Analisi numerico-sperimentale del comportamento al sisma e al fuoco di giunti composti acciaio-calcestruzzo, a parziale ripristino di resistenza flessionale

CAPITOLO 1 Introduzione Pagina 2 1.1 Strutture composte acciaio-calcestruzzo soggette all’azione del sisma e del fuoco Le strutture composte acciaio-calcestruzzo costituiscono una soluzione progettuale che ha avuto crescente impiego nelle regioni soggette ad eventi sismici. Il motivo di tale successo deriva dai vantaggi offerti in termini di rigidezza, resistenza e duttilità degli elementi composti e dalla rapidità e facilità di esecuzione. Inoltre, tali strutture presentano delle buone caratteristiche di resistenza al fuoco rispetto alle strutture in acciaio; quest’ultimo aspetto è particolarmente interessante considerata l'alta probabilità che un incendio possa svilupparsi in seguito ad un evento sismico. Nonostante tali evidenti vantaggi, la conoscenza del comportamento duttile delle strutture composte risulta, allo stato attuale, sufficientemente sviluppata solo per quanto riguarda il comportamento di travi composte. Per ciò che riguarda invece il comportamento dissipativo di giunti a parziale ripristino di resistenza, di colonne composte e di nodi di base, le conoscenze risultano assai limitate. Inoltre è importante evidenziare che incendi e terremoti sono azioni eccezionali che in genere sono trattate come eventi indipendenti e considerati separatamente nella progettazione, trascurando la possibile sequenza temporale degli eventi. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di avvicinarsi ad un nuovo approccio progettuale per strutture a telaio nel quale gli elementi strutturali dissipativi dovranno garantire soddisfacenti prestazioni in presenza di azioni sismiche e al contempo assicurare un adeguato comportamento al fuoco pur con caratteristiche meccaniche deteriorate dagli effetti dell’azione sismica. S’intendono ottenere, quindi, informazioni con le quali definire procedure per la progettazione di giunti trave-colonna duttili ed in grado di resistere agli incendi: giunti interni ed esterni costituiti da colonne “partially encased” ossia sezioni ad I parzialmente rivestite di calcestruzzo. I dati sulla resistenza al fuoco ottenuti attraverso un’indagine numerico-sperimentale possono costituire la base per la definizione dei dettagli costruttivi dei giunti e per lo sviluppo di modelli di danno che saranno utilizzati per la predizione e la valutazione del danneggiamento di strutture a telaio sottoposte a terremoti ed incendi. Come accennato precedentemente, l'assemblaggio di elementi in acciaio con elementi in conglomerato cementizio armato permette di realizzare delle strutture che consentono di sfruttare le peculiari caratteristiche dei due elementi che le formano.