600 600 400 400 600 600 400 400 600 600 4006000y6100700 600 600 500 600 600x700 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 7007400

NUMERICAL MODELS OF CASE STUDIES and IDA ANALYSES for DUCTILITYDEMAND on barsNumericalmodels• Each structural element is modeled as“beam with hinges” element (OpenSees);• For the elastic central part, a reducedstiffness is used for taking into accountcracking;• Vertical loads and masses areconcentrated at the top of the columns;• The stiffening contribution of the floor isincluded using truss elements;IDA analyseswith naturalaccelerograms250020001614120.25 g 0.35 g 0.50 gCOMMERCIALBUILDING: CampanoLucano time history• Collapse criteria (EN 1998-1:2005)Interstorey driftDeformation of ductile mechanismsShear mechanisms in beams andcolumnsBase Shear [M Pa]1500100050000 100 200 300 400 500 600Top displacement [mm]IDApushoverStorey heigth [m]10864200,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% 3,00%Interstorey drift [%]

Sapienza Università di Roma(Uniroma1)Coordinatore Scientifico:Prof. G. Monti

Attività e risultati del II anno:Conoscenza delle strutture esistentiObiettivo primario di questo Task è di sviluppare una metodologia che consentadi attribuire un livello di affidabilità ad una valutazione di rischio di una strutturaesistente, superando l’approccio attualmente seguito che condensa tutte leincertezze in un FC applicato alle resistenze dei materiali, pur essendo il LClegato a molteplici aspetti.

Attività e risultati del II annoValutazione del comportamento non lineare degli edificiAnalisi dinamica in campo non lineare diun edificio irregolare in cemento armatosoggetto a moti bidirezionali.Valutazione della capacità predittiva dimisure di intensità sismica.Misure di intensità in termini di accelerazionespettrale nelle due direzioni in piano ed ε.Analisi dinamiche su modellibidimensionali di telairappresentativi del patrimonioedilizio esistente in cementoarmato. Valutazione delladomanda sismica di piano.

Lista delle pubblicazioniLucchini, A., Mollaioli, F., Monti, G. (2011). Intensity measures for responseprediction of a torsional building subjected to bi-directional earthquake groundmotion, Bulletin of Earthquake Engineering, published online 29 March.Lucchini, A., Mollaioli, F., Monti, G., Kunnath, S. (2011). Seismic response ofasymmetric RC frames subjected to bi-directional ground motions, fib Syposiumon Concrete Engineering for Excellence and Efficiency, Czech Republic, Prague,8-10 June.Mollaioli, F., Lucchini, A., Bazzurro, P., Bruno, S., De Sortis, A. (2011). Floorhorizontal acceleration demand in reinforced concrete frames, fib Syposium onConcrete Engineering for Excellence and Efficiency, Czech Republic, Prague, 8-10 June.

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di nodiIn questo Task sono stati estesi gli studi eseguiti nell’analogo Task del progettoprecedente ReLUIS, estendendo la casistica a comprendere la tecnica dirinforzo mediante nastri in acciaio pretesi, che rappresenta una valida alternativaalle tecniche di placcaggio attualmente più diffuse.L’obiettivo è di sviluppare metodi ed equazioni di progetto per la valutazionedella capacità resistente e per il progetto del rinforzo mediante nastri pre-tesi.Vengono catalogati i diversi comportamenti dei nodi in funzione della loroposizione (di facciata, d’angolo) e della loro configurazione, geometrica e diarmatura.L’obiettivo sarà di definire schemi adeguati di rinforzo mediante nastri pre-tesiper ognuna di queste situazioni.

Attività e risultati del II anno:Metodi di miglioramento ed adeguamento globale degli edificiVerranno affrontati essenzialmente due aspetti relativi al miglioramento eall’adeguamento globale degli edifici esistenti, mediantea) controventi dissipativi• implementando ed ottimizzando una procedura recente per il progetto di sistemi di controventidissipativi da inserire nei riquadri di telaio per valutare l’affidabilità della procedura ed al tempostesso cercando di renderla di più semplice applicazione per l’inserimento in future revisioni dellaNormativa.b) isolamento alla base• è confrontata l’efficacia di diversi sistemi di isolamento alla base, mediante simulazione numericadi dispositivi di isolamento/dissipazione di diversa natura: elastomerici, a pendolo attritivo, a doppiopendolo, ecc.• Particolare attenzione è data ad alcuni aspetti ancora irrisolti, quali: il comportamento dei singolidispositivi quando soggetti ad azioni di trazione, nonché la presenza di azioni sismiche verticali, siadirette sia indotte dal comportamento del dispositivo.

