Creare & Innovare"La creatività è contagiosa. Trasmettila"
Albert Einstein SinossiNEWORK nasce dall'unione di persone dalla spiccata attitudine verso la ricerca e l'innovazione; aspetti, quest'ultimi, che hanno permesso di sviluppare, nel corso degli anni, innovativi progetti nell'ambito dell'ingegneria come scienza applicata alle strutture ed ai materiali. I diversi progetti, realizzati in ambito accademico, sono stati condotti attraverso campagne sperimentali che hanno previsto un'intensa attività di laboratorio, raffinate simulazioni numeriche e tramite la messa a punto di sofisticati modelli analitici.
La grande passione per la ricerca unita ad un ambiente, come quello universitario, ricco di continui stimoli e dall'elevato contenuto scientifico, ha permesso il raggiungimento di risultati di pregio che speriamo possano rappresentare una solida base per le ricerche del domani. |
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Temi aperti
STRUTTURE IN ACCIAIO
Il rinforzo strutturale degli edifici esistenti nei confronti dell'azione sismica è diventato negli anni recenti un esigenza sempre più concreta. La presenza diffusa nel tessuto urbano, di edifici in cemento armato costruiti nel dopoguerra e come tali pensati per resistere alle sole azioni verticali, rende necessaria la messa a punto di un efficace sistema di intervento che permetta la riduzione e, dove è possibile l'annullamento, della vulnerabilità sismica di tali costruzioni. Il presente lavoro di ricerca mira allo studio e alla messa in opera di semplici dispositivi in acciaio di rinforzo che riducano le criticità presenti in gran parte degli edifici esistenti per effetto di una limitata conoscenza del problema sismico.
Il rinforzo strutturale degli edifici esistenti nei confronti dell'azione sismica è diventato negli anni recenti un esigenza sempre più concreta. La presenza diffusa nel tessuto urbano, di edifici in cemento armato costruiti nel dopoguerra e come tali pensati per resistere alle sole azioni verticali, rende necessaria la messa a punto di un efficace sistema di intervento che permetta la riduzione e, dove è possibile l'annullamento, della vulnerabilità sismica di tali costruzioni. Il presente lavoro di ricerca mira allo studio e alla messa in opera di semplici dispositivi in acciaio di rinforzo che riducano le criticità presenti in gran parte degli edifici esistenti per effetto di una limitata conoscenza del problema sismico.
BRB: controventi dissipativi ad instabilità impeditaBRB (Buckling Restarined Braces) ossia controventi ad instabilità impedita.
Si tratta di controventi in acciaio altamente dissipativi, costituiti essenzialmente da un’anima in acciaio che può scorrere liberamente all'interno di un “guscio” flessionalmente molto rigido in grado di ostacolarne l’instabilità; l’anima è l’elemento portante che dissipa energia in campo plastico, offrendo un comportamento isteretico stabile e caratterizzato da ampi cicli, simmetrici in trazione ed in compressione. La ricerca si è concentrata su BRB di tipo ALL-STEEL (in solo acciaio) ed in particolare sullo studio della loro corretta progettazione. Quest'ultima soluzione è caratterizzata da una naturale leggerezza d'impiego, relativa facilità di messa in opera e non richiede la presenza di manodopera specializzata. Inoltre, prevedendo un assemblaggio a secco, è consentito lo smontaggio, l'ispezione e l'eventuale sostituzione dell'anima dissipativa qualora questa risultasse danneggiata in seguito ad un importante evento sismico. Pertanto, grazie anche alla loro affidabilità strutturale, risultano particolarmente adatti per la protezione sismica di edifici esistenti in calcestruzzo armato e per edifici di nuova progettazione. ...VEDI ANCHE PUBBLICAZIONI: 2), 4), 5), 6), 12) |
Instabilità: progettazione controventi concentrici ad XIl lavoro ha affrontato lo studio sperimentale e numerico di controventi concentrici in acciaio a X, realizzati impiegando dei piatti come diagonali.
