CONFRONTO DEI TEST FATTI SUL PILASTRINO MIDOLLO AL CTM1 (Centro Tecnologico Meridionale), ALL’UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II, ALL’ENEA DI ROMA E TEST DI SISMLAB SPIN – OFF
– UNIVERSITÀ DELLA CALABRIA.
Il confronto dei test fatti sul Pilastrino Midollo viene evidenziato rispettando l’ordine cronologico con cui gli stessi sono stati fatti; anche perché essi hanno mirato alla verifica dei risultati prima ottenuti ed ai successivi approfondimenti e completamenti degli stessi, trattandosi di un unico sistema antisismico da approfondire nei suoi vari aspetti.
1) - Test presso il CTM di Vibo Valentia
I test hanno avuto lo scopo di verificare il diverso comportamento, sotto le spinte orizzontali di tipo sismico, di una struttura dotata di armatura tradizionale (NTC
Figura A
2008) e di una struttura dotata anche di un’armatura centrale in accordo all’idea brevettuale.
Su entrambe le strutture è stato disposto un martinetto idraulico da 200 t disposto lungo l’asse della trave (foto n. 3) e tale da indurre sulla stessa un carico crescente fino al valore massimo tale da raggiungere la fase plastica del sistema; un ulteriore martinetto idraulico da 200 t è stato installato in direzione verticale all’asse della trave allo scopo di indurre su di essa e sui pilastri sottostanti un carico di 150 t, cioè 75 t su ciascuno dei due pilastri (corrispondente al carico al piede di una pilastrata a cinque elevazioni). I carichi, e le caratteristiche dimensionali sono riportati nella figura “A”
I rilievi sperimentali di carico e spostamento ottenuti con la struttura senza sistema antisismico sono stati riportati nella tabella 1 del report; i rilievi sperimentali di carico e spostamento ottenuti con la struttura dotata del sistema antisismico sono stati riportati nella tabella 2.
Figura B
La figura “B” (fig. 5 nel Report), riporta il grafico relativo a dette indagini sperimentali con il confronto del comportamento tra due pilastri, uno di tipo convenzionale (layout 1) e uno dotato di pilastrino midollo (layout 2).
Dal Report della CTM:
“La figura 5 evidenzia come, specie per valori del carico indotto superiori a 46 ton, il layout 2, realizzato con una disposizione d’armatura di tipo non convenzionale in quanto basata sull’utilizzo di un midollo di armatura centrale, presenti, a parità di carico applicato, deformazioni più contenute rispetto a quelle indotte sul layout 1, nonché una maggiore capacità di ritorno elastico indice di un maggior comportamento lineare.”
Come si nota nella figura “B”, con il carico di 56 t circa, la struttura convenzionale si ha una deformazione permanente (inizio della fase plastica), di circa 40 mm; mentre la struttura con il l’armatura interna (Piastrino Midollo), la deformazione permanente è di 16 mm e, cioè, il 60% in meno circa. Com’è noto, le strutture collassano non per il carico eccessivo, ma per la deformazione eccessiva.
Gli stessi dati della tabella 1 e 2 vengono rappresentati nei due diagrammi cedimenti/carichi, della figura 4. Nella figura 5 i risultati vengono messi a confronto su un medesimo diagramma cedimenti/carico allo scopo di evidenziare il differente comportamento delle due strutture, sottoposte al medesimo programma di carico. Su quest’ultimo diagramma risulta evidente visivamente che nella prima fase di carico (fino a circa 42 t, cioè nella fase elastica), il comportamento delle due strutture è pressoché eguale: con eguali carichi si hanno cedimenti pressoché eguali.
Successivamente, però, con carichi crescenti da 42 t e fino a 78 t, ad eguali carichi corrispondono cedimenti diversi e maggiori, anche più del doppio, nella struttura senza il sistema antisismico. Ad esempio, con carichi di 58 t si ha uno spostamento di mm 40,45 nella struttura convenzionale e di mm 16,38 in quella con il
Figura A
Foto n. 3
Foto n. 5 Foto n. 6
Foto n. 7
La foto n. 3 (Pilastro senza sistema antisismico) e la foto 4 (pilastro con il sistema antisismico), mostrano come il primo è tutto fessurato, e l’altro no.
