Atlante è la prima fondazione realizzata esclusivamente da elementi prefabbricati in calcestruzzo armato (c.a.v. e c.a.p.). L’accoppiata con un innovativo impianto di collegamento sismo-resistente tra plinto e pilastro, rende Atlante la fondazione ideale per il sostegno di ogni tipo di edificio civile ed industriale in zona sismica.
Prima ed unica nel suo genere, la fondazione Atlante unisce i vantaggi del prodotto industriale in serie marcato e certificato, con una straordinaria velocità di realizzazione. garantendo, attraverso robusti e calibrati perni in acciaio, e la perfetta continuità strutturale tra le varie parti che la compongono.
Connessione Krio: velocità di montaggio e resistenze superiori a quelle teoriche di calcolo
La connessione Krio è il naturale complemento di Atlante, e risponde all’esigenza di assemblare agevolmente un struttura complessa formata da elementi prefabbricati già finiti. Atteso da specifici alloggiamenti approntati nel plinto di Atlante, questo inedito dispositivo di aggancio, predisposto nel pilastro prefabbricato, consente un confortevole innesto della colonna: un’esigua quanto efficace colatura di malta cementizia a ritiro compensato, completano l’inghisaggio e la sigillatura della zona nodale: le prove sperimentali rivelano il comportamento di nodo infinitamente rigido con resistenze superiori a quelle teoriche di calcolo.
Atlante: la risposta alle esigenze di costruttori e tecnici
Concepita come organismo di fondazione diretta, Atlante nasce in prima istanza per fronteggiare le specifiche problematiche connesse alla costruzione di edifici prefabbricati, generalmente impostati su luci maggiori di quelli in calcestruzzo armato ordinario e con carichi molto più elevati, nell’intento di ricondurre alla filiera di controllo della produzione internalizzata e certificata tutte le parti del fabbricato.
Quale professionista del settore, dovendo calcolare la fondazione per un capannone industriale o terziario, non ha richiesto più volte al produttore di chiarire da relazione di calcolo la N,M,T di progetto da considerare, gli “scarichi” al piede, per poter dimensionare correttamente il plinto e la trave di collegamento, non si è confrontato più volte con il geologo per la corretta interpretazione dei cedimenti e del carico limite in ragione dei carichi alla base dei pilastri?
Quale responsabile non ha dovuto affrontare contradditori nella direzione lavori con impresa e maestranze nell’esecuzione delle armature e dei getti delle opere?
Assoggettare ad un unico responsabile il processo edificatorio dell’opificio, sin dall’approntamento della “base”, significa superare le incertezze del cantiere canonico e la dicotomia tra la parte di costruito fuori terra, processata e controllata, e la parte interrata priva dello stesso protocollo di sorveglianza, allo scopo di attualizzare i severi dettami delle norme cogenti in tema di sicurezza e durabilità delle opere, a cominciare dalla UNI EN 1992-1-1-“Progettazione delle strutture in calcestruzzo-Parte 1-1 Regole generali e regole per gli edifici per progettare l’opera in c.a. integrata dall’APPENDICE NAZIONALE dell’Eurocodice 2.
Ottemperare agli obblighi della marcatura CE secondo la norma EN 14991:2007, alle indicazioni della UNI EN 206-1, “Calcestruzzo – Specificazione, prestazione, produzione e conformità” riferire gli elementi alle prescrizioni delle NNTC 2008 e ss.mm.ii., alla comprovata validità dell’Eurocodice 7 e dell’ Eurocodice 8 rispettivamente sulla progettazione geotecnica e antisismica e sulle caratteristiche dei collegamenti per la trasmissione di sforzi e accelerazioni, conferisce agli elementi di ATLANTE e alla connessione KRIO i distintivi di una rivoluzionaria qualificazione per l’intera struttura, non altrimenti conseguibile.