La necessità di dover rispettare un limite inferiore e superiore imposti sia dalla Normativa italiana che dall'Eurocodice 8, sulla snellezza adimensionale dei diagonali di controvento, mette in risalto l'importanza di una corretta valutazione delle lunghezze di libera inflessione. I risultati sperimentali del telaio controvento ad X, in scala reale, hanno dimostrato la correttezza delle previsioni teoriche sulle lunghezze di libera inflessione, i cui valori risultano molto inferiori a quelli normalmente usati nella pratica professionale. Risulta pertanto necessario l'utilizzo di diagonali le cui sezioni siano caratterizzate da bassi valori del raggio giratore d'inerzia. I risultati sperimentali hanno consentito inoltre di validare un modello non lineare numerico agli elementi finiti basato su una discretizzazione a fibre e che tiene conto delle non linearità geometriche. Le analisi numeriche risultano in buon accordo con i risultati della prova sperimentale sia in termini di carico di buckling che post-buckling, cogliendo con precisione il comportamento isteretico dell'intera struttura. ...VEDI ANCHE PUBBLICAZIONI: 1), 4) |
STRUTTURE IN CALCESTRUZZO
Il calcestruzzo è un conglomerato costituito da una miscela di legante, acqua e aggregati. Nonostante l'estrema semplicità della sua composizione e la sua storia millenaria, ad oggi il calcestruzzo è ancora un materiale oggetto di continua ricerca. A tal riguardo ci siamo dedicati allo sviluppo di materiali innovativi guardando alla resistenza e alla durabilità (calcestruzzi fibrorinforzati ad elevate prestazioni), alla tecnologia di applicazione (spritz-beton) e all'estetica (...coming soon).
Il calcestruzzo è un conglomerato costituito da una miscela di legante, acqua e aggregati. Nonostante l'estrema semplicità della sua composizione e la sua storia millenaria, ad oggi il calcestruzzo è ancora un materiale oggetto di continua ricerca. A tal riguardo ci siamo dedicati allo sviluppo di materiali innovativi guardando alla resistenza e alla durabilità (calcestruzzi fibrorinforzati ad elevate prestazioni), alla tecnologia di applicazione (spritz-beton) e all'estetica (...coming soon).
HPFRC calcestruzzi ad alte prestazioniDurante gli anni di ricerca universitaria abbiamo avuto modo di sviluppare calcestruzzi innovativi ad elevate prestazioni, ponendo l’attenzione sui diversi aspetti caratterizzanti questo tipo di materiali: le resistenze raggiunte sono nell’ordine dei 100 MPa (1000 kg/cm2) a compressione. Altro aspetto non trascurabile riguarda la durabilità, in particolare sono stati indagati gli aspetti relativi alla prematura fessurazione dovuta al ritiro vincolato, tema fondamentale in tutte le applicazioni di rinforzo (es. incamiciature di elementi esistenti) e in molte applicazioni al nuovo (es. pavimentazioni industriali).