La foto 5 mostra come il pilastro senza sistema antisismico, sollecitato al massimo fino al collasso, ha subito uno spostamento alla base di 8 cm. Un edificio con pilastri che hanno subito una tale deformazione, deve essere sgombrato per essere demolito.
La foto n. 6 mostra come il pilastro dotato del sistema antisismico, egualmente sollecitato al massimo, anche se inclinato, è ancora in grado di trasmettere il carico alla fondazione.
La foto n. 7 mostra il perché del predetto comportamento diverso dei due pilastri: il nucleo centrale del pilastro con il sistema antisismico rimane perfettamente integro, anche dopo che le sollecitazioni orizzontali sismiche sono state talmente forti, da piegare i ferri esterni (quelli previsti dalla normativa).
2.) - Test presso l’Università degli studi di Napoli Federico II – Dipartimento di strutture per l’Ingegneria.
Sono state fatte prove sperimentali su pilastri midollo – così denominati per la presenza di un’armatura centrale – in scala reale. La figura D rappresenta un provino dotato di sistema midollo.
Si è voluto indagare le prestazioni del sistema pilastro-midollo confrontandole con quelle di un eguale pilastro senza il sistema midollo di rinforzo.
Si riporta testualmente quanto scritto nel report.
“La campagna sperimentale che ne è derivata consiste nell’esecuzione di prove monoassiali cicliche e monotone, sia su provini realizzati seguendo le prescrizioni della normativa attuale (pilastro “tradizionale”, provini di tipo A), che su quelli realizzati
secondo le indicazioni dell’Edilinnova Srl (pilastro “midollo”, provini di tipo B e C).
Le prove cicliche di tipo monoassiale riguardano i provini A1, B1, e C:
- il provino denominato A1 rappresenta quello di controllo;
- il provino denominato B1 rappresenta il provino analogo in termini di geometria e proprietà meccaniche, con in più il sistema midollo;
- il provino denominato C rappresenta il provino analogo in termini di geometria e proprietà meccaniche, con in più il sistema midollo, ma con una minore percentuale di armatura esterna rispetto ai precendenti.
Le prove monotone di tipo monoassiale riguardano i provini A2 e B2 - il provino denominato A2 rappresenta quello di controllo - il provino denominato B2 rappresenta quello con sistema midollo.”
Figura 2
Figura 14
Le prove sono state effettuate mediante l’applicazione simultanea di un carico verticale, mantenuto costante durante il test e di uno spostamento orizzontale monotono o ciclico (fig. 2).
Nelle figure 15, 25, vengono riportati i calcoli dei Mu dei provini tipo A, B e C.
In esse, in particolare nei disegni delle sezioni del pilastro, è evidente che l’asse neutro nella sezione del provino tipo A, (senza il sistema midollo) è più spostato verso il bordo rispetto a quello nella sezione del provino tipo B (con il sistema midollo), e il provino tipo C ( con il sistema midollo).
Questo evidenzia che i provini con il sistema midollo hanno un’area di compressione maggiore, che è di circa il 30%.
Figura 25
Per le prove monotone, la figura 26, riguardante il provino A2 (senza sistema midollo), dimostra che è stata fatta la prova al 10% di drift;
Figura D
La figura 33, riguardante il provino B2 (con il sistema midollo), dimostra che è stata fatta la prova al 12% di drift con aumento del 17%.
Il report, nelle “Analisi comparative dei risultati”, sperimentali: ”Prove cicliche A1 – C” afferma testualmente:
“per quanto concerne il quadro fessurativo, la presenza del sistema midollo ha ridotto l'entità delle fessure nei primi cicli di prova, mentre dopo aver raggiunto il picco di carico i due provini hanno mostrato un eguale livello di danneggiamento nella parte corticale. Si segnala, tuttavia, che una volta rimossa la parte corticale danneggiata, la zona centrale, ovvero il nucleo del pilastro del pilastro C, è apparsa del tutto integra.”
