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COLLEGAMENTI DISSIPATIVI IN ACCIAIO PER STRUTTURE SISMORESISTENTI A PANNELLI PORTANTI

Nelle strutture sismo-resistenti, la capacità di dissipazione dell’energia sismica in ingresso è un requisito di primaria importanza. A tale scopo è possibile dislocare nella struttura un numero significativo di zone dissipative impiegando un’opportuna progettazione degli stessi elementi che compongono la struttura oppure concentrare la capacità di dissipazione energetica in specifici dispositivi. Il primo approccio è tipico delle strutture intelaiate mentre con riferimento alle strutture con pannelli portanti, quali ad esempio edifici multipiano con pannelli prefabbricati in c.a., edifici industriali con pannelli di tompagno collaboranti o edifici in legno con pannelli multistrato (tipo X-LAM), la possibilità di dotare gli stessi di elementi dissipativi diventa un requisito progettuale strategico. Con riferimento a tale ultima casistica di edifici, si osserva che nella prassi costruttiva sia gli elementi strutturali che gli elementi di collegamento non sono dotati di adeguate capacità dissipative con la conseguente necessità di progettare tali strutture adottando valori molto bassi dei fattori di struttura.In tale contesto si inserisce il presente progetto di ricerca, il cui obiettivo è quello di intervenire sul dettaglio costruttivo dei collegamenti delle strutture a pannelli portanti allo scopo di conferire agli stessi elevate capacità dissipative tali da configurare i collegamenti stessi come dispositivi dissipativi per la struttura.A tal riguardo, si osserva che gli usuali collegamenti con angolari usati per connettere i pannelli portanti lungo la verticale ed in fondazione, che vengono generalmente progettati a completo ripristino di resistenza in modo da rimanere in campo elastico, se adeguatamente progettati possono invece rappresentare gli elementi dissipativi di tali strutture.In accordo all'Eurocodice 3, il comportamento degli angolari può essere modellato sia in campo monotono che ciclico mediante il modello T-stub. Il meccanismo plastico dei T-stub classici è caratterizzato dalla concentrazione della plasticizzazione in zone limitate, corrispondenti alla sezione di attacco piatto-anima ed alla sezione della flangia adiacente il bullone. Pertanto, sotto carichi ciclici il comportamento dissipativo dei T-stub classici non risulta ottimale, giungendo al rapido degrado delle caratteristiche meccaniche della flangia per la grande domanda di deformazioni in regioni limitate e giungendo a collasso con evidenti fenomeni di pinching dovuti alle deformazioni plastiche dei bulloni ed ai fenomeni di contatto. Obiettivo dell'intero programma di ricerca è quello di proporre un criterio di progetto per massimizzare la dissipazione degli angolari mediante la massimizzazione della dissipazione energetica degli elementi di collegamento L-stub, sfruttando i concetti applicati nella realizzazione dei dissipatori isteretici in acciaio del tipo ADAS, usualmente impiegati nell’ambito del controllo antisismico passivo. Tali dispositivi, lavorano in doppia curvatura e sono concepiti con l’intento di sfruttare le caratteristiche dissipative dell’acciaio lungo tutta l’estensione del dispositivo conferendo al piatto metallico una forma opportuna, cosiddetta a clessidra, affine al diagramma del momento sollecitante. In tal modo la domanda di deformazioni non risulta concentrata in due singole zone, ma è distribuita lungo l’intera estensione del piatto.A tale scopo, il programma di ricerca prevede lo sviluppo delle seguenti fasi:1) messa a punto di un angolare dissipativo “XL-Stub”, caratterizzato da adeguate capacità dissipative da proporre in sostituzione dei classici collegamenti con angolari tipo hold-down;2) realizzazione di prove sperimentali monotone e cicliche su angolari dissipativi del tipo XL-Stub confrontandone il comportamento con quello di classici angolari rettangolari;3) analisi del comportamento di strutture dotate di angolari dissipativi mediante simulazione numerica applicata a edifici reali con pannelli portanti.