RICERCA 2021
LA RIDUZIONE DIFFUSA DELLA VULNERABILITA' SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI IN CEMENTO ARMATO
Interventi leggeri e a basso impatto basati su materiali compositi
Ciro Del Vecchio, 
Dipartimento d'Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Benevento, Italia
cdelvecchio@unisannio.it
Marco Di Ludovico, 
Dipartimento di Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura, Università degli studi di Napoli, Federico II, Napoli, Italia
diludovi@unina.it
Alberto Balsamo, 
Dipartimento di Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura, Università degli studi di Napoli, Federico II, Napoli, Italia
albalsam@unina.it
Mauro Dolce, 
Dipartimento di Protezione Civile, Roma, Italia
Mauro.Dolce@protezionecivile.it
Gaetano Manfredi, 
Dipartimento di Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura, Università degli studi di Napoli, Federico II, Napoli, Italia
gamanfre@unina.it
Andrea Prota
Dipartimento di Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura, Università degli studi di Napoli, Federico II, Napoli, Italia
aprota@unina.it
Structural 235 | Maggio - Giugno  2021
10.12917/Stru235.14 – https://doi.org/10.12917/STRU235.14

I diversi eventi sismici che hanno recentemente colpito il nostro territorio hanno messo in luce le principali vulnerabilità degli edifici esistenti in cemento armato (c.a.). Le crisi fragili a taglio di nodi non confinati o di pilastri tozzi rappresentano le cause più ricorrenti per cui il livello di sicurezza sismica di tali edifici esistenti è significativamente inferiore a quello che sarebbe oggi richiesto per nuovi edifici secondo le vigenti norme tecniche. Alla carente sicurezza degli edifici esistenti si aggiungono, inoltre, le problematiche connesse al danneggiamento degli elementi non strutturali; ciò è stato, a seguito degli eventi sismici, causa di ingenti perdite economiche e costi di riparazione non più sostenibili.
L’implementazione diffusa di interventi di rinforzo sismico a scala nazionale consentirebbe un incremento del livello di sicurezza sismica con conseguente riduzione di perdite di vite umane e di risorse economiche. Questi sono i principali obiettivi dei recenti interventi governativi che, attraverso i bonus fiscali, mirano a creare condizioni favorevoli per la riduzione della vulnerabilità sismica a larga scala. Tuttavia, gli interventi classici di rinforzo sismico risultano spesso molto invasivi e possono compromettere la fruibilità della costruzione per diversi mesi. Tale aspetto risulta il reale freno al decollo di piani di interventi di rinforzo sismico a larga scala.
Questo articolo illustra come i materiali innovativi compositi a matrice polimerica (FRP) possano rappresentare una valida soluzione a tali problematiche. Essi possono essere, infatti, impiegati per incrementare le prestazioni sismiche degli edifici esistenti in c.a. attraverso interventi a basso impatto applicabili con un minimo grado di invasività o dal solo esterno; interventi classificabili come locali ai sensi delle normative sismiche oggi vigenti. Vengono illustrate, in particolare, le soluzioni di intervento, gli approcci progettuali e la validazione sperimentale di tali soluzioni attraverso prove su elementi strutturali o porzioni di edifici in scala reale. I test dimostrano l’efficacia delle soluzioni proposte promuovendo l’impiego dei materiali compositi per il rinforzo sismico a larga scala degli edifici esistenti in ottica di bassa invasività, rapidità di esecuzione e minimo disturbo per gli occupanti.

ARGOMENTO:  SEISMIC - SISMICA,COMPOSITES: MATIRIALS, TECHNOLOGIES, ENGINEERED COMPOSITES PRODUCTS - COMPOSITI: MATERIALI, TECNOLOGIE, REALIZZAZIONI
PAROLE CHIAVE: FRP, interventi solo esterno, interventi locali, Sismabonus, Superbonus, rinforzo sismico
Abstract
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DIFFUSED REDUCTION OF SEISMIC VULNERABILITY OF EXISTING REINFORCED CONCRETE BUILDINGS
Low impact interventions based on composite materials

Recent seismic events outlined the main vulnerabilities of existing reinforced concrete buildings. Brittle failure of unconfined beam-column joints or short columns are the main sources of poor seismic performance, significantly lower than that required to newly designed buildings. Furthermore, diffused damage to non-structural components results in high economic losses and unfeasible repair costs.
Seismic strengthening interventions at national scale may result in a significant increase of the seismic safety with reduction of fatalities and economic losses. These are the main objectives of the recent government actions using financial incentives to favourite seismic strengthening intervention for the reduction of the seismic vulnerability at large scale. Nevertheless, classic strengthening interventions often have high level of disruption compromising the usability of the construction for months. This is the real barriers to the wide application of seismic strengthening intervention at national scale.
This paper shows the role of innovative composite materials such as fiber-reinforced polymers (FRP) increasing the seismic performance of existing RC buildings by means of strengthening interventions applicable with a low impact or entirely from the exterior of the building. Interventions that can be classified as local strengthening according to current seismic codes. The strengthening solutions, the design approaches and the experimental validation on full-scale components or portions of existing buildings are discussed. The effectiveness of the proposed solutions with low impact, fast execution and minimum level of disturbance to the occupants may promote the use of composite materials for the seismic strengthening of existing buildings at large scale.

KEYWORDS: FRP, exterior of the building, local strengthening, seismic strengthening, retrofit, tax deduction
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