Il report, nelle considerazioni conclusive” attesta anche quanto appresso testualmente riportato dall’attività sperimentale:
“Dall’attività sperimentale è emerso che sia il pilastro tradizionale che il pilastro midollo hanno mostrato in ogni caso una resistenza superiore a quella teorica prevista. Inoltre è emerso che, a parità di armatura perimetrale, il pilastro realizzato con “sistema midollo” è risultato, in conformità alle previsioni teoriche, più resistente rispetto al pilastro progettato con armatura tradizionale. I risultati sperimentali hanno mostrato che nel caso di pilastro midollo tipo B l'incremento di resistenza percentuale rispetto al pilastro tradizionale è risultato pari a circa il 29% nel caso di azione monotona e circa il 37% in caso di azione ciclica.
Ciò mostra che il sistema midollo è risultato, in termini resistenti, meno affetto dal degrado indotto dalle azioni cicliche. Tuttavia, in termini di rotazione ultima il pilastro armato con sistema midollo ha mostrato valori leggermente inferiori rispetto al pilastro tradizionale.
dissipazione energetica rispetto a quello tradizionale, in condizioni di rottura convenzionale (degrado di resistenza pari al 20% rispetto alla forza massima, ovvero in corrispondenza della rotazione ultima) si è registrata una minore dissipazione energetica globale (nell'ordine del 10%). I pilastri armati con sistema midollo hanno mostrato in ogni caso una maggiore rigidezza rispetto al pilastro armato con sistema tradizionale.”
L’Edilinnova ritiene che questa maggiore rigidezza andrebbe valutata tenendo presente che l’armatura centrale del pilastrino midollo assorbe circa il 30% della spinta orizzontale sismica della quale viene liberata l’armatura perimetrale
tradizionale; che l’armatura centrale, che caratterizza il sistema midollo, esplica a pieno la sua efficacia con le spinte orizzontali sismiche più elevate (cioè con i cicli di carico ultimi delle prove).
Il report, nelle considerazioni conclusive attesta ancora quanto appresso testualmente riportato.
“L'analisi dell'ampiezza della fessura alla base del pilastro ha mostrato che l'apertura della fessura è risultata essere più marcata nel caso del pilastro tradizionale; questa evidenza è stata confermata anche dai risultati sperimentali in termini di rotazione di base. Infatti, il contributo della rotazione di base alla rotazione globale è risultato nel caso di pilastro midollo inferiore rispetto a quello riscontrato nel caso di pilastro armato con sistema tradizionale.
Alla luce dei risultati sperimentali è, pertanto, emerso che rilevanti potenzialità del sistema midollo sono legate alla possibilità di ridurre il danneggiamento del “cuore” del pilastro e l’ampiezza delle fessure di base. La riduzione di danneggiamento nella porzione interna del pilastro potrebbe apportare significativi benefici in caso di necessità di
effettuare interventi di ripristino a valle di danni indotti da azioni sismiche.”
Tenendo presente i risultati riportati nel report dell’Università di Napoli e nel report del CTM, si può sinteticamente descrivere il diverso comportamento del pilastro tradizionale e del pilastro con sistema midollo nelle diverse fasi:
1) - Fase elastica – Il comportamento tra il pilastro convenzionale e il pilastro dotato del dispositivo “Midollo”, è pressoché simile, non vi sono variazioni di rilievo; l’armatura esterna del pilastro tradizionale è
sufficiente e non c’è bisogno della “seconda linea di difesa” costituita dall’armatura centrale del pilastrino midollo.
2) - Fase plastica – il comportamento tra i due provini si discosta in modo crescente all’aumentare delle sollecitazioni esterne. In particolare, ad un aumento del momento corrisponde una diminuzione relativa dello
spostamento tra i due provini, cioè, il pilastro dotato di pilastrino midollo è in grado di contenere le deformazioni di circa il 30% rispetto al pilastro di tipo convenzionale , cioè esplica in modo crescente il suo intervento di collaborazione – seconda linea di difesa – con prestazioni via via
crescenti.