Atlante rappresenta un nuovo approdo per il processo edilizio controllato, ima soluzione tecnologica che colma una lacuna nel campo della prefabbricazione offrendo un solido riscontro ai quesiti inevasi o soddisfatti solo parzialmente: le fondazioni prefabbricate esistono? Si possono adoperare in zona sismica? Sono interamente prefabbricate o lo sono solo in parte? Le travi di collegamento esistono o vanno realizzate in opera?
Atlante risponde a questi interrogativi legati alle convenzionali fondazioni in opera e lo fa per tutti i tipi di strutture prefabbricate (non solo quelle in calcestruzzo armato ma anche acciaio, legno o qualsivoglia materiale), offrendosi come supporto alternativo anche per le invalse strutture in opera, relegando il problema del corretto dimensionamento e della progettazione fondale a mera fornitura di sforzi di progetto e relazione geotecnica all’azienda produttrice.
Il concept Atlante-Krio assicura la salvaguardia dei dettagli costruttivi, determinanti per motivare la consonanza tra i modelli teorici in fase di progettazione ed il reale comportamento statico e dinamico delle strutture, presidia il rendimento antisismico e la durabilità delle opere, sostiene la perequazione dei materiali utilizzati secondo le necessità di calcolo, implementa la sicurezza degli operatori in cantiere: pochi, specializzati, che hanno solo il compito di assemblare gli elementi.
Atlante, come la figura mitologica da cui prende il nome, porta su di sé il mondo dell’edilizia contemporanea e la sostiene nelle linee guida che la governano: qualità e risparmio dei materiali impiegati, certezza del costruito, controllo numerico della progettazione, dell’esecuzione e della produzione dei manufatti. La ricerca e lo sviluppo di questa tecnica d’avanguardia, validata da immediati riscontri sperimentali, assegna un ampio respiro alle sue future applicazioni.
Dettagli tecnici della fondazione Atlante e della Connessione Krio
Dettagliando i dati tecnico-geometrici, il plinto di ATLANTE, che si presenta come un solido di forma tronco-piramidale, come da manuale di tecnica delle costruzioni, preserva occhielli di alloggiamento per le travi di collegamento che all’occorrenza, possono essere eccentriche rispetto alla mezzeria del lato per fungere anche da porta-pannello (Figg. 1 e 2).
La precisione dei manufatti, perfettamente combacianti, è frutto del getto di calcestruzzo in appositi casseri metallici entro i quali già attendono le apposite armature strutturali e gli alloggiamenti rinforzati di KRIO.
Per la parte che concerne i materiali impiegati, abbiamo calcestruzzo di classe non inferiore a C 40/50 con
Rckj ≥ 50 Mpa e una fcd=23,5 Mpa. L’acciaio adoperato per l’armatura lenta è il B 450 C con fyd=391,3 Mpa.
FIGURA 1- ATLANTE _ Plinto
FIGURA 2- ATLANTE _ Travi di collegamento
mentre per le eventuali armature di precompressione con acciaio armonico constano di trefoli di varia pezzatura con tensioni di tiro iniziale σspi= 1425 Mpa. Le dimensioni e le caratteristiche tipologiche del plinto sono differenti a seconda delle sollecitazioni riportate e del terreno di fondazione: in fig.3 si riporta un esempio di carpenteria.
I risultati sperimentali, emersi dalle indagini di laboratorio condotte su provini reali dal Dipartimento di Ingegneria Strutturale dell’Università degli Studi della “Federico II” di Napoli- Facoltà di Ingegneria, rivelano l’efficacia della connessione KRIO.
I risultati sperimentali del provino PR2, permettono di comprendere appieno il comportamento e la capacità dissipativa dello stesso: si riportano di seguito le curve sperimentali f-θ e v-θ (fig. 24). Per spostamenti positivi la forza massima, pari a Fmax(+)=216,58 kN, è stata raggiunta in corrispondenza di uno spostamento di 29,26 mm equivalente a un drift del 1,93%. Per spostamenti negativi la forza massima, pari a Fmax(-)=-218,3 kN, è stata attinta in corrispondenza di uno spostamento di -30,14 mm pari a un drift del -1,98 % (Fig. 24).
