LA MODELLAZIONE AI MACRO-ELEMENTI DISCRETI DI STRUTTURE IN MURATURA RINFORZATE MEDIANTE "COMPOSITE REINFORCED MORTAR (CRM)"
Creators: name: Caliò, Ivo
name: Caddemi, Salvatore
name: Cannizzaro, Francesco
name: D'Urso, Domenico
name: Falco, Marcello
name: Liseni, Sandro
name: Occhipinti, Giuseppe
name: Pantò, Bartolomeo
Publisher: name: Zenodo
Year: 2021

description: Nel lavoro viene presentata una strategia di analisi originale ai macro-elementi discreti che consente la stima della resistenza sismica sia di edifici in muratura semplice, anche a carattere monumentale, che di tipologie composite a struttura mista muratura-calcestruzzo armato anche in presenza di rinforzi con intonaci armati. Nel modello proposto, macro-porzioni di muratura vengono schematizzate mediante macro-elementi discreti caratterizzati da un diverso grado di complessità in relazione alla tipologia della struttura da modellare. La strategia proposta consente di operare sia alla macro-scala che alla meso-scala, rappresentando quest’ultima una modellazione di dettaglio. La cinematica dei macro-elementi proposti è in grado di cogliere i principali meccanismi di collasso, sia nel piano che fuori piano, con un costo computazione notevolmente ridotto rispetto alle più complesse modellazioni agli elementi finiti o agli elementi distinti. L’innovativa strategia di simulazione numerica ha ricevuto numerose validazioni sia numeriche che sperimentali nella letteratura scientifica internazionale in cui è stata denominata ‘Discrete Macro Element Method’ (DMEM). Dopo una descrizione sintetica, orientata alla descrizione dei fondamenti della strategia di modellazione discreta, il DMEM viene applicato ad alcuni casi di studio rappresentativi di edifici in muratura e di strutture murarie a geometria curva, sia in assenza che in presenza di rinforzi. In particolare, si considera l’applicazione di sistemi di rinforzo tipo CRM (<em>Composite Reinforced Mortar</em>) su pareti e edifici in muratura che sono stati oggetto di studio nell’ambito della ricerca, e su volte a botte testate sperimentalmente. In tutti i casi esaminati viene mostrato il confronto della risposta ad azioni progressivamente crescenti tra struttura non rinforzata e la stessa struttura in presenza di diverse soluzioni di rinforzo evidenziandone il miglioramento in termini sia di resistenza che di duttilità. Come casi di studio sono stati considerati due edifici in muratura non rinforzata rappresentativi dell’edilizia storica residenziale tipica della città di Catania. I casi di studio esaminati, noti come edificio di ‘Via Martoglio’ e edificio di ‘Via Verdi’, sono stati entrambi selezionati nell’ambito di un progetto di ricerca nazionale che ha coinvolto diverse università italiane, noto come ‘progetto Catania’. Per stimare la prestazione sismica degli edifici oggetto di studio sono state condotte analisi statiche incrementali (push-over) con il software 3DMacro in cui la strategia di modellazione proposta è stata implementata per la stima del comportamento globale degli edifici in muratura e in struttura mista muratura calcestruzzo armato anche in presenza di rinforzi. I risultati ottenuti mostrano l’abilità del DMEM di modellare il comportamento globale di edifici in muratura in ambito non lineare e di consentire una valutazione accurata dell’efficacia della progettazione del sistema di rinforzo ipotizzato consentendo al progettista di ottimizzarne la scelta e la disposizione. Il DMEM viene inoltre applicato ad alcune volte in murature in presenza e in assenza di rinforzi e oggetto di un’accurata campagna sperimentale coordinata dal professore Natalino Gattesco dell’università di Trieste. Le simulazioni numeriche sono state effettuate con il software HiStrA che implementa l’approccio DMEM per l’analisi di edifici monumentali e di ponti ad arco in muratura.