Tecnologie

Il Progetto sviluppa nuove tecnologie per il miglioramento sismico del patrimonio edilizio, tra loro integrate, il cui utilizzo combinato concorra al raggiungimento del livello obiettivo di sicurezza sismica:

  • Sistemi innovativi di rinforzo esterno dei fabbricati, basati sull’utilizzo di casseforme coibentanti in polistirene con armature metalliche integrate e calcestruzzo o malte fibrorinforzate spruzzate;
  • Pannelli di legno per interventi strutturali interni, per il controventamento e l’irrigidimento degli impalcati e delle coperture, e il miglioramento delle proprietà̀ dissipative;
  • Tecnologie integrative all’intervento strutturale, quali sistemi di monitoraggio strutturale ed ambientale e pacchetti di finitura a basso spessore.

Il Progetto prevede anche lo sviluppo di interfacce software per il calcolo strutturale, necessarie per la valutazione del livello di sicurezza sismico dei fabbricati e per una efficace progettazione e la verifica degli interventi.

Non ostacolando la fruizione dell’edificio, gli interventi realizzati con l’impiego delle tecnologie sviluppate nel Progetto possono essere facilmente programmati da parte dei proprietari e gestori, siano essi privati o pubblici, e nell’ambito di interventi di rigenerazione del patrimonio edilizio possono perseguire diversi obiettivi, integrabili tra loro (incremento della resilienza, miglioramento delle prestazioni energetiche dell’involucro). Possono inoltre essere integrati con nuove impiantistiche e sistemi di monitoraggio (ambientale e strutturale) utili per verificare il corretto funzionamento degli interventi e per impostare i piani di manutenzione.

Consentono l’accesso da parte dei proprietari e utilizzatori dei beni a benefici fiscali, quali il Sismabonus.

Tecnologie sviluppate

 

1 – Prototipo di sistema parete con casseri coibentanti 

Realizzazione di un Prototipo in scala reale di parete con casseri coibentanti per il rinforzo di un edificio esistente con sistema strutturale ricorrente nel contesto regionale (telaio in c.a. o muratura).
Il Prototipo include i sistemi di collegamento a livello di fondazione, parete, solaio e copertura sviluppati ed ottimizzati nel Progetto.

Gli obiettivi che si conseguono con il Prototipo sono:

  • verifica di eseguibilità della tecnologia, attraverso le fasi realizzative del Prototipo;
  • dimostrazione dell’efficacia della tecnologia sviluppata (particolare riferimento al collegamento tra struttura di rinforzo ed esistente) in ambiente rilevante e quindi il raggiungimento di TRL 6;
  • attivazione di un rapporto di filiera tra le aziende produttrici dei componenti base del rinforzo, casseri coibentanti (Atma Eng) e malte fibrorinforzate (Fili&Forme), e dell’azienda che seguirà gli interventi sull’esistente (FratellièPossibile).

2 – Prototipo dei sistemi a pannelli di legno ingegnerizzati

Realizzazione di Prototipi in scala reale delle tecnologie di rinforzo a pannelli, per varie applicazioni su strutture esistenti:

  • Prototipo di pareti di legno, quali elementi di controventamento verticale collegati a strutture di solaio, copertura e fondazione;
  • Prototipo di pannelli dissipativi di legno, usati in sostituzione di pareti interne, e relativi sistemi di collegamento all’esistente;
  • Prototipo del sistema di rinforzo di solai con pannelli XLam, con eventuale utilizzo di materiali compositi, per limitare lo spessore dell’intervento, e relativi collegamenti alle strutture verticali;

Gli obiettivi che si conseguono con i Prototipi sono:

  • verifica di eseguibilità della tecnologia e l’ottimizzazione delle modalità̀ realizzative, attraverso le fasi realizzative del Prototipo;
  • dimostrazione dell’efficacia della tecnologia sviluppata (particolare riferimento al collegamento tra struttura di rinforzo ed esistente) in ambiente rilevante e quindi il raggiungimento di TRL 6;
  • attivazione della collaborazione tra le aziende FratellièPossibile e Fibrenet.

3 – Prototipi dei sistemi di rinforzo assemblati ed integrati con finiture e monitoraggio 

Realizzazione di due Prototipi in scala reale:

  • Prototipo 1: rinforzo di un sistema strutturale verticale esistente mediante la tecnologia a pareti con casseri coibentanti, equipaggiata con sistema di monitoraggio diffuso a basso costo (MEMS) e integrata con finiture e impiantistica del fabbricato;
  • Prototipo 2: solaio rinforzato all’estradosso con tecnologia a pannelli XLam con pacchetto di finitura in ceramica a basso spessore e membrane disaccoppianti. Il Prototipo sarà̀ corredato dai collegamenti necessari per l’ancoraggio alle strutture e alle pareti lignee di rinforzo/dissipazione.

Gli obiettivi che si conseguono con i Prototipi sono:

  • dimostrazione di raggiungimento di TRL 7, ovvero applicabilità̀ in ambiente operativo del sistema di rinforzo strutturale integrato con i sistemi di monitoraggio (MEMS), finiture ed impiantistica;
  • attivazione della collaborazione tra le aziende Sacertis (monitoraggio) e Panaria (ceramica).

4 – Strumenti per la progettazione integrata

Definizione di criteri e strumenti operativi ad ausilio dei professionisti per la progettazione integrata dei sistemi di miglioramento sismico che utilizzino le tecnologie innovative proposte nel Progetto. Nello specifico, si forniscono criteri e metodologie (Linee guida / Manuale operativo) per la modellazione dei componenti strutturali della tecnologia di rinforzo, sia in ambito lineare che non-lineare.

Si sviluppano inoltre interfacce (software) per il dimensionamento e la verifica degli elementi innovativi studiati nel Progetto, inclusi i collegamenti tra gli stessi, quali ausilio per la progettazione degli interventi.

Infine si applicano tali strumenti ad almeno due casi studio, un edificio privato ed un edificio ad uso scolastico, rinforzati con le differenti tecnologie sviluppate. I risultati saranno resi disponibili ai professionisti come esempi di calcolo e a tale scopo saranno utilizzati nell’ambito del progetto di formazione.

5 – Dimostratore virtuale completo delle tecnologie di miglioramento proposte

Realizzazione, anche con uso di tecnologia BIM, di un dimostratore virtuale del sistema di rinforzo applicato a una struttura rappresentativa del patrimonio edilizio regionale, al fine di riprodurre le fasi salienti di applicazione delle tecnologie sviluppate:

  • fasi di applicazione del sistema di rinforzo esterno con casseri coibentanti integrato con i sistemi di collegamento alla struttura esistente;
  • fasi di installazione dei sistemi di rinforzo interni costituiti da pannelli di legno con funzione di controventamento, elementi dissipativi in sostituzione di tramezzature, elementi di rinforzo di piano di solai/coperture e dei relativi sistemi di collegamento.

Il dimostratore ha anche lo scopo di attestare l’integrabilità̀ del sistema di rinforzo con sistemi di impianto, pacchetti innovativi di pavimento e soluzioni per il monitoraggio, e la verifica dei tempi di esecuzione in riferimento al requisito di limitazione d’interruzione d’uso del fabbricato.