Attività e risultati del II anno:Aspetti innovativi nel progetto di edifici di nuova realizzazioneQuesto Task si occuperà di definire delle strategie per il monitoraggio disistemi di isolamento, partendo dal posizionamento ottimale dei sensori finoa definire le tecniche di identificazione strutturale, poiché:Il progetto originario di un edificio isolato non può prevedere esattamente lecaratteristiche meccaniche dei singoli dispositivi• a causa dell’aleatorietà intrinseca dei materiali di cui sono costituiti,• per il differente degrado a cui saranno soggetti nel tempo.Il sistema di isolamento localmente può manifestare proprietà meccanichedifferenti• Questo può condurre ad una possibile riduzione del livello di protezione sismica.E’ importante:aggiornare le proprietà meccaniche del modello di calcolo utilizzatodare un giudizio sulla reale efficacia del sistema di isolamento, rispetto a quellainizialmente ipotizzata,guidare la sostituzione progressiva di alcuni dispositivi, per orientare l’interosistema di isolamento verso un comportamento ottimale.

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricateL’argomento trae spunto da alcuni studi eseguiti in via preliminare nelprecedente Progetto triennale nel Task Prefabbricazione, relativi alcomportamento sismico di giunti attritivi.Il metodo si fonda sul concetto di smorzamento e dissipazione per attrito traelementi strutturali per la riduzione delle ordinate spettrali

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricateViene studiato l’inserimento di dispositivi dissipativi interposti ad hoc traelementi strutturali in elevazione ed in orizzontamenti, mediante i quali èpossibile ridurre l’intensità della risposta sismica di strutture.Viene definito e calibrato un fattore di riduzione dello spettro di rispostadell’azione sismica da usare nelle analisi in campo lineare. Tale fattore di riduzione sarà calcolato a partire da uno smorzamentostrutturale globale ottenuto da quello dei singoli dispositivi

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricateAltri tipi di strutture prefabbricate fanno uso di travi tralicciate miste, conarmatura prefabbricata e calcestruzzo gettato in opera.In questo genere di strutture viene distinta una fase «0» (zero), in cui ilcalcestruzzo è stato gettato ma non è ancora maturato e la sola strutturametallica resiste alle azioni, da una fase «1» in cui il calcestruzzo è maturato egravata anche degli altri carichi permanenti, ed infine una fase «2» in cui sonopresenti anche gli accidentali.La fase più critica è normalmente la «zero»: in questa fase i vincoli sonocerniere, le armature che in questa fase costituiscono le aste compresse deltraliccio vanno (sovra)dimensionate per non instabilizzarsi per carico di punta, edanche l’instabilità flessotorsionale è un problema rilevante.Sono state analizzate e verificate soluzioni per modificare in incastri i vincoli diestremità anche in fase zero ed algoritmi di calcolo e soluzioni migliorative per leaste compresse, in particolare quelle di parete.

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricate

Attività e risultati del II anno:Comportamento e rinforzo di strutture industriali prefabbricate

Lista delle pubblicazioniF. Petrone, M. Liotta, G. Monti, G.C. Marano, F. Trentadue (2011). Studiosperimentale per la valutazione del contributo del calcestruzzo nella resistenza ataglio delle travi reticolari miste. Bari, Convegno ANIDIS Settembre 2011F. Trentadue, G. Quaranta, G. C. Marano, G. Monti (2011). Simplified lateraltorsionalbuckling analysis in special truss reinforced composite steel-concretebeams. Journal of Structural Engineering. 2011. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000390