Per contenere l’elevato ritiro osservato nei calcestruzzi ad elevate prestazioni, è stata sviluppata la tecnica dell’internal curing che consiste nel sostituire parte della sabbia presente con aggregati alleggeriti, costituiti da argilla espansa, imbibiti d’acqua. Quest’acqua viene rilasciata gradualmente durante la fase di maturazione ed è calcolata in modo da eliminare la parte di ritiro chimico. La presenza delle fibre all’interno della matrice consente invece un controllo della fessurazione: infatti, grazie alla loro forma e dimensione, si attivano molto prima delle barre di armatura tradizionale. Di conseguenza è possibile osservare un quadro fessurativo costituito da microfessure diffuse, piuttosto che macrofessure come invece avviene nei calcestruzzi con armatura tradizionale. Gli elevati valori di resistenza sono invece stati raggiunti utilizzando rapporti di acqua/cemento (o acqua/legante) molto bassi, inoltre, per ottenere matrici ancore più compatte, sono stati impiegati aggregati di piccole dimensioni e leganti costituiti da particelle molto piccole come ad esempio la silica fume. Infine, al fine di verificare l'efficacia delle soluzioni proposte, sono stati condotti diversi studi per il rinforzo di strutture esistenti sia con prove di laboratorio su provini in scala ridotta, sia attraverso simulazioni numeriche atte a prevedere il comportamento del materiale in applicazioni a scala reale. ...VEDI ANCHE PUBBLICAZIONI: 7), 8), 10) |
Innovativo sistema costruttivo con calcestruzzo SPRITZ-BETONLa ricerca ha avuto come oggetto lo sviluppo di un innovativo sistema costruttivo sostenibile, con l'obiettivo di realizzare abitazioni dall'elevato standard termico ed acustico. La struttura portante è composta da elementi strutturali sismo-resistenti costituiti da setti in calcestruzzo armato di limitate dimensioni, ampiamente diffusi lungo il perimetro dell'edificio. In particolare tutte le strutture verticali, sia quelle strutturali sia quelle secondarie (elementi di tamponamento), sono realizzate attraverso la proiezione di calcestruzzo di tipo shotcrete (o spritz-beton).
I risultati sperimentali ottenuti da test condotti su un edificio monopiano e su pareti a scala reale (eseguiti per valutare la risposta della struttura in termini di prestazioni termiche ed acustiche), hanno dimostrato l'affidabilità strutturale del sistema sviluppato che si è dimostrato adatto all'impiego anche in aree ad elevata sismicità. In parallelo alle prove di laboratorio sono state condotte delle simulazioni numeriche agli elementi finiti atte a riprodurre i principali meccanismi osservati sperimentalmente, che potrebbero rivelarsi dei validi strumenti di indagine per la valutazione della risposta sismica di strutture realizzate attraverso l'innovativa metodologia proposta. ...VEDI ANCHE PUBBLICAZIONI: 9) |
Pubblicazioni
2016
▪ 13) Reggia, A. Sgobba, S. Macobatti, F. Zanotti, C. Minelli, F. Plizzari, G.
STRENGTHENING OF A BRIDGE PIER WITH HPC: MODELLING OF RESTRAINED SHRINKAGE CRACKING.
Journal of Key Engineering Materials.
▪ 12) Bregoli G., Genna F., Metelli G.
ANALYTICAL ESTIMATES FOR THE LATERAL THRUST IN BOLTED STEEL BUCKLING-RESTRAINED BRACES.
Journal of Mechanics of Materials and Structures.
▪ 11) Rondi L., Bregoli G., Sorlini S., Cominoli L., Collivignarelli C., Plizzari G.
CONCRETE WITH EAF STEEL SLAGS AGGREGATE: A COMPREHENSIVE TECHNICAL AND ENVIRONMENTAL CHARACTERIZATION.
Composites Part B: Engineering.
2015
▪ 10) Reggia, A. Macobatti, F. Minelli, F. Plizzari, G.
A NEW RESTRAINED SHRINKAGE TEST FOR HPC REPAIR MATERIALS. International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting ICCRRR, October 2015, Leipzig, Germany,
▪ 9) Bregoli G., Madini Moretti A., Parolari M., Riva P., Santicoli M.
A SUSTAINABLE AND INNOVATIVE CONSTRUCTION SYSTEM. International Workshop on Durability and Sustainability of Concrete Structures (DSCS) - American Concrete Institute Italy Chapter (ACI IC), 1-3 Ottobre 2015, Bologna, Italia.
▪ 8) Macobatti, F. Zanotti, C. Meda, A. and Plizzari, A.
