Effect of a timber retrofit system on the in-plane experimental response of masonry piers.

This thesis investigates a retrofit system proposed for masonry walls built with calcium silicate bricks, subjected to in-plane seismic loads. This construction technology is typical of the Netherlands, where existing buildings do not incorporate specific seismic details, since the natural seismic hazard is not particularly relevant. Due to exploitation of the gas field in the region of Groningen, the frequency and intensity of earthquakes induced by the extraction activity have progressively increased over the past few decades. This has prompted the need for studying the behaviour of local existing buildings under seismic excitation, in order to evaluate their vulnerability and to propose appropriate retrofit solutions, characterized by low invasiveness, total reversibility, and use of renewable materials. In-plane shear-compression cyclic tests were conducted on two masonry piers, characterized by the same geometric dimensions, masonry mechanical properties, restraint conditions, and axial load. While the first specimen consisted of a simple masonry pier, the second one incorporated the proposed retrofit system. The experimental results allowed appreciating the strengthening effectiveness in terms of in-plane stiffness, lateral-load resistance, displacement capacity, energy dissipation, and damage propagation. Finally, a design procedure was developed for the proposed retrofit solution.

Effetto di un sistema di rinforzo in legno sulla risposta sperimentale nel piano di maschi in muratura. Questa tesi verte sulla proposta di un retrofit strutturale per pareti in muratura di mattoni in silicato di calcio, soggette ad azioni sismiche nel piano. Questa tipologia costruttiva è tipica dell’Olanda, dove, non essendo particolarmente rilevante la pericolosità sismica naturale, le costruzioni esistenti non presentano specifici dettagli antisismici. In seguito allo sfruttamento del giacimento petrolifero della regione di Groningen, la frequenza e l’intensità dei terremoti indotti dall’attività estrattiva sono andate crescendo nel corso degli ultimi decenni. Si è reso quindi necessario studiare il comportamento degli edifici esistenti nell’area sotto azioni sismiche, per valutarne la vulnerabilità e proporre metodi di adeguamento appropriati, caratterizzati da bassa invasività, totale reversibilità, e utilizzo di materiali rinnovabili. Prove cicliche di taglio-compressione nel piano sono state svolte su due maschi murari, caratterizzati da uguali dimensioni geometriche, proprietà meccaniche della muratura, condizioni di vincolo e sforzo assiale. Mentre il primo provino consisteva del solo maschio in muratura, il secondo includeva il sistema di retrofit proposto. I risultati sperimentali hanno permesso di apprezzare l’efficacia del rinforzo in termini di rigidezza nel piano, resistenza all’azione laterale, capacità di spostamento, dissipazione di energia e diffusione del danno. È stata infine sviluppata una procedura di progetto per il sistema di retrofit in esame.