Retrofit sperimentale di muri a cerniera

Retrofit sperimentale di muri a cerniera

Titolo: Retrofit sperimentale di muri a cerniera in California 🏢💥

Indice

1. Introduzione
2. Problemi di sicurezza delle strutture pre-1970 in California
3. Modalità di rottura tipiche dei muri a cerniera in cemento armato
4. Proprietà dei materiali tipici dei muri a cerniera pre-1970
5. Obiettivo della ricerca: indagini sui danni durante un evento sismico
6. Strategie di retrofit per muri a cerniera non duttili
7. Esperimenti su un muro a cerniera non retrofit
8. Esperimenti su un muro a cerniera retrofit con fibra di polimero rinforzato
9. Validazione del modello numerico con i risultati sperimentali
10. Prossimi passi: test con malta spruzzata
11. Conclusioni e riconoscimenti

Introduzione

Ciao a tutti! Mi chiamo Albright e sono un dottorando presso la Virginia Tech. Grazie per essere qui oggi per ascoltare la mia presentazione sul retrofit sperimentale dei muri a cerniera. In questa ricerca, affrontiamo il problema di sicurezza legato alle strutture costruite prima degli anni '70 in California. Queste strutture non rispettano gli attuali standard sismici e sono a rischio di crollare durante un forte terremoto.

Problemi di sicurezza delle strutture pre-1970 in California

Le strutture pre-1970 in California presentano diversi problemi di sicurezza legati alla loro costruzione. Durante il mio studio, ho identificato le modalità tipiche di rottura dei muri a cerniera in cemento armato, che includono rottura diagonale, rottura flessionale e rottura delle barre di giuntura. Queste guasti sono molto rischiosi perché possono portare al crollo dei muri a cerniera.

Proprietà dei materiali tipici dei muri a cerniera pre-1970

Durante il mio studio, ho notato che le proprietà dei materiali utilizzati per costruire i muri a cerniera pre-1970 erano molto inferiori rispetto agli standard attuali. La resistenza del calcestruzzo era bassa, intorno a 3-4.000 PSI, e la resistenza dell'acciaio era appena 40.000 PSI. Queste basse proprietà dei materiali contribuiscono alla fragilità dei muri a cerniera non duttili.

Obiettivo della ricerca: indagini sui danni durante un evento sismico

Il mio obiettivo di ricerca è indagare sui modelli tipici di danni che si verificherebbero durante un evento sismico su un muro a cerniera non duttile. Realizzando esperimenti e modelli numerici, voglio formulare raccomandazioni di design per il retrofit sicuro e conveniente di queste strutture. L'obiettivo finale è garantire alle persone che vivono o lavorano in edifici con muri a cerniera non duttili, la sicurezza necessaria per evacuare in modo sicuro durante un terremoto.

Strategie di retrofit per muri a cerniera non duttili

Per garantire la sicurezza delle strutture con muri a cerniera non duttili, abbiamo preso in considerazione due strategie principali di retrofit: fibra di polimero rinforzato (FRP) e malta spruzzata. Entrambe le strategie sono più economiche e sostenibili rispetto alla demolizione e ricostruzione di un edificio.

Esperimenti su un muro a cerniera non retrofit

Abbiamo iniziato la nostra ricerca eseguendo esperimenti su un muro a cerniera non retrofit. I risultati sono stati significativi, con una rottura di tipo fragilistica nella quale un'ampia crepa diagonale si è estesa lungo tutto il muro. Questa modalità di rottura è estremamente pericolosa in quanto non offre una risposta duttile all'evento sismico.

Esperimenti su un muro a cerniera retrofit con fibra di polimero rinforzato

Successivamente, abbiamo eseguito esperimenti su un muro a cerniera retrofit con FRP. Grazie alla presenza delle fibre di polimero rinforzato, abbiamo ottenuto una maggiore duttilità nella struttura. I danni sono stati principalmente concentrati nelle estremità delle colonne, mentre il muro ha mantenuto la sua integrità. Questa è una soluzione promettente per migliorare la sicurezza e la resistenza dei muri a cerniera non duttili.

Validazione del modello numerico con i risultati sperimentali

Per garantire l'affidabilità dei nostri risultati, abbiamo validato il nostro modello numerico confrontando i dati sperimentali con le simulazioni. I risultati hanno mostrato una buona corrispondenza tra le curve di carico e spostamento misurate sperimentalmente e quelle simulate. Questa validazione ci ha ulteriormente rassicurato sulla validità delle nostre raccomandazioni di design.

Prossimi passi: test con malta spruzzata

Per completare la nostra ricerca, stiamo attualmente conducendo test sul retrofit di muri a cerniera utilizzando la malta spruzzata. Questo materiale offre una soluzione alternativa e promettente per migliorare la sicurezza delle strutture esistenti. Non vediamo l'ora di condividere i risultati di questi test e di includere le nostre raccomandazioni di design finale.

Conclusioni e riconoscimenti

In conclusione, il retrofit sperimentale di muri a cerniera in California è essenziale per garantire la sicurezza delle strutture pre-1970. Grazie ai nostri esperimenti e modelli numerici, siamo riusciti a valutare le diverse strategie di retrofit e a fornire raccomandazioni di design per migliorare la resistenza e la duttilità dei muri a cerniera non duttili. Desideriamo ringraziare il National Institute for Standards and Technology per aver finanziato questa ricerca e Simpson Strong Ties per aver donato i materiali necessari. Senza il supporto dei nostri supervisori e del nostro advisory committee, questo progetto non sarebbe stato possibile. Grazie a tutti per l'attenzione!