Università di Roma 3Coordinatore Scientifico:Prof. Camillo Nuti

Task 1.1.2 – Strutture in c.a. ordinarie e prefabbricateCoordinatore dell’unità: Prof. C. NutiMotivazioni della ricercaSub task 4,8Edifici esistenti a telaio in c.a., privi di dettagli duttili e con tamponamenti in laterizio, in caso di evento sismico possono subiresignificativi danni materiali e costituire un rischio per le persone. Questa ricerca è finalizzata allo studio di una procedura progettualeper l’adeguamento sismico mediante controventi dissipativi.Sub task 6,7Gli strumenti di progettazione utilizzati per valutare la resistenza di travi esistenti rinforzate a taglio con CFRP si basano suconvenzionali prove sperimentali di flessione, in cui vengono trascurati i momenti flettenti negativi. I risultati ottenuti in questa ricercaforniranno una stima della sicurezza strutturale delle travi esistenti rinforzate a taglio con CFRP in caso di momento negativo alleestremità della trave.Sub Task 6La riparazione e il rinforzo di ponti in c.a. seriamente danneggiati per ripristinare la resistenza originale e migliorarne le prestazionisismiche in termini di duttilità e resistenza al taglio, può essere una valida alternativa e una soluzione più sostenibile rispetto allaricostruzione. Indagini sperimentali per migliorare alcuni dettagli dell'intervento, e lo sviluppo e messa a punto di opportuni modellinumerici per simulare la risposta sismica della struttura riparata sono però necessari.Obiettivi della ricerca e organizzazione del progettoSub task 4,8Questa ricerca è finalizzata allo studio di una procedura progettuale per il dimensionamento di sistemi di controventi dissipativi per laprotezione sismica di edifici a telaio in c.a. con tamponature in laterizio. La procedura, basata sul displacement based design,definisce in dettaglio le caratteristiche del sistema dissipativo finalizzato al soddisfacimento della desiderata performance(scongiurare il collasso o proteggere dal danno).Sub task 6,7La ricerca valuterà il comportamento di travi rinforzate mediante CFRP soggette a taglio e momento flettente negativo. I risultatiottenuti con prove sperimentali vengono analizzati mediante analisi FEM e saranno utilizzati per valutare l'efficacia delle indicazioniprogettuali.Sub Task 6L'influenza delle proprietà dei materiali e dei dettagli costruttivi utilizzati per la riparazione e l’adeguamento sismico di pile da ponte inc.a sarà chiarita per la definizione e lo sviluppo di criteri di intervento per l'adeguamento anche di pilastri in c.a. Lo sviluppo di sistemidi test ibridi utilizzando un modello dettagliato di ponte in OPENSEES permetterà di valutare l'efficacia dell'intervento.

Attività e risultati del II annoBase shear [kN]500400300200100Sub task 4,8La procedura progettuale per controventi dissipativi è stata implementata nel corso del I anno. Nel IIanno……..1) Messa a punto di un criterio di ottimizzazione del sistema di dissipazioneAll’interno della procedura è stato inserito un criterioche consente sia di ottimizzare i dissipatori sia digarantirne la simultanea plasticizzazione.Gli effetti di questo step aggiuntivo sulla proceduraprogettuale sono stati analizzati individuandonel’impatto sull’efficacia del dimensionamento.Existing bare frameIter1Iter2Iter3Iter4Iter5Iter6 Retrofitted structureTargetPP00 20 40 60 80 100 120Top displacement[mm]Base shear [kN]500400Equivalent viscous damping10.90.80.70.60.50.40.3R=40.2R=60.1R=8R=1000.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1Coefficient A2) La procedura è stata applicata su numerosi casi studio ma anche su edifici 3D realiconsiderati sia nudi che tamponati. I risultati ottenuti sono stati comparati con analisi600600dinamiche non lineariEdificio 3D esistente (sia nudo che tamponato)Calibrazione della forza diplasticizzazione per garantire lasimultaneità in tutti i dissipatoriApplicazione della procedura: curve di capacitàe performance point fino alla convergenzeValutazione degli effettidell’ottimizzazione sulladissipazione del sistemaPushover (prop. 1st mode)300Pushover (prop. masses)Time History avg value200Target displ.Time HistoryP.P. (real resp. spect.)100P.P. (real resp. spect.)Avg P.P. (real resp. spect.)Avg P.P. (real resp. spect.)00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Top displacement[mm]Confronto tra curve di capacità, P.P. eanalisi dinamiche non lineari

Attività e risultati del II annoSub task 6,7La campagna sperimentale iniziata nel primo anno è stata completata…Nel secondo anno1) le analisi FEM 3D sono state eseguite per interpretare i risultati delle prove sperimentali2) il rinforzo convenzionale garantisce il taglio resistente3) I modelli FEM riproducono bene i risultati sperimentaliSub task 61)Un programma in LabVIEW è stato implementato e verificato per poter utilizzareOPENSEES e OPENFRESCO come cuore numerico per l’esecuzione di prove pseudodinamichesu ponti in c.a. riparati e rinforzati.2)Prove su modelli numerici sono in corso per considerare l'interazione terreno-struttura einput asincroni.3)La definizione di modelli analitici per i materiali utilizzati nell’intervento sono in corso.

