IMPORTANTI RISULTATI PER LA SICUREZZA SISMICA DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALI

Nel corso di un progetto di ricerca durato tre anni, sono stati eseguiti test su un'ampia varietà di sistemi di supporto sia su singoli elementi che a livello di sistema presso EUCENTRE e in Hilti. Sulla base dei risultati ottenuti grazie a test approfonditi, è stato possibile stabilire dei modelli numerici di questi elementi. Questi modelli numerici sono stati studiati con analisi dinamiche volte a simulare i movimenti sismici e sono state studiate le loro prestazioni rispetto a diversi stati limite, come lo stato limite ultimo dei supporti e stato limite di deformazione. Grazie a queste attività la nostra comprensione del comportamento dei sistemi di installazione in un evento sismico è notevolmente migliorata. Oltre a questo, anche la nostra conoscenza riguardo ai test, la valutazione e la progettazione sismica più adatta dei sistemi di supporto è aumentata significativamente e i nostri principi interni di qualificazione e progettazione sono stati aggiornati. Tutto questo ora si traduce in una maggiore ottimizzazione e sicurezza della nostra offerta in questo campo.

Tutti i nuovi prodotti del portafoglio sismico di Hilti basano i loro dati di carico su test ciclici eseguiti secondo lo stato dell’arte dei protocolli di test. Questo si traduce in valori di resistenza sicuri e altamente attraenti che vengono utilizzati in una progettazione sismica all'avanguardia grazie al nostro software di calcolo interno. All’interno software le azioni sismiche possono essere calcolate secondo NTC 2018 [2], EN 1998 (Eurocodice 8) [3] e altri standard internazionali. L'utente viene automaticamente supportato nella GUI per applicare i parametri di progettazione più adatti per la progettazione. La rigidezza realistica degli elementi, il peso degli impianti, i supporti e la loro spaziatura lungo le linee di installazione si traducono in una valutazione automatizzata del periodo fondamentale del sistema di installazione Ta. Grazie a questo è possibile ottenere una stima più avanzata dell'azione sismica secondo gli ultimi standard di progettazione e le soluzioni finali possono essere ottimizzate in sicurezza nel nostro software. È importante sottolineare che quando non è possibile stimare il periodo fondamentale del NSE bisogna considerare la risonanza di questo con la struttura (Ta = T1) per motivi di sicurezza. D'altra parte, una corretta valutazione del periodo dei sistemi di supporto (Ta) porta ad una definizione allo stato dell'arte dei carichi sismici. Pertanto, come è possibile vedere in Figura 1, in alcune situazioni, la stima del periodo fondamentale del NSE può ridurre l'azione sismica di più volte portando ad una sostanziale riduzione dei materiali e dei costi.

Oltre alle attività di ricerca in collaborazione diretta con EUCENTRE, Hilti è impegnata in altri progetti di ricerca internazionali contribuendo con il know-how e con materiale. In un recente progetto finanziato dall'UE, chiamato SPIF – Seismic Performance of Multi-Component Systems in Special Industrial Risk Facilities, edificio a tre piani con struttura in acciaio dotato di serbatoi e tubi in pressione è stato studiato con un test su tavola vibrante. Per questo progetto sono stati coinvolti altri partner industriali e diverse università come Roma Tre, Università di Trento, Belgrado e Pavia, nonché RWTH Aachen. Hilti è anche membro del consiglio di amministrazione di SPONSE. Questa è un'associazione di ricerca globale che si occupa di "Prestazioni sismiche di elementi non strutturali”. In questa associazione gli ultimi risultati della ricerca vengono discussi e diffusi tra la comunità globale di esperti in questo campo. Questa associazione organizza workshop internazionali per rafforzare la rete globale di ricercatori in questo importante campo e tre volte all'anno viene pubblicata una newsletter di alta qualità con le ultime scoperte nel campo della ricerca sismica non strutturale.

[1] Daniele Perrone, Derek Rodriguez, Andre Filiatrault, Emanuele Brunesi, Clemens Beiter & Roberto Piccinin (2022) A Framework for the Quantification of Non-Structural Seismic Performance Factors, Journal of Earthquake Engineering, 26:16, 8468-8494, DOI: 10.1080/13632469.2021.1991516.

[2] Ministero delle infrastrutture e dei Trasporti, “Decreto Ministeriale 17 Gennaio 2018 C.S.LL.PP. Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni»” 2018.

[3] EN 1998-1: Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings.

[4] CIRCOLARE 21 gennaio 2019 , n. 7 C.S.LL.PP. Istruzioni per l’applicazione dell’ «Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018.