Nodi strutturali pilastro-trave. Il sistema Nodo Sismi Rep

Entro la fine dell’estate saranno completate le sperimentazioni sull’innovativo Nodo Sismi Rep® – brevetto depositato nel 2004 – svolte nei laboratori della Tongji University di Shanghai e dell’Università degli Studi di Padova.

Si tratta di un nodo antisismico pilastro-trave formato da componenti del Sistema Rep® potenzialmente in grado di assicurare, sulla base delle modellazioni già eseguite:
resistenza meccanica, fattore che si mantiene costante pur riducendo le masse strutturali;
duttilità, che permette alla struttura di andare oltre il limite elastico senza rischio di collasso.

Inserito nelle zone di intersezione tra trave e pilastro, Nodo Sismi Rep® permette di governare gli effetti locali di diffusione delle tensioni, fornendo una risposta sismica di tipo dissipativo.
Il Nodo Sismi Rep® è stato studiato per l’applicazione combinata di Pilastri PDTI® con Tralicci Rep® TRC, ma può essere impiegato anche in caso di strutture portanti di tipo tradizionale.
È costituito da un traliccio reticolare verticale da ancorare alle travi del solaio mediante tralicci orizzontali, che affiancano le travi nel nodo, in modo da solidarizzare le strutture orizzontali a quelle verticali.
Grazie alla continuità dell’armatura resistente fra trave e pilastro, Nodo Sismi Rep® assicura prestazioni strutturali certe, eliminando le possibili difformità fra la previsione del progetto strutturale e quanto viene effettivamente realizzato in cantiere.
Questa caratteristica affianca le altre che già distinguono il Sistema Rep®: rapidità di realizzazione, semplicità nel montaggio, sicurezza in cantiere, certezza di tempi e costi.

 “I test – spiega il professor Tobia Zordan (College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai) – sono mirati allo sviluppo di nodi di collegamento tra elementi prefabbricati per verificare le caratteristiche prestazionali. Vogliamo consentire al progettista che si rivolge alla prefabbricazione di alto livello una maggiore consapevolezza in merito alla risposta strutturale dei giunti – e perciò dell’intero manufatto – a un evento sismico.”

Come è fatto il Nodo Sismi Rep®
Il Nodo Sismi Rep® è composto da
– Pilastri PDTI® costituiti da profili in acciaio a dilatazione trasversale impedita, con sezione quadrata/rettangolare o circolare, riempiti con calcestruzzo;
– Tralicci Rep® TRC, prodotti in forme e dimensioni differenti per favorire la miglior integrazione con le Travi Rep® e le strutture verticali.

I Pilastri PDTI® sono adatti per la costruzione di edifici civili e industriali.
Possono avere uno sviluppo mono o pluripiano in tre diverse tipologie: con finestratura al nodo, con irrigidimento al nodo o passante al nodo.
La loro struttura è formata da una camicia in acciaio, con spessore e diametro variabile, che oltre a costituire un pratico cassero per il getto di completamento svolge la funzione di cerchiatura del nucleo di calcestruzzo interno, aumentando la resistenza globale.
Sono presenti flangiature di base e di appoggio interpiano, per la messa in opera del prodotto e delle travi degli eventuali impalcati intermedi.
L’impiego di una gabbia interna in acciaio consente di soddisfare anche i requisiti di resistenza al fuoco.

I Tralicci Rep® TRC vengono posizionati agli appoggi per realizzare la continuità orizzontale delle strutture e l’ancoraggio delle Travi Rep®, assolvendo anche alla funzione di staffatura dell’insieme pilastro-trave necessaria per il confinamento del calcestruzzo al nodo.
Sono prodotti singolarmente o assemblati mediante calastrelli, a seconda delle necessità.
La loro posa in opera è rapidissima e prevede il semplice inserimento tra i ferri dei pilastri e delle travi concorrenti al nodo, senza nessun’altra operazione manuale.

Le prove sperimentali
Abbiamo chiesto all’ing. Roberto Scotta del Dipartimento di costruzioni e trasporti alla Facoltà di ingegneria di Padova in cosa consistono le prove sperimentali che sono state effettuate e quelle ancora in corso.
In estrema sintesi – ci dice Scotta – vengono messe a confronto resistenza e duttilità di nodi pilastro-trave di tipo classico in calcestruzzo armato e di Nodi Sismi Rep®”.

Il pieno rispetto delle prescrizioni della recente normativa antisismica è il punto di partenza delle ricerche intraprese sul Nodo Sismi Rep®. – spiega l’ing. Massimo Bozzo, responsabile R&S di Tecnostrutture, l’azienda che ha sviluppato il sistema. “L’ordinanza 3274/2003 non affronta alcune problematiche tecnologiche connesse alla concreta realizzazione degli elementi strutturali, ad esempio, il compattamento del calcestruzzo, parametro importantissimo per assicurare l’efficacia della risposta alle sollecitazioni sismiche. Fine ultimo della sperimentazione in corso è proprio valutare tutti i parametri prestazionali del Nodo Sismi Rep®, soprattutto quelli non esplicitamente soggetti a prescrizione normativa.”

Entro l’estate, a ricerche concluse, conosceremo con esattezza il comportamento del nodo e da settembre Tecnostrutture® sarà pronta per progettare le future evoluzioni del sistema Rep®, grazie all’impiego del Nodo Sismi Rep®.

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