3) – Collasso. Il pilastro senza sistema midollo è distrutto alla base (il copriferro è saltato, i ferri sono snervati e deformati, il calcestruzzo è tutto fessurato); il pilastro con il sistema midollo, subisce, ma ad una sollecitazione maggiore, una analoga distruzione nella sua parte esterna, ma il nucleo interno – il pilastrino midollo, rimane perfettamente integro ed esercita una funzione di supplenza temporanea totale del pilastro iniziale: pure inclinato trasmette i carichi sulla fondazione, consente la riparazione, etc, salva vite umane oltre che edifici, Cfr figura E. Nella figura è visibile il provino dotato di pilastrino midollo, al quale è stata
armature esterne snervate e curvate, e il pilastrino interno, il pilastrino midollo, ancora integro e in grado di assorbire gli sforzi.
Com’è noto, un elemento strutturale collassa non per il carico eccessivo, ma per la deformazione eccessiva. Nel caso di un pilastro munito di dispositivo midollo, le deformazioni sono molto più contenute e, quindi, il Mu è maggiore.
Inoltre, la presenza del pilastrino midollo, nel caso di terremoti catastrofici, forma una cerniera plastica di dimensioni molto contenute, prive di scarrellamento, e, soprattutto, con la conservazione integra del nucleo interno (pilastrino midollo) dell’elemento strutturale.
Figura E
E’ vero che i collegamenti trave-colonna devono essere progettati in modo da possedere un’adeguata sovraresistenza per consentire la formazione delle cerniere plastiche alle estremità delle travi secondo le indicazioni di cui al § 7.5.3.3, però è anche vero che un pilastro dotato del dispositivo midollo è in grado, per terremoti catastrofici, in grado di sviluppare una cerniera plastica di classe 1 (punto 4.2.3.1 delle NTC 2008) sufficiente ad impedire il crollo dell’edificio.
3.) - Test presso l’ENEA di Roma.
Nel Sommario del RAPPORTO FINALE-ESTESO, è scritto testualmente quanto appreso:
“Il presente rapporto tecnico descrive l’esecuzione di prove sismiche su tavola vibrante per la verifica del comportamento dinamico di tre edifici in c.a., di cui uno costruito con tecnica convenzionale secondo le NTC2008, il secondo con una tecnica innovativa che prevede la realizzazione del “Pilastrino Midollo” (brevetto EDILINNOVA s.r.l.) all’interno dei pilastri, il terzo con l’inserimento del “Pilastrino Midollo”
dopo la costruzione per riprodurre le condizioni di rinforzo di un edificio esistente.”
Nell’Introduzione del rapporto, a maggior precisione, è scritto testualmente quanto appresso:
Al fine di verificare l’efficacia del rinforzo strutturale del “Pilastrino Midollo” sono stati realizzati tre edifici in c.a. identici per geometria e denominati rispettivamente: “edificio A”, “edificio B” ed “edificio C”.
L’edificio A è stato realizzato secondo le tecniche convenzionali per la costruzione di strutture in c.a. seguendo le vigenti prescrizioni delle NTC2008 e servirà da riferimento per analizzare l’efficacia della tecnica innovativa del “Pilastrino Midollo” utilizzata negli edifici B e C.
Più precisamente, nell’edificio B il “Pilastrino Midollo” è stato realizzato in fase di costruzione dello stesso, mentre l’edificio C è stato inizialmente costruito a norma NTC2008 esattamente come l’edificio A e successivamente rinforzato con l’introduzione a posteriori del “Pilastrino Midollo” previo carotaggio dei pilastri per dimostrare la facilità dell’intervento di rinforzo anche su edifici esistenti. Le tre strutture sono state sottoposte a prove su tavola vibrante con input sismici ad
intensità via via crescente seguendo esattamente la stessa sequenza.
La strutture sono state monitorate mediante differenti sistemi di acquisizione tradizionali e non. In particolare sono stati monitorati i
marcatori utilizzando il sistema agli spostamenti di tipo motion capture 3D denominato “3DVision”. A tal fine le misure di spostamento 3D con il sistema succitato possono fornire delle indicazioni preziose tramite apposite analisi ed elaborazioni, focalizzate sui parametri di moto ottenuti nei punti di misura di particolare interesse per il committente.
Le suddette misure sono state eseguite per fornire al committente, come da sua richiesta, uno strumento di supporto nella fase di progettazione e prototipizzazione dei suoi prodotti con la finalità di collaborare e sostenere l’innovazione di prodotto, oltre che la semplice verifica sismica del “Pilastrino Midollo”.
