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Progetti di Ricerca

Gli ambiti di ricerca del Gruppo di Tecnica delle Costruzioni attualmente sono i seguenti:

 

Strutture in cemento armato

• Vulnerabilità sismica

Tecniche di valutazione della vulnerabilità attraverso analisi non lineare statica o dinamica. Tecniche di riduzione della vulnerabilità mediante interventi di miglioramento o adeguamento: placcaggio di elementi strutturali mediante elementi metallici; confinamento con tessuto in fibre di carbonio o polimeriche e matrice cementizia, rinforzo mediante nastri di acciaio preteso (metodo CAM).

• Influenza dei tamponamenti sulla risposta sismica

Studio teorico-sperimentale finalizzato a: definire un modello semplificato di “puntone equivalente” al pannello di tamponamento, in grado di riprodurre la risposta del telaio tamponato oltre il limite elastico; analisi degli effetti locali dell’interazione telaio-tamponamento e loro influenza sulla capacità della struttura; verifiche sperimentali su modelli al vero di telai monopiano tamponati.

• Risposta sismica di pilastri in regime di compressione eccentrica

Indagine teorico-sperimentale su elementi compressi in c.a., finalizzata a: definire per via analitica le condizioni ultime (curvatura e momento) di sezioni rettangolari armate, compresse e soggette a flessione retta; correlare i valori di momento e curvatura in regime di pressoflessione deviata ai valori dedotti in pressoflessione retta nei due piani principali di inerzia; validare le modellazioni dedotte attraverso prove su modelli al vero.

• Strategie di rinforzo di pilastri a bassa resistenza

Studio teorico-sperimentale sull’efficacia di rinforzi mediante incamiciatura metallica o fasciatura con tessuto di fibre di carbonio e malta. Verifica sperimentale dell’adeguatezza dei modelli che descrivono i legami costitutivi del calcestruzzo confinato e dell’armatura, includendo l’effetto di svergolamento delle barre in compressione.

• Comportamento di zone diffusive

Modelli evolutivi tirante-puntone per la valutazione della risposta di mensole tozze e la verifica della gerarchia delle resistenze. Studio sperimentale sull’influenza di fori passanti su travi e pilastri, imputabili a passaggi di tubazioni da impianto, carotaggio per prove di resistenza non distruttive, o simulanti regioni di testate di elementi precompressi.

 

Strutture in muratura

• Proprietà meccaniche di murature ordinarie

Studio teorico-sperimentale finalizzato a caratterizzare le murature in regime di compressione, centrata o eccentrica, e in regime di taglio. Murature costituite da: blocchi di calcarenite, mattoni in laterizio o mattoni in calcestruzzo alleggerito, legati da malte a bassa o media resistenza. Prove di compressione in direzione parallela o ortogonale ai letti di malta, e prove di compressione diagonale su pannelli in grande scala.

• Risposta sismica di sistemi murari ordinari

Studio teorico finalizzato alla valutazione della risposta di edifici tipo al variare della geometria dell’organismo strutturale e delle caratteristiche meccaniche dei materiali.

• Proprietà meccaniche di pareti in muratura armata

Indagine teorico-sperimentale sulla resistenza di pannelli murari in calcestruzzo alleggerito e armatura variamente disposta, soggetti a compressione costante e forza laterale monotonicamente crescente o ciclica.

• Vulnerabilità sismica di edifici storico-monumentali

Diagnostica strutturale e analisi di vulnerabilità del costruito storico e di edifici monumentali: dal percorso di conoscenza alla modellazione; progetto degli interventi di consolidamento e/o rinforzo, mediante tecniche tradizionali e innovative.

 

Strutture in acciaio, miste e vetro strutturale

• Strutture in acciaio in zona sismica

Indagini teoriche in tema di: stabilità dei controventi nei telai sismo-resistenti; telai controventati con diagonali eccentriche; sistemi duali costituiti da telai in acciaio e pareti in cemento armato; adeguamento sismico di strutture attraverso dissipatori e/o isolatori.

• Travi reticolari miste acciaio-calcestruzzo

Indagine teorico-sperimentale su travi miste tralicciate: problemi locali di trasmissione degli sforzi tra traliccio metallico e calcestruzzo; problemi specifici in fase I e fase II; modelli numerici e analitici per l’interpretazione del comportamento a taglio e validazione sperimentale; duttilità delle connessioni trave-pilastro; comportamento ciclico dei nodi.

