Analisi del Nodo di Connessione tra Pilastri PTC e Travi NPS nel Sistema Costruttivo NPS

Negli ultimi decenni la prefabbricazione industrializzata permette di costruire edifici in tempi molto rapidi senza la necessit\ue0 di prevedere casserature provvisionali per contenere i getti in opera. Questa tecnica di costruzione segue principalmente due filosofie: la prima valida soprattutto per elementi prefabbricati ad uso industriale, considera la struttura finale come un meccanico incastro di singoli elementi posati a secco, la seconda invece parte dall\u2019idea che travi e pilastri possano essere elementi da riempire direttamente in opera con getti che, una volta maturati, rendano l\u2019intera struttura iperstatica. I vantaggi di un tale sistema di lavoro sono numerosi, come ad esempio la velocit\ue0 di cantiere, la ridotta incidenza della manodopera, minori oneri di sicurezza. Anche se, d\u2019altra parte, alcuni accorgimenti rendono tale procedura costruttiva pi\uf9 impegnativa soprattutto per chi non \ue8 direttamente in cantiere e deve pertanto essere svolta da professionisti specializzati nella prefabbricazione. In entrambi i sistemi esiste un forte enginering di base e una minor specializzazione di cantiere, comportando un elevato rigore e semplificazione in fase progettuale, che non deve scontrarsi con il livello tecnico delle squadre di montaggio di cantiere. Le strutture che, in linea di massima, occupano il mercato del prefabbricato impiegano pilastri, travi e solai parzialmente prefabbricati, talvolta in calcestruzzo e talvolta in acciaio. Molte strutture per\uf2 sono realizzate con combinazioni di questi elementi ed in particolare nella tecnologia NPS R realizzata da Tecnostrutture, le combinazioni si basano su pilastri prefabbricati in calcestruzzo, in acciaio da riempire di calcestruzzo in opera e da travi reticolari con fondelli di vario tipo che fungono da cassero e da appoggio per i solai in fase di getto dell\u2019impalcato. L\u2019impiego di un processo di produzione a monte del getto in opera permette per\uf2 di utilizzare materiali di maggiore qualit\ue0 e soprattutto di maggiore prestazione. Per quanto riguarda l\u2019acciaio, la maggior prestazione si pu\uf2 valutare nel processo di assemblaggio che, essendo fabbricato prima del montaggio in cantiere, permette di sfruttare al meglio la possibilit\ue0 di realizzare in comodit\ue0 e con precisione elementi strutturalmente ottimali e ottimizzati a seconda delle caratteristiche finali necessarie. Per quanto riguarda il calcestruzzo invece, i vantaggi derivano essenzialmente dalla migliore qualit\ue0 della miscela che viene maturata con rispetto dei tempi necessari e con gli additivi utili al raggiungimento di particolari prestazioni. In questo modo, vista la ridotta quantit\ue0 di attivit\ue0 di cantiere rispetto all\u2019intero processo costruttivo, \ue8 possibile ridurre gli errori esecutivi, lavorando su una prefabbricazione che lasci al cantiere il solo compito della posa e degli ultimi dettagli prima del getto finale di solidarizzazione, aumentando cos\uec i margini di sicurezza e di prestazione delle strutture. Punto cruciale della prefabbricazione sono per\uf2, non tanto gli elementi singoli, quanto le connessioni tra questi ed in particolare i nodi tra travi e pilastri. Infatti non solo questi sono un elemento critico per le Normative, ma sono anche un elemento critico per il cantiere, perch\ue8 sono i luoghi dove \ue8 pi\uf9 importante l\u2019intervento delle squadre degli operai. Mentre infatti, i difetti nella realizzazione o nella posa di pilastri o travi sono generalmente facilmente individuabili e controllabili con interventi non molto invasivi, nei nodi gli errori comportano una crisi non solo del nodo stesso ma anche dell\u2019intera struttura ad essi pi\uf9 prossima e un intervento di recupero pu\uf2 essere veramente importante. Quindi il sistema costruttivo diventa vincente quando gli elementi sono semplici, performanti e tra loro facilmente assemblabili anche e soprattutto al variare delle tipologie dei prodotti impiegati. Il lavoro di ricerca svolto \ue8 quindi rivolto principalmente all\u2019analisi di nodi travepilastro della tecnologia NPS R realizzati con una tecnologia particolare, che prevede l\u2019impiego di pilastri prefabbricati chiamati PTC R realizzati con calcestruzzo ad alte prestazioni e delle travi autoportanti in struttura mista NPS R Basic o CLS prodotti dalla ditta Tecnostrutture srl. Si vuole capire se tale schema strutturale \ue8 impiegabile per edifici di edilizia tradizionale, valutando la risposta della connessione in rapporto a quella di nodi in calcestruzzo armato. L\u2019analisi \ue8 partita da un\u2019indagine su alcuni test gi\ue0 effettuati da Tecnostrutture srl su connessioni trave-pilastro predisposte per indagarne il comportamento isteretico sotto carico ciclico. Tali test, non avendo condotto ai risultati aspettati, sono stati quindi lo stimolo per fondare il dottorato nell\u2019effettuare un\u2019analisi pi\uf9 approfondita del problema. La ricerca quindi \ue8 proseguita andando a indagare sulle caratteristiche dei pilastri PTC R (che sono pilastri realizzati con calcestruzzi ad elevate prestazioni) per capire come questi influenzano la risposta di un edificio in confronto ad altre strutture similari, per poi concentrarsi nell\u2019analisi del pannello nodale e valutarne l\u2019efficacia. Al termine di queste valutazioni si \ue8 effettuato un confronto lineare e non lineare tra edifici identici realizzati con tecnologie differenti, al fine di valutare la possibilit\ue0 di impiego della tecnologia studiata