Tutte le prove sono state condivise mediante il Laboratorio virtuale DySCo e sono stati invitati a partecipare circa 200 utenti remoti tra Ordini professionali di ingegneri, architetti e geologi, Università italiane e straniere, società/enti privati e pubblici del settore.”
La figura 1 mostra la costruzione dei tre edifici in laboratorio. Nel rapporto è ancora scritto testualmente quanto appresso:
“L’ ”Edificio A” costruito secondo le NTC 2008 è stato considerato l’elemento campione ossia quello rispetto al quale sono stati realizzati i confronti dei dati sperimentali ottenuti sia per l’“Edificio B” rinforzato con la tecnica del “Pilastrino Midollo” installato durante la fase di costruzione che per l’ ”Edificio C” rinforzato con la medesima tecnica dopo la fase di costruzione allo scopo di verificare l’efficacia dell’
intervento di rinforzo su un edificio esistente (Figura 2).“
…………..
“Lo scopo del “Pilastrino Midollo”, brevettato dalla società EDILINNOVA, caratterizzato da un'armatura centrale inserita nei pilastri e nelle travi in corrispondenza dei nodi strutturali, è quello di
delle travi mantenute al loro posto dalle ulteriori armature centrali dei pilastri.”
……….
“Le prove con le tavole vibranti riproducono, nelle strutture in esame, sollecitazioni dinamiche indotte da vibrazioni meccaniche e sono finalizzate allo studio di sistemi e componenti che lavorano in condizioni ambientali estreme come, per esempio, nel caso del trasporto ferroviario ed aerospaziale e per processi di qualificazione in vari settori. Le attività in campo sismico sono anche rivolte all’analisi sperimentale di sistemi innovativi per l’isolamento e di nuove tecniche di rinforzo per l'adeguamento di edifici storici, civili, industriali.
A tal fine vengono realizzate sottostrutture e/o modelli in scala da verificare su tavola sismica che consentano di valutare le caratteristiche di isolamento/dissipazione dei dispositivi antisismici ed i meccanismi di rottura delle parti strutturali degli edifici.”
Sulle sessioni dei test, nel report, è scritto testualmente quanto appresso.
I tre edifici A, B e C sono stati sottoposti a prove dinamiche su tavola vibrante 4 m x 4 m. Gli edifici B e C hanno avuto la stessa configurazione di prove.
La sequenza di prove è stata definita in modo da sottoporre la struttura ad una successione di input sismici crescente in modo che le accelerazione massime spettrali fossero comprese nell’intervallo 5-10 Hz. Con masse aggiuntive fino a 10 tonnellate le frequenze critiche sono risultate comprese nell’intervallo 4-7 Hz. I segnali accelerometrici sono stati selezionati tra i principali terremoti italiani e non degli ultimi 40 anni (Gilroy, Colfiorito, Mirandola, Aquila, Pettino e Tabas), con le tre componenti x, y, z; inoltre, è stato applicato l’ input
sismico è stato preceduto e seguito da una sequenza di test random nell’intervallo 0.5-10 Hz.
Sugli spostamenti di interpiano (o drift), nel report è scritto quanto appresso:
“Gli spostamenti di interpiano (o drift) di una costruzione sotto l’effetto dell’azione sismica rivestono un ruolo importante nelle verifiche previste dalla vigente normativa (paragrafo 7.3.7.2 NTC08). Per tale motivo, sono stati analizzati i dati di spostamento dei marker del 3DVision per il calcolo dei drift tra la base dei provini e il primo livello (indicati nel seguito con la nomenclatura “0-1”) e tra il primo e il secondo livello (indicati con “1-2”). In Figura 40 si riportano gli spostamento di interpiano (drift) tra base e primo livello dell’Edificio A soggetto alla sequenza di test su tavola vibrante. Analogamente, in Figura 41 si riportano i drift tra base e primo livello dell’Edificio B. In quest’ultima sequenza nei test da “mrn2_125p_xy” a
“mrn2_200p_xy” non sono disponibili dati del 3DVision. Infine, gli stessi drift per l’Edificio C sono mostrati in Figura 42 fino all’interruzione della sessione al test “tabas_50p”. Da Figura 43 a Figura 45 sono presentati i drift tra primo e secondo livello.”
