EUCENTRE – Campagna di test su edifici prefabbricati

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La Fondazione EUCENTRE tra il 2014 e il 2019 si è occupata di un ampio progetto di caratterizzazione della risposta sismica di edifici in muratura e di edifici prefabbricati della provincia di Groningen, nel nord dei Paesi Bassi, che negli ultimi anni è stata colpita da eventi sismici di bassa magnitudo correlati ad attività di estrazione di idrocarburi.

Tra le diverse attività del progetto è stata svolta una campagna di test su strutture prefabbricate in cemento armato, composte da pannelli. I test svolti sono stati sia di tipo pseudo statico ciclico, che dinamico su tavola vibrante. In questo articolo verranno descritte le prove pseudo statiche cicliche eseguite sui pannelli prefabbricati.

Il lavoro di ricerca presentato è finalizzato allo studio del comportamento sismico di un sistema di pareti prefabbricate in calcestruzzo leggermente armato, tipico delle regioni del nord Europa caratterizzate da una bassa sismicità naturale. A tal fine, la Fondazione EUCENTRE ha testato pseudostaticamente, sotto carichi ciclici nel piano, sei pannelli a grandezza naturale rappresentativi di quelli comunemente usati per la realizzazione di edifici prefabbricati a schiera a più unità nella regione di Groningen.

I sei campioni analizzati prendevano in considerazione pannelli con e senza aperture, dei quali è stato valutato il comportamento una volta sottoposti a cicli di spostamento ad ampiezza crescente. La valutazione è stata fatta sulla base dei cicli di forza-spostamento e di dissipazione energetica.

Una volta terminati i test si è evinto che la parte più debole del sistema consisteva nei giunti tra i pannelli, i quali non erano in grado di accomodare gli spostamenti relativi tra i pannelli e non avevano capacità a taglio e duttilità sufficiente, questa infatti è stata la causa principale del collasso globale di tutti i pannelli testati.

Inoltre si è evinto che la principale causa di non linearità nella risposta dei prototipi era dovuta al sollevamento della base del pannello, derivante dall’oscillazione e a questo era associata la rottura a taglio delle barre filettate e lo schiacciamento del calcestruzzo verificatosi alla base dei pannelli.

Questo tipo di comportamento e le analisi condotte hanno inoltre rivelato una capacità di dissipazione energetica del sistema piuttosto ridotta (smorzamento viscoso equivalente tra 8-10%).

Oltre ai test sopra descritti, sono stati testati quattro campioni complementari, costituiti da due strisce di pannello con diverse combinazioni di spessore di parete, al fine di studiare la risposta ciclica di questo tipo di giunto sotto l’effetto di un carico asimmetrico fuori piano. Questi test hanno mostrato che bassi livelli di forza erano in grado di causare grandi rotazioni nei giunti, senza però danneggiare il pannello.

A seguito di questi test è stato proposto un modello di analisi semplice ma affidabile, volto alla valutazione della fragilità di edifici prefabbricati di questo tipo, sulla base di tecniche di simulazione statica non lineare.

Per maggiori informazioni relativamente alla campagna di caratterizzazione sismica di edifici in muratura e di edifici prefabbricati condotta dalla Fondazione EUCENTRE tra il 2014 e il 2019 si rimanda alla pagina del sito EUCENTRE dedicata al progetto https://www.eucentre.it/project-nam/