Metodologie di analisi per la previsione della risposta strutturale di manufatti architettonici in carpenteria metallica

Il progetto si inquadra nell'ambito della Linea 2, Tema 2 "Metodi e modelli predittivi del comportamento strutturale di manufatti in presenza ed in assenza di danno (Coord. Prof. L. Ascione)" del progetto di ricerca settore 4 Legge 449/97 "Diagnosi e salvaguardia di manufatti architettonici con particolare riferimento agli effetti derivanti da eventi sismici ed altre calamità naturali". Obiettivo principale dell’attività della presente unità di ricerca è stato lo sviluppo di adeguate metodologie di analisi per la previsione affidabile del comportamento a collasso dei manufatti architettonici in carpenteria metallica e della valutazione in esercizio della loro vita residua. La ricerca si è svolta nel corso di tre anni, durante i quali sono stati raggiunti diversi obiettivi per lo sviluppo ed l’applicazione della metodologia di analisi in oggetto. L’attività del primo anno è stata rivolta all’analisi sistematica dello stato dell’arte, con particolare riferimento alla classificazione delle proprietà meccaniche del materiale impiegato nelle costruzioni metalliche di interesse storico, alla selezione del caso di studio ed all’identificazione geometrica del sistema strutturale prescelto. Gli obiettivi previsti e raggiunti nel primo anno di attività sono stati i seguenti: Analisi sistematica dello stato dell’arte; Definizione e classificazione delle tipologie strutturali; Individuazione dei casi tipici di studio; Identificazione e classificazione delle principali componenti strutturali con riferimento al caso di studio. Le attività svolte durante il secondo anno del progetto di ricerca hanno avuto come principale obiettivo quello di valutare il danneggiamento indotto dalla corrosione atmosferica sulle membrature metalliche di interesse storico, al fine di poterne determinare il comportamento a collasso e stabilirne l’effettiva vita residua. In particolare, l’attività ha riguardato la classificazione dei diversi fattori di degrado, facendo ricorso ai vari studi presenti in letteratura, e alla definizione di curve di corrosione, applicate successivamente al caso studio prescelto. Gli obiettivi previsti e raggiunti nel secondo anno di attività sono i seguenti: Analisi dello stato dell’arte sui modelli di degrado presenti in letteratura; Acquisizione di dati sperimentali e sviluppo di nuovi modelli di degrado per la previsione del danneggiamento da corrosione per le strutture in ferro; Applicazione al caso di studio. L’obiettivo principale del terzo anno di ricerca è stato lo sviluppo e l’applicazione al caso studio della metodologia di analisi per lo studio di vulnerabilità e di durabilità, sulla base sia di indagini numeriche che sperimentali. In particolare, con riferimento al caso di studio selezionato, l’attività di ricerca del terzo anno è stata svolta secondo le seguenti fasi: Analisi delle metodologie di calcolo per la valutazione della vita residua; Rilievo delle caratteristiche geometriche; Analisi del degrado da corrosione e verifica dei modelli di previsione; Caratterizzazione del materiale mediante prove di trazione, di durezza ed analisi chimiche; Studio numerico-sperimentale delle connessioni chiodate; Implementazione del modello numerico agli elementi finiti; Analisi di vulnerabilità.