JACKETING OF EXISTING PIERS: EVALUATION OF THE RISK OF CRACKING DUE TO HYDRATION HEAT WHEN DIFFERENT TYPES OF APPLICATION TECHNIQUES ARE USED. Proceedings of the 7th RILEM Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cement Composites HPFRCC-7; June 2015, Stuttgart, Germany, RILEM Proceedings PRO 94, 2015, pp 465-472.
▪ 7) Macobatti, F.
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF EARLY-EDGE CRACKING IN RETROFITTING OF EXISTING RC STRUCUTURES, tesi di Dottorato. DICATAM, UNIBS.
2014
▪ 6) Genna F., Bregoli G.
SMALL AMPLITUDE ELASTIC BUCKLING OF A BEAM UNDER MONOTONIC AXIAL LOADING, WITH FRICTIONLESS CONTACT AGAINST MOVABLE RIGID SURFACES. Journal of Mechanics of Materials and Structures, Vol.9 (2014), No.4, 441-463.
▪ 5) Bregoli G., Baiguera M, Metelli G., Genna F.
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL ANALYSIS ON THE CORE LATERAL THRUST IN BOLTED BRB'S. EUROSTEEL 2014, September 10th - 12th, Naples, Italy.
▪ 4) Bregoli G.
STUDIO DI DISPOSITIVI IN ACCIAIO PER IL MIGLIORAMENTO SISMICO DI EDIFICI IN C.A., tesi di Dottorato. DICATAM, UNIBS.
▪ 3) Miller, A. Spragg, R. Antico, F. Ashraf, W. Barrett, T. Behnood, A. Bu, Y. Chiu, Y. Desta, B. Farnam, Y. Jeong, H. Jones, W. Lucero, C. Luo, D. Macobatti, F. Nickel, C. Panchmatia, P. Pin, K. Qiang, S. Qiao, C. Shagerdi, H. Tian, Q. Tokpotayeva, R. Vilani, C. Wiese, A. Woodard, S. and Weiss, W.J.
DETERMINING THE MOISTURE CONTENT OF PRE-WETTED LIGHTWEIGHT AGGREGATE: ASSESSING THE VARIABILITY OF THE PAPER TOWEL AND CENTRIFUGE METHODS. 4th International Conference on the Durability of Concrete Structures ICDCS, July 2014, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, Proceedings, 2015, pp 312-316.
2013
▪ 2) Metelli G., Genna F., Bregoli G., Baiguera M.
ANALISI DELLE SPINTE ESERCITATE DALL'ANIMA DI UN CONTROVENTO BULLONATO AD INSTABILITA' CONTROLLATA. Atti XXIV Congresso C.T.A., Torino 30 Settembre - 2 Ottobre 2013. Milano C.T.A. - Collegio dei Tecnici dell'Acciaio.
▪ 1) Metelli G., Bregoli G., Marchina E.
STUDIO NUMERICO E SPERIMENTALE DEL COMPORTAMENTO ISTERETICO DI CONTROVENTI CONCENTRICI. Atti XV Convegno ANIDIS - L’Ingegneria Sismica in Italia, Padova 30 Giugno - 4 Luglio 2013. Padova University Press.
▪ 13) Reggia, A. Sgobba, S. Macobatti, F. Zanotti, C. Minelli, F. Plizzari, G.
STRENGTHENING OF A BRIDGE PIER WITH HPC: MODELLING OF RESTRAINED SHRINKAGE CRACKING.
Journal of Key Engineering Materials.
▪ 12) Bregoli G., Genna F., Metelli G.
ANALYTICAL ESTIMATES FOR THE LATERAL THRUST IN BOLTED STEEL BUCKLING-RESTRAINED BRACES.
Journal of Mechanics of Materials and Structures.
▪ 11) Rondi L., Bregoli G., Sorlini S., Cominoli L., Collivignarelli C., Plizzari G.
CONCRETE WITH EAF STEEL SLAGS AGGREGATE: A COMPREHENSIVE TECHNICAL AND ENVIRONMENTAL CHARACTERIZATION.
Composites Part B: Engineering.
