E-CTL based retrofit for rc framed buildings: effectiveness of the system, design method and shaking table test [Il sistema e-CLT per l'adeguamento di edifici intelaiati in c.a.: efficacia del sistema, metodologia di progetto e shaking table test]

A large portion of the European residential building stock constructed in the second half of the 20th century consists of RC frame structures that generally do not meet current seismic standards and have inadequate energy performance. In seismic-prone regions, renovation strategies that integrate both seismic strengthening and energy efficiency are therefore essential, promoting resilient and sustainable urban development. In this context, this thesis proposes a seismic retrofit technique for RC frame buildings using CLT panels connected to the RC structure via friction dampers (e-CLT system) that can be integrated with energy efficiency interventions. A set of multi-storey RC frame case studies representative of typical existing buildings is defined and numerically analysed. The numerical model is calibrated based on a quasi-static full-scale experimental test. For each case study, nonlinear dynamic analyses are performed to evaluate the seismic response of the structure before and after retrofitting with the e-CLT system, thereby quantifying the effectiveness of the proposed strengthening solution. Furthermore, based on the results of the parametric analyses, a design procedure is developed to size the e-CLT retrofit intervention. The procedure promotes large-scale applicability of the system while ensuring compliance with seismic code requirements for the target limit state. Finally, the effec-tiveness of the e-CLT system was further validated through a shaking table test conducted under realistic seismic conditions.

Gran parte del patrimonio residenziale europeo realizzato nella seconda metà del Novecento è costituita da edifici intelaiati in calcestruzzo armato che, generalmente, non risultano conformi agli attuali standard antisismici e presentano inoltre prestazioni energetiche insufficienti. Nelle aree soggette a forte sismicità, diventa quindi fondamentale adottare strategie di adeguamento capaci di coniugare il miglioramento sismico con l’efficientamento energetico, così da favorire uno sviluppo urbano più resiliente e sostenibile. In questo contesto, la tesi propone una tecnica di adeguamento sismico per edifici intelaiati in c.a. basata sull’impiego di pannelli in CLT collegati alla struttura esistente mediante dissipatori ad attrito (sistema e-CLT). Questa soluzione è predisposta per essere facilmente integrata con interventi di efficientamento energetico. Per valutare l’efficacia del sistema, è stato definito un set di casi studio rappresentativo degli edifici esistenti in c.a. I modelli numerici sono stati calibrati a partire da una prova sperimentale quasi-statica a scala reale. Su ciascun caso studio sono state poi condotte analisi dinamiche non lineari, così da confrontare il comportamento della struttura prima e dopo l’intervento di adeguamento e valutare il beneficio apportato dal sistema e-CLT. Sulla base dei risultati delle analisi parametriche è stata infine calibrata una procedura di progetto per il dimensionamento dell’intervento, pensata per favorire l’applicazione su larga scala della tecnica proposta e per garantire il rispetto delle verifiche normative richieste per lo stato limite di riferimento. L’efficacia del sistema è stata ulteriormente studiata tramite la realizzazione di una prova sperimentale su tavola vibrante.