Retrofit strutturale ed energetico sostenibile mediante lo sviluppo di sistemi reticolari ibridi acciaio-bambù

Il lavoro di tesi dimostra la fattibilità nell'utilizzo di un materiale "non convenzionale" come il bambù nel miglioramento sismico di un edificio esistente. Si propone un sistema di retrofitting innovativo che possa essere strutturale, energetico e sostenibile. Considerando le buone prestazioni meccaniche del bambù, nella sua forma naturale, sotto sforzi di compressione e trazione paralleli alle fibre, si definisce un esoscheletro per cui il materiale riesca a lavorare prettamente in regime membranale. Si progetta, quindi, un sistema di controventamento reticolare, facendo riferimento alle caratteristiche delle strutture diagrid. Attraverso un'analisi preliminare bidimensionale si valutano le capacità del sistema di retrofitting. In particolare, si studiano una serie di casistiche, variando le dimensioni dei culmi, il loro numero per asta, e valutando l'efficacia dell'impiego del bambù ingegnerizzato e dell'acciaio. Si confrontano i parametri modali e le sollecitazioni taglianti. Si definisce la configurazione con prestazioni migliori: sistema reticolare ibrido acciaio-bambù. Definita attraverso l'analisi preliminare la configurazione ottimale, si studia il comportamento spaziale della struttura attraverso un modello numerico tridimensionale. Si conferma la capacità del sistema di sgravare la struttura esistente di una quota parte delle sollecitazioni taglianti e di ridurre gli spostamenti di piano. Si ipotizzano l'ancoraggio alla struttura esistente e la modalità di connessione fra culmi, analizzando le soluzioni proposte in letteratura. I culmi sono soggetti a verifiche di resistenza e instabilità. Si valuta, inoltre, il sistema proposto in relazione a tecnologie innovative presenti nell'attuale panorama ingegneristico: pannelli sismo-resistenti, con duplice funzione di miglioramento sismico ed energetico, e reticolari di controventamento in acciaio, applicate a bassi edifici.