2015
▪ 10) Reggia, A. Macobatti, F. Minelli, F. Plizzari, G.
A NEW RESTRAINED SHRINKAGE TEST FOR HPC REPAIR MATERIALS. International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting ICCRRR, October 2015, Leipzig, Germany,
▪ 9) Bregoli G., Madini Moretti A., Parolari M., Riva P., Santicoli M.
A SUSTAINABLE AND INNOVATIVE CONSTRUCTION SYSTEM. International Workshop on Durability and Sustainability of Concrete Structures (DSCS) - American Concrete Institute Italy Chapter (ACI IC), 1-3 Ottobre 2015, Bologna, Italia.
▪ 8) Macobatti, F. Zanotti, C. Meda, A. and Plizzari, A.
JACKETING OF EXISTING PIERS: EVALUATION OF THE RISK OF CRACKING DUE TO HYDRATION HEAT WHEN DIFFERENT TYPES OF APPLICATION TECHNIQUES ARE USED. Proceedings of the 7th RILEM Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cement Composites HPFRCC-7; June 2015, Stuttgart, Germany, RILEM Proceedings PRO 94, 2015, pp 465-472.
▪ 7) Macobatti, F.
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF EARLY-EDGE CRACKING IN RETROFITTING OF EXISTING RC STRUCUTURES, tesi di Dottorato. DICATAM, UNIBS.
2014
▪ 6) Genna F., Bregoli G.
SMALL AMPLITUDE ELASTIC BUCKLING OF A BEAM UNDER MONOTONIC AXIAL LOADING, WITH FRICTIONLESS CONTACT AGAINST MOVABLE RIGID SURFACES. Journal of Mechanics of Materials and Structures, Vol.9 (2014), No.4, 441-463.
▪ 5) Bregoli G., Baiguera M, Metelli G., Genna F.
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL ANALYSIS ON THE CORE LATERAL THRUST IN BOLTED BRB'S. EUROSTEEL 2014, September 10th - 12th, Naples, Italy.
▪ 4) Bregoli G.
STUDIO DI DISPOSITIVI IN ACCIAIO PER IL MIGLIORAMENTO SISMICO DI EDIFICI IN C.A., tesi di Dottorato. DICATAM, UNIBS.
▪ 3) Miller, A. Spragg, R. Antico, F. Ashraf, W. Barrett, T. Behnood, A. Bu, Y. Chiu, Y. Desta, B. Farnam, Y. Jeong, H. Jones, W. Lucero, C. Luo, D. Macobatti, F. Nickel, C. Panchmatia, P. Pin, K. Qiang, S. Qiao, C. Shagerdi, H. Tian, Q. Tokpotayeva, R. Vilani, C. Wiese, A. Woodard, S. and Weiss, W.J.
DETERMINING THE MOISTURE CONTENT OF PRE-WETTED LIGHTWEIGHT AGGREGATE: ASSESSING THE VARIABILITY OF THE PAPER TOWEL AND CENTRIFUGE METHODS. 4th International Conference on the Durability of Concrete Structures ICDCS, July 2014, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, Proceedings, 2015, pp 312-316.
2013
▪ 2) Metelli G., Genna F., Bregoli G., Baiguera M.
ANALISI DELLE SPINTE ESERCITATE DALL'ANIMA DI UN CONTROVENTO BULLONATO AD INSTABILITA' CONTROLLATA. Atti XXIV Congresso C.T.A., Torino 30 Settembre - 2 Ottobre 2013. Milano C.T.A. - Collegio dei Tecnici dell'Acciaio.
▪ 1) Metelli G., Bregoli G., Marchina E.
STUDIO NUMERICO E SPERIMENTALE DEL COMPORTAMENTO ISTERETICO DI CONTROVENTI CONCENTRICI. Atti XV Convegno ANIDIS - L’Ingegneria Sismica in Italia, Padova 30 Giugno - 4 Luglio 2013. Padova University Press.