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Progettazione di un sistema di tamponamento prefabbricato soggetto ad azione sismica per edifici monopiano industriali

ATA2018

Il progetto di tesi affronta il tema della vulnerabilità sismica degli edifici industriali mono-piano, proponendo la progettazione di un nuovo sistema di tamponamento capace di assecondare il movimento della struttura portante durante i terremoti, limitando il danno. Obbiettivi di tale soluzione a maggior resilienza, progettata con elementi prefabbricati e giunzioni struttura-involucro innovativi, sono il miglioramento delle prestazioni degli edifici industriali in caso di sisma e l’ottimizzazione strutturale del loro sistema portante con conseguenze anche in termini di sostenibilità ambientale, considerata la possibile riduzione del materiale costruttivo e dell’energia inglobata in fase produttiva e di trasporto.


Diversi edifici industriali mono-piano hanno mostrato, rispetto ai recenti eventi sismici, problemi riconducibili non solo a carenze strutturali ma anche a problemi di connessione tra struttura e involucro generalmente caratterizzato da pannelli prefabbricati in cemento armato. Il differente comportamento sismico della struttura portante e dell’involucro, nonché la scarsa affidabilità degli elementi di giunzione tra essi, hanno comportato il danneggiamento, e in alcuni casi il crollo, dei pannelli. Il problema generalmente viene risolto sovradimensionando la struttura portante comportando un dispendioso utilizzo di materiale costruttivo. La tesi propone sistema di tamponamento alternativo capace di assecondare il movimento della struttura potante senza sovradimensionarla. Le prime ipotesi sono pertanto volte a migliorare le performance dei sistemi prefabbricati per capannoni industriali puntando sul potenziamento delle loro prestazioni di resilienza per garantire una maggiore capacità adattiva dei componenti di involucro rispetto all'azione sismica. Il pannello proposto presenta una stratigrafia simile a quella dei pannelli a taglio termico, ma si differenzia per la disposizione dell’alleggerimento posto nella parte superiore, in modo da portare il baricentro della massa in una posizione inferiore. La forma, con base semicircolare, permette a quest’ultimo di muoversi liberamente spostandosi nel proprio piano di circa 0.30 m su 10 m di altezza.

Il sistema costruttivo che collega i pannelli con la struttura è concepito per permettere la completa autonomia del tamponamento rispetto al sistema portante. Il pannello è alloggiato, sia superiormente che inferiormente, in due guide a forma di “U” che garantiscono al sistema di tamponamento di scorrere ma evitano il ribaltamento fuori piano. ll sistema costruttivo progettato dovrebbe poter così garantire, in caso di terremoto, un grado di resilienza superiore a quelli di analoghi sistemi esistenti, permettendo un movimento utile a non compromettere gli elementi portanti di chiusura e i loro giunti. Dopo il sisma, il pannello, grazie alla posizione ribassata del baricentro, dovrebbe essere in grado di riportarsi nel suo punto di equilibrio senza causare danni. Le tipologie di rivestimento sono state studiate al fine di migliorare la qualità estetica del manufatto industriale e in modo da limitare i danni durante eventi sismici. Pertanto ogni pannello prefabbricato è pensato con un proprio rivestimento indipendente che, durante un terremoto, segue il movimento del pannello al quale è ancorato. Si è verificato, inoltre, che fosse possibile garantire la realizzazione delle necessarie bucature, portali di ingresso e punti di carico, compatibilmente con la flessibilità di involucro richiesta dal sistema studiato.



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Eleonora Chesi, Paola Perazzo

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