Lista delle pubblicazioniSub Task 4,8BERGAMI A., NUTI C. (2012). A design procedure of dissipative braces for seismic upgrading structures. TechnoPress, Earthquake & Structures, accepted for publication Vol. 3, N. 6.BERGAMI A., , NUTI C (2012). Seismic upgrading of structures: a design procedure for dissipative bucklingrestrained braces. Accepted in15th World Conference on Earthquake Engineering. Lisboa, 2012Sub task 6,7Imperatore S., Lavorato D., Nuti C., Santini S., Sguerri L. – Shear performance of existing reinforced concrete t-beams strengthened with FRP. Accepted in 6th international conference on FRP composites in civil engineering.Rome, 2012.Imperatore S., Lavorato D., Nuti C., Santini S., Sguerri L. – Numerical modeling of existing rc beams strengthenedin shear with FRP U-sheets. Accepted in 6th international conference on FRP composites in civil engineering.Rome, 2012.Sub Task 6Lavorato D., Nuti C. Pseudo-dynamic tests for seismic analysis of repaired and strengthened RC bridges usingOpenSees, Openseesdays, Italy, Rome 24-25 may 2012Lavorato D., Nuti C. - Pseudodynamic testing of repaired and retrofitted r.c. bridges Proceedings of FibSymposyum Concrete Engineering for Excellence and Efficiency, Prague, 2011.

AT1 – Attività Anno 1Università di SalernoCoordinatore Scientifico:Prof. Ciro Faella

Unità di Ricerca: UniSAObiettivi per il secondo annoL’Unità di Ricerca dell’Università di Salerno (UniSA) lavora sui seguenti subtasks:– ST2: Valutazione del comportamento non lineare degli edifici;– ST5: Comportamento e rinforzo di nodi;– ST8: Metodi di miglioramento ed adeguamento globale degli edifici.ST Obiettivo I Anno II Anno III AnnoST212ST512ST81234ST2.2: Calibrazione di metodi di analisi statica non lineare chetengano conto dell’effettiva capacità dissipativa delle struttureoggetto di studio;ST5.2: Calibrazione di modelli di capacità per varie tipologie di nodi(differenziati per schema e criterio di progetto);ST8.2: Prove cicliche su elementi in acciaio potenzialmente utilizzabilicome component dissipative (links) in controventi eccentrici.

k =EERSEPHE RSUnità di Ricerca: UniSAST2.2: Metodi di analisi statica non lineareFF yE EPHΔΔ d /Δ el =μ d /q6,05,04,03,0Δ y Δ d2,0ΔdΔdμ= =d1,0ΔelqΔyq0,0⎧ TCy⎪ + ( μ − ) ⋅ ≤⎪TyTCμ d,N2 = ⎨⎪ Tyμ>TC⎪⎩T1 R 1 per 1R per 1μ d,Pr oposed = f y (T y,k;a,b,c)⋅μd,N2Δ d /Δ el =μ d /q6,05,04,03,02,01,0k=1,00α=0,006,005,004,003,002,001,501,000,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0Elastic Period − T yk=0,00α=0,00qq6,005,004,003,002,001,501,00a q−1f (T ,k;a,b,c) = 1+ ⋅ 1−k⋅( ) ck y b 2Tyq0,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0Elastic Period − T y

Unità di Ricerca: UniSAST2.5: Modelli di capacità per i nodi trave-colonnaV jh [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000NTC 2008 - new joints1500V jh [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000NTC 2008 - existing joints1500V jh [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000Paulay & Priestley (1992)1500100010001000500500500V jh [kN]00 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000Vollum & Newman (1999)1500V jh [kN]00 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000Bakir & Boduroglu (2002)1500V jh [kN]00 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]Unreinforced Under-reinforced EC8-compliant2000Kim et al. (2009)150010001000100050050050000 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]00 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]00 500 1000 1500 2000V jh,exp [kN]

Unità di Ricerca: UniSAST2.8: Prove cicliche su elementi dissipativi in acciaioDispositivitestatiRisultati delle prove ciclicheCurve difaticaoligociclica

Unità di Ricerca: UniSAPubblicazioniMartinelli E., Faella C. (2011a), Inelastic demand spectra for nonlinear static analysis consideringthe actual dissipative capacity of structures, submitted for publication on the Proceedings of theANIDIS 2011 Conference, Bari 18-22 September 2011;Martinelli E., Faella C. (2011b), Seismic response of non-structural components in buildings:available code provisions and a simplified analysis method, submitted for publication on theProceedings of the ANIDIS 2011 Conference, Bari 18-22 September 2011;Lima C., Martinelli E., Faella C. (2011), Shear Capacity of Exterior Joints in Reinforced ConcreteStructures Under Seismic Action, submitted for publication on the Proceedings of the ANIDIS2011 Conference, Bari 18-22 September 2011;Martinelli E., Faella C. (2011c), Inelastic Displacement Demand on Structures under SeismicActions: the role of the actual Hysteretic Capacity, XXIII Congresso C.T.A., Ischia (NA), 9-12October, 2011;Faella C., Lima C., Martinelli E., Realfonzo R. (2011e), Seismic Retrofitting of RC framedstructures using steel braces, XXIII Congresso C.T.A., Ischia (NA), 9-12 October, 2011;Lima C., Martinelli E., Faella C. (2012a), Capacity models for shear strength of exterior joints inRC frames: state-of-the-art and synoptic examination, Bulletin of Earthquake Engineering,10(3), 967-983;Lima C., Martinelli E., Faella C. (2012b), Capacity models for shear strength of exterior joints inRC frames: experimental assessment and recalibration, Bulletin of Earthquake Engineering,10(3), 985-1007.