Nelle figure 40, 41 e 42 (vedi Report), è evidente che gli spostamenti di interpiano nell’edificio “A” (senza pilastrino midollo) sono maggiori degli spostamenti di interpiano negli edifici “B” e “C” (con pilastrino midollo).
Nel Report è ancora scritto quanto appresso.
“Al fine di un confronto più efficace del comportamento dei modelli A e B (edificio realizzato in c.a. con tecnica di costruzione convenzionale a norma NTC2008 e con “Pilastrino Midollo” rispettivamente) si riporta il drift dal test “gilroy_50p” in poi, ovvero per i test in cui i due provini sono soggetti allo stesso carico aggiuntivo tramite uno stesso numero di piastre d’acciaio ancorate con la stessa carpenteria metallica. Nel
per la direzione x e in Figura 47 per la direzione y. Analogamente, i drift tra primo e secondo livello dei modelli A e B si possono confrontare in Figura 48 e Figura 49 (vedi Report), per le direzioni x e y rispettivamente. Con riferimento ai test da “gilroy_50p” in poi il modello B ha mostrato mediamente una riduzione del drift orizzontale del -5.95% tra la base e il primo livello, e del -8.92% tra primo e secondo livello.”
Nelle figure 46, 47, 48 e 49 (vedi Report), risulta graficamente evidente che gli spostamenti di interpiano sono sempre maggiori negli edifici senza pilastrino midollo e che, quindi, il pilastrino midollo riduce gli spostamenti.
Si rileva, come risulta più evidente nella figura 46 in cui si confronta lo spostamento di interpiano tra base e primo livello degli edifici A e B, che la
test del CTM e dell’Università di Napoli: il pilastrino midollo esplica al massimo la sua funzione durante le sollecitazioni sismiche più violente.
Confrontando i grafici delle figure 43 (edificio A senza piastrino, vedi Report), edificio B con pilastrino, risulta evidente che gli spostamenti sono di gran lunga maggiore nell’edificio senza pilastrino.
Inoltre, nell’edificio con il pilastrino non si ha quasi nessuno spostamento rispetto all’asse Z, cioè il pilastro e le altre strutture portanti non hanno subito alcuna deformazione in questa direzione.
Nel confronto dei test fatti all’ENEA con quelli fatti precedentemente all’Università di Napoli ed al CTM, è opportuno evidenziare che per quanto riguarda i danni visibili occorre limitarsi al confronto delle fessurazioni. Infatti nelle prove fatte all’Enea non era possibile scorticare l’esterno delle basi dei pilastri per evidenziare che il cuore dei pilastri stessi, cioè il pilastrino midollo, era rimasto del tutto integro,come era stato fatto nei precedenti test. Questo perché essendo gli edifici all’ENEA a due piani, sarebbe stato difficile e pericoloso toglierlo poi dalla tavola vibrante. Comunque, il quadro fessurativo dell’edificio A, senza pilastrino, ed il quadro fessurativo dell’edificio B, con il pilastrino, sono stati del tutto diversi, con maggiori e più grandi fessurazioni per l’edificio senza pilastrino.
È opportuno riportare i due quadri fessurativi, almeno quelli relativi alla base dei pilastri per vederne la differenza.
4.) - Test di SISMlab Spin – off – Università della Calabria
Nella premessa del Report è scritto testualmente quanto appresso.
“Il presente report è stato redatto al termine delle attività di misura eseguite sul Prototipo con rinforzo a seguito di trattamento su tavola vibrante. L'acquisizione dei dati sperimentali è stata svolta dalla
presso la sede del Centro Ricerche Casaccia dell'ENEA, Via Anguillarese, 30, 00123 Roma.
Il prototipo in esame ricordiamo è stato precedentemente oggetto di attività sperimentale di misura dei livelli di deformazione prodotti sia nelle fasi costruttive, sia per il posizionamento di carichi permanenti, i cui risultati sono illustrati in altro documento. È importante puntualizzare che la struttura prototipale è con il sistema midollo affiancato alle armature ordinarie previste dalle vigenti nonne in materia di costruzioni, le NTC'08.
