Materiali innovativi per la costruzione in zona sismica
responsabile: Salvatore Russo
|
durata: 12 mesi
termine previsto: dicembre 2014
finanziamento: 28.000 euro
tipologia: call di dipartimento
fonte di finanziamento: Call 2013 Dppac
I materiali compositi fibro-rinforzati a matrice polimerica (FRP, Fiber-Reinforced Polymers) sono da 25 anni oggetto di interesse sempre crescente, sia in termini di ricerca sia di applicazioni pratiche. In particolare, i profili da costruzione prodotti attraverso il processo di pultrusione (PFRP) rappresentano un materiale strutturale di nuova generazione, che si è affiancato all’acciaio, al legno ed al calcestruzzo armato. Tuttavia, la portata innovativa della tecnologia PFRP è ad oggi limitata dalla mancanza o incompletezza di specifiche norme tecniche per la costruzione e soprattutto la mancanza di criteri di progettazione sismica, considerando esclusivamente la risposta strutturale di tipo statico. Obiettivo del progetto è quindi lo sviluppo delle conoscenze scientifiche sul comportamento dinamico di strutture PFRP, e il suo aspetto più innovativo e significativo consiste nello specifico riferimento al campo della progettazione sismica. I contenuti generali del progetto consistono nella realizzazione di strutture-prototipo e nell’elaborazione teorica di supporto al calcolo sismico per tali strutture. Il valore delle conoscenze acquisite è inoltre potenzialmente accresciuto, nel lungo termine, dalla loro applicabilità a casi studio che potranno essere previsti in un proseguimento delle attività di ricerca finalizzato alla presentazione ad un bando internazionale ed incentrato sulla validazione e applicazione dei modelli messi a punto.
In dettaglio, l’obiettivo della ricerca è lo sviluppo di tipi strutturali ed approcci di calcolo per strutture PFRP, a partire dallo stato dell’arte delle ricerche e realizzazioni, secondo un’articolazione nelle seguenti fasi: 1) Studio del comportamento statico e dinamico di elementi, sub-strutture e strutture in PFRP, attraverso una ricognizione dei risultati storici disponibili. L’esperienza di studio e ricerca condotta, e tuttora in corso, presso il LabSCo fornirà certamente un importante contributo al recupero delle conoscenze di base utili al raggiungimento degli obiettivi della ricerca. 2) Studio e definizione di modelli numerici e fisici di strutture di nuova costruzione in zona sismica. 3) L’indagine sul comportamento statico e dinamico dei modelli, per mezzo di sperimentazione in laboratorio e del calcolo agli Elementi Finiti (analisi di pushover e comportamento dipendente dal tempo con software MIDAS e DIANA). La ricerca consentirà, nel breve termine, di ottenere risultati di valore nell’utilizzo immediato dei dati nei seguenti studi comparativi: 1) Confronto fra prestazioni teoriche e pratiche (desunte dai risultati della ricerca) in campo statico e dinamico; 2) Confronto teorico fra prestazioni e costi di strutture in PFRP e strutture analoghe in materiali tradizionali quali acciaio, calcestruzzo o alluminio nelle stesse condizioni di carico. Si evidenzia l’importanza di questo tipo di elaborazioni nell’ottica della sostenibilità delle costruzioni e del processo costruttivo.
assegnista di ricerca
Carlo Casalegno