Università degli Studi di UdineCoordinatore Scientifico:Prof. Gaetano RussoCollaboratore:ing. Margherita Pauletta

Task 2.1.1 Edifici nuoviOBIETTIVI per il 2° anno- Individuare un edificio campione tipico dell’edilizia residenzialeattuale;- progettare un nodo asimmetrico di tale edificio secondo le NTC 2008;- progettare l’attrezzatura di prova del nodo;- individuare una formula per il calcolo di resistenza a taglio dei nodi diedifici nuovi.Task 1.1.2 Edifici esistenti- Progettare lo stesso nodo secondo il Regio Decreto 16/11/’39, con barrelisce;- verificarlo con le formule delle NTC 2008 per edifici esistenti.137

Edifici nuovi – RISULTATI PRINCIPALI 2°anno- Si è realizzato il modello ad elementi finiti dell’edificiocampione (Cosenza E., Maddaloni G. e Magliulo G. “Edificio astruttura intelaiata in zona sismica” in PROGETTAZIONE SISMICADI EDIFICI IN CALCESTRUZZO ARMATO, Vol. 2, aicap, 2008).T-I-38T-I-5P-II-1- Si è preso in considerazione un nodo d’angolo nonsimmetrico.P-I-1- Si è progettato il nodo secondo le NTC 2008.138

Edifici nuovi – RISULTATI PRINCIPALI 2°anno- Si sono realizzate due copie del nodo.- Si è progettata tutta la strumentazione di prova.piastra4piastra 4 + profilo 2piastra 2 + profilo 1piastra 3piastra 2 + profilo 2piastra 1 + profilo 1triangolo dicontrastoprofilo 5(assemblato)profilo 3(assemblato)piastra 62HEM300piastra 6piastra 5rondellaprofilo 5(assemblato)profilo 4(assemblato)profilo 3(assemblato)profilo 4(assemblato)piastra 62HEM300piastra 6rondellaprofilo 3(assemblato)profilo 4(assemblato)piastra 62HEM300piastra 6139

Edifici nuovi – RISULTATI PRINCIPALI 2°anno- Sulla base dei risultati di resistenza al taglio di 32 nodi esterni reperiti inletteratura, si è determinata un’espressione per la resistenza a taglio basata suun meccanismo puntone-tirante.- L’espressione proposta fornisce unabuona predizione dei risultatisperimentali.140

Edifici esistenti – RISULTATI PRINCIPALI 2°anno- Si è riprogettato l’edificiocampione secondo il RegioDecreto 16/11/’39.- Si è progettato il nodoasimmetrico secondo il R.D.16/11/’39, con barre lisce.- Si è verificato il nodosecondo le prescrizioni del C8.7.2.5, circolare 02/02/2009.Dati: N=673,0 kN; V n=271,8 kN;A g= 1859 cm2;f c=f cd/FC=9,1/1,2=7,58 MPaResistenza a trazioneResistenza a compressioneAACDB150300B200200200200C100100D557065SEZIONE C-C40SEZIONE B-B35SEZIONE D-D4070SEZIONE A-Aσ nt=0.52 MPa ≤0.82 MPaverificatoσ nc=4.14 MPa ≤3.79 MPanon verificatoPubblicazione: Russo, G., and Pauletta, M., (2012) “Seismic Behavior ofExterior Beam-Column Connections with Plain Bars and Effects of Upgrade”, 141ACI Structural Journal, Vol. 109, No. 2, March-April, 225-233.35

RETE DEI LABORATORIUNIVERSITARI DIINGEGNERIASISMICA2° WorkshopProgetto ReLUIS-DPC 2010-20132013Bologna, 10-11 11 Settembre 2012GRAZIEGaetano Manfredi - Università degli Studi di Napoli Federico IIGiorgio Monti - Sapienza Università di RomaEnrico Spacone - Università di Chieti-Pescara