In questa fase che stiamo illustrando, verranno per come già evidenziato riportate le misure dei livelli di deformazione residua prodotte sulle membrature resistenti a seguito di programmi di carico imposti per mezzo di tavola vibrante. In particolare sul Prototipo sono state implementate due serie di input di carico, note a priori, per mezzo della tavola vibrante messa a disposizione dall 'ENEA. Le suddette serie di input hanno avuto la prerogativa di essere suddivise in due parti al fine di avere uno spazio temporale per acquisire livelli di deformazione in fase intermedia.
Per una visione più completa delle attività svolte e della collocazione temporale del presente documento si rimanda al Report d'Inquadramento Generale, contenente il Programma di ricerca entro cui ci si inserisce.
Il progetto di monitoraggio sul prototipo con il rinforzo, cioè con il pilastrino midollo, ha previsto l’istallazione di sensori a fibra ottica su due pilastri e su due travi del primo ordine.
La figura 1 e la figura 2 identificano i pilastri con il pilastrino midollo strumentati con dei sensori a fibra ottica. Le figure n. 5 e n. 6 indicano la posizione dei sensori del pilastro 2 e nel pilastro 3. La figura n. 7 identifica le travi strumentate, cioè le travi 1-4 e 2-3.
Le figure n. 12 e n. 13 indicano, rispettivamente, la posizione dei sensori nelle travi 2-3 e 1-4.
“In questa sezione vengono restituite le misure effettuate durante la campagna di acquisizione dei 21 sensori a fibra ottica, 12 installati sui pilastri del primo ordine e 9 sulle travi del primo livello, espletata fino alla data del 5 Giugno 2015, ovvero a valle dell'applicazione di tutti i cicli di carico previsti per il Prototipo in esame, pertanto saranno analizzate le variazioni di deformazione inerenti esclusivamente i due cicli di carico prodotti.”.
Inoltre, il report al punto 4 nelle: “Valutazioni tecniche a valle del primo ciclo di carico” è detto testualmente quanto appresso.
“Di seguito sono riportate le valutazioni di carattere tecnico effettuate a valle del trattamento numerico dei dati sperimentali per ottenere i livelli di deformazione. In pratica, verranno restituiti gli incrementi di defonnazione registrati in concomitanza di due diversi eventi. Il primo relativo al primo input di carico ed il secondo a seguito del secondo input di carico. E' bene precisare che il primo incremento di deformazione è stato calcolato prendendo come zero di riferimento il regime di deformazione dei pesi propri e dei carichi permanenti.
L'obiettivo dell'acquisizione sperimentale è naturalmente quello di identificare i livelli di deformazione residua presenti sulle barre di armatura. Ciò al fine di localizzare eventuali danni e/o plasticizzazioni indotte dai regimi di carico applicati. Tali analisi saranno successivamente utilizzate in comparazione con quelle rilevate sul Prototipo realizzato senza il "Sistema Midollo".”
Appresso vengono riportati i grafici di confronto sui pilastri Riportare grafici di confronto da pag 81 a 84.
Il report, nelle conclusioni, attesta testualmente quanto appresso.
“Sul prototipo con rinforzo a seguito dei programmi di carico imposti su tavola
1) L’applicazione del 1° ciclo di carico ha evidenziato per mezzo dei sensori sulle sezioni strumentate la presenza di deformazioni anelastiche permanenti;
2) Questa evidenza è stata rilevata sia sui sensori di tipo SOFO che su quelli di tipo Fiber Sensing;
3) Sui pilastri il secondo ciclo di carico applicato non ha prodotto un
apprezzabile incremento delle deformazioni permanenti ma semplicemente un incremento di danneggiamento di poche unità percento;
4) Sulle travi, invece, in più sezioni solo il secondo ciclo di carico applicato ha prodotto un apprezzabile incremento delle deformazioni permanenti.
5) Complessivamente dai grafici di confronto, e per un gran numero di punti strumentali, si rileva che la presenza del rinforzo riduce apprezzabilmente il livello di danneggiamento
Ulteriori considerazioni relative al confronto tra il prototipo senza rinforzo e con rinforzo sono riportate nel report di inquadramento generale, dove in modo più esaustivo vengono rilevati i benefici apportati dal sistema midollo.