• Travi e pilastri in vetro

Studio della forma della sezione trasversale di travi e pilastri in vetro stratificato e relativi effetti a lungo termine degli incollaggi. Prove di carico monotono su travi e pilastri con sezione rettangolare, a T e cruciforme. Modelli semplificati per la determinazione del carico di collasso di elementi portanti monodimensionali, tenendo conto degli effetti di instabilità flessionale e flesso-torsionale. Tecniche di irrigidimento dei profili, per conferire robustezza strutturale e garantire la corretta gerarchia di resistenze al sistema vetro-incollaggio.

 

Problemi connessi alle strutture da ponte

• Fenomeni differiti nelle strutture in calcestruzzo

Ritiro e viscosità. Visco-elasticità lineare. Modellazione del comportamento a lungo termine di strutture a schema variato.

• Metodi di analisi di travi curve

Hamiltonian Structural Analysis Method: Travi curve nello spazio. Travi su suolo elastico generalizzato. Sezioni in parete sottile. Ponti in curva.

• Strutture precompresse

Precompressione interna ed esterna. Precompressione bilanciata. Strutture funicolari. Domini di interazione.

 

Problemi di Ingegneria Sismica

• Identificazione dinamica

Formulazione di algoritmi di identificazione strutturale “output-only” in presenza di eccitazioni ambientali, basati su modelli che governano variabili stocastiche a densità di probabilità nota.

• Approcci pseudo-dinamici per la previsione della risposta strutturale

Studio della stabilità, accuratezza e propagazione di errori caratteristici nei metodi di integrazione numerica alla base di approcci pseudo-dinamici per sistemi fortemente non lineari.

• Dispositivi di dissipazione viscosa ed isteretica

Criteri di progetto di dissipatori isteretici e fluido-viscosi inseriti all’interno di controventi di strutture intelaiate o accoppiati alle pareti di strutture murarie.

 

Progetti di Ricerca e Convenzioni

 

• Progetto di ricerca triennale 2010-2013 DPC-ReLUIS (Dipartimento della Protezione Civile-Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica); Linea 1.1.2 – Strutture in cemento armato ordinarie e prefabbricate – sub task: 1) Influenza della tamponatura sulla risposta strutturale; 2) Comportamento e rinforzo di pilastri e travi.
• P.O. F.E.S.R. Sicilia 2007/2013 - Linea di intervento 4.1.1.1 - Progetto di Ricerca VESTRA - Elementi Strutturali in VEtro STRAtificato per applicazioni in Ingegneria Civile – Attività di Ricerca 2014-2015.
• P.O. F.E.S.R. Sicilia 2007/2013 - Linea di intervento 4.1.1.1 - Progetto di Ricerca - Produzione Eolica con Ridotto IMpatto Ambientale (P.E.R.IM.A.) - Attività di Ricerca 2014-2015.
• P.O. F.E.S.R. Sicilia 2007/2013 - Linea di intervento 4.1.1.1 (2010) – Progetto SLIM - Strutture leggere integrate e modulari per diverse applicazioni incluse le emergenze. - Leader partner Azienda Zetazoo con sede in Palermo – Project Partner: Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale – Università di Palermo.
• P.O. Italia Malta 2007/2013 - Costituzione di un sistema integrato di protezione civile transfrontaliero Italo-Maltese – Leader Partner Regione Siciliana - Presidenza - Dipartimento della Protezione Civile – Project Partner Università di Palermo Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale, dei Materiali. Responsabile per l’Università di Palermo.
• Convenzione tra il Dipartimento Regionale della protezione Civile e il Centro Interdipartimentale di Ricerca sui Centri Storici dell’Università degli Studi di Palermo per: la definizione della fase di conoscenza della Torre Pisana del Palazzo dei Normanni di Palermo per la valutazione della vulnerabilità sismica (convenzione del 19/11/2013).
• Convenzione con il Policlinico “Paolo Giaccone” di Palermo - Progetto degli interventi di adeguamento sismico del Padiglione Urologia del Policlinico, 2010.
• Valutazione della capacità del palazzo di giustizia di Palermo – Committente Provveditorato alle Opere Pubbliche di Palermo, 2013.
• Studio del danneggiamento dell’edificio sito a Palermo in via Libertà n. 203, sede di alcuni uffici della Amministrazione Regionale Siciliana – Committente Regione Siciliana, 2010.
• Soluzioni per le coperture dei mosaici della Villa del Casale in Piazza Armerina – Committente Regione Siciliana, 2010.