Oltre all’individuazione della forza massima e dei rispettivi drift, è stata individuata una condizione ultima convenzionale in corrispondenza di un abbattimento della resistenza del 20%. Sono stati determinati la forza ultima (F0,8) e i drift corrispondenti (θ0,8F). In particolare la forza ultima è pari, per spostamenti positivi, a F0,8(+)=173,3 kN a cui corrisponde un drift ultimo del 3,94%. Per spostamenti negativi si ha che F0,8(-)=-174,7 kN attinta in corrispondenza di un drift del -4,31% (Fig. 24).
In Tabella 9 sono riportati in maniera sintetica i principali risultati sperimentali in termini di forza e di drift.
In Tabella 10, si riporta il valor medio tra i massimi risultati sperimentali, fsp. medio , il valore di previsione teorica e il rapporto sperimentale/teorico.
La Tabella 10, mostra che il provino ha mostrato una resistenza leggermente superiore a quella prevista in fase teorica.
Di seguito Fig. 25, si riportano gli inviluppi del diagramma F-θ , relativo ai picchi di ogni ripetizione, da tale figura emerge con chiarezza che non è stato riscontrato un significativo decadimento delle prestazioni a causa dell’applicazione di carichi ciclici.
Si riporta infine il quadro fessurativo del provino PR2, e le immagini relative al grado di danneggiamento dello stesso durante la prova, in corrispondenza dei diversi valori del drift (Fig. 29) . Al primo ciclo non si presenta nessun danneggiamento, nel secondo inizia ad aversi la fessura per distacco della piastra di collegamento del pilastro, della malta di completamento in corrispondenza dello 0,8% di drift. Al terzo e quarto ciclo si
formano delle fessure flessionali sulle facce ortogonali al martinetto, mentre nei cicli successivi la fessurazione diventa più marcata con sviluppo di danneggiamenti nella zona di incastro.
Per evidenziare il decadimento della rigidezza all’aumentare dello spostamento imposto si riportano i diagrammi dell’andamento della rigidezza secante K al variare del drift (Fig. 26).
La rigidezza decresce con un andamento parabolico, in cui si passa da un valore iniziale Κ=20496 Ν/mm a θ=0,28 %, fino ad un valore ultimo Κ=2764Ν/mm per θ u=3,94% ,con un abbattimento significativo.
Per le previsioni della capacità resistente teorica, si è tenuto conto, dei valori sperimentali ottenuti dalle prove di laboratorio dei materiali costituenti il provino, di una sezione 40×40 cm, e di un’armatura resistente costituita da 3×4φ16 + 2×4φ10.
Per l’acciaio si sono adoperati i valori relativi alle prove su barre effettuate nella FASE1, − Acciaio B450, fym = 470 MPa.
Per il calcestruzzo, invece:
Rcm=46.46N/mm2 da cui fcm=0.83*46.46 N/mm2=38.56Mpa
Nmax= fcm *b*h=38.56 N/mm2 * 400 mm * 400 mm= N=6170 kN
n=0.05 N=0.05 * Nmax= 0.05 * 6170 kN=252 kN 308kN sforzo normale
applicato.
Per cui di seguito si riporta il valore di momento ultimo di previsione teorica
Dall’analisi dei risultati sperimentali, si può dire che il provino PR2, ha mostrato una resistenza superiore a quella prevista in fase teorica (rapporto sperimentale/teorico pari a 1,11-Tabella 10).
Dall’analisi del quadro fessurativo è possibile rilevare che risulta limitato il danneggiamento nella zona di connessione e significativamente ritardate le problematiche connesse all’innesco di fenomeni fessurativi dovuti ad azioni di taglio, per cui si può riferire di un comportamento del complesso colonna-fondazione identico a quello delle strutture in continuità.
L’evidenza sperimentale lascia intravedere un nuovo futuro per la prefabbricazione, fondata” su ATLANTE e KRIO.