RICERCA 2017
ESOSCHELETRI
Prerogative architettoniche e strutturali. PRIMA PARTE
Paolo Foraboschi, 
Università Iuav di Venezia, Dipartimento di Architettura Costruzione Conservazione
paofor@iuav.it
Esther Giani
Università Iuav di Venezia, Dipartimento di Architettura Costruzione Conservazione
giani@iuav.it
Structural 214 | Novembre - Dicembre  2017
10.12917/Stru214.33 – https://doi.org/10.12917/STRU214.33

Questo articolo, composto di due parti, tratta il miglioramento e l’adeguamento sismico del costruito mediante strutture esterne all’edificio, collegate al contorno del sistema strutturale esistente. Tali addizioni verranno denominate esoscheletri, con parziale corrispondenza alla biologia. L’esoscheletro può avere un funzionamento reticolare (diagrid), flessionale e anche misto. Gli esoscheletri possono essere bi- o tri-dimensionali; la terza dimensione è perpendicolare all’involucro (profondità).
Gli esoscheletri permettono di ottenere una serie di benefici in forma integrata: lavorazioni che non interrompono l’uso; nuove strutture non invasive degli spazi interni; irrigidimento dei sistemi strutturali; riduzione delle accelerazioni attinte dagli impalcati durante i terremoti; incremento delle capacità di tollerare sismi severi; affidabili previsioni delle risposte sismiche e dei costi; possibilità di sostituzione degli elementi che hanno risposto inelasticamente; rimodulazione dei caratteri architettonici. Gli esoscheletri tri-dimensionali permettono anche di intervenire sul sistema distributivo, in forma di nuove addizioni esterne sia puntuali sia estese, nonché di integrarvi sistemi per la riqualificazione energetica.
La mitigazione del rischio sismico di edifici con impianti e macchinari delicati, altamente tecnologici e assai costosi, deve incrementare la rigidezza e talvolta limitare le accelerazioni. A ciò si aggiunga che in molti casi gli interventi strutturali non possono interferire col servizio erogato: l’esoscheletro rappresenta la sola tecnica utilizzabile. Il caso più rilevante è rappresentato dagli edifici ospedalieri. Al contempo questi manufatti, seppure in servizio, spesso necessitano anche di una riqualificazione architettonica che gli esoscheletri favoriscono in forma integrata. La prima parte verte sull’uso dell’esoscheletro nelle costruzioni ex-novo e sulla prevenzione del danno sismico nelle costruzioni esistenti condizionate dalla verifica allo SLO.

ARGOMENTO:  STEEL ALUMINIUM AND STEEL CONSTRUCTION - ACCIAIO, ALLUMINIO E COSTRUZIONI METALLICHE,SEISMIC - SISMICA
PAROLE CHIAVE: Diagrid, involucro strutturale, miglioramento sismico, PAM, riqualificazione architettonica
Abstract
x
ADVANTAGES, LIMITATIONS, AND OPPORTUNITIES IN THE USE OF EXOSKELETONS_FIRST PART

This paper, split into two parts, tackles seismic rehabilitation of existing buildings with structures placed outside, connected to the boundaries of the existing structural system. Those retrofits shall be named exoskeletons, with partial reference to biology. An exoskeleton can exhibit a truss (diagrid), bending or hybrid behavior. Exoskeletons can be two- or three-dimensional; the third dimension is perpendicular to the envelop (depth).
Exoskeletons provide a great deal of advantages simultaneously: construction works that do not restrict the building usage; new structures that do not invade inner space; stiffening of the structural systems; reduction of the accelerations induced by earthquakes in buildings; greater ability to resist severe earthquakes; reliable predictions of seismic performance and costs; feasibility of replacing elements that have performed inelastically; architectural requalification. Three-dimensional exoskeletons also allow new spatial layouts by means of external additions, and new systems for energy efficiency.
Seismic risk reduction of buildings with highly sensitive and expensive equipment requires increasing the stiffness and sometimes reducing the accelerations too. In many cases, moreover, no constraint has to be put on building activities during the construction work. Thus, exoskeletons represent the only solution. The most apparent case is that of hospitals. Often those buildings, albeit regularly used, need architectural renewal, which exoskeletons provide comprehensively with the structural upgrading.
The first part deals with exoskeletons in new buildings, and the process and methodology to create buildings that protect functionality and the continued availability of services (operational building performance level).

KEYWORDS: Diagrid, structural envelope, seismic upgrading, EAL, architecture upgrading
Sei già abbonato al Magazine o registrato?
Do you have an account or a subscription?
Sign in
Vuoi acquistare degli articoli?
ARCHIVIO STRUCTURAL: seleziona e scarica fino a 5 o 10 articoli pubblicati, in formato PDF (escluso l'anno in corso).
Buy your articles
Structural ARCHIVES: select and download up to 5 or 10 articles, in PDF format (excluding the current year).
5 ARTICLES - 15,00 €
10 ARTICLES - 25,00 €
Se sei interessato alla consultazione degli articoli più recenti, visita la sezione MAGAZINE.
Visit the MAGAZINE section for the most recent articles.