Fernando FRATERNALI | Progetti

STRUTTURE E MATERIALI INNOVATIVI PER L'INGEGNERIA CIVILE

La ricerca proposta per l'annualita' 2015 mira a costruire modelli fisici in scala ridotta dei materiali e delle strutture progettate nel corso delle annualità precedenti, da sottoporre a test di funzionamento in in condizioni di esercizio.Modelli in scala ridotta di materiali compositi fibro-rinforzati e moduli ripetitivi di facciate a servizio di edifici a risparmio energetico saranno realizzati utilizzando tecniche costruttive manuali e la stampa 3d.Sistemi formati dai puntoni di strutture tensegrity e supporti sacrificali temporanei saranno realizzati in scala attraverso stampante 3D. Tali modelli saranno completati attraverso l’aggiunta di stringhe in tensione tra i puntoni in una seconda fase (approccio “post-tensioning”).Saranno realizzati e sottoposti a testi di funzionamento modelli in scala ridotta di facciate solari tensegrity, al fine di valutare le effettive capacità di inseguimento solare dei moduli tensegrity e di valutare la produzione netta di energia, i costi di gestione, la scalabilità delle soluzioni proposte ed i relativi benefici economici.Saranno inoltre realizzati campioni di materiali compositi a a matrice cementizia o polimerica rinforzati attraverso elementi di rinforzo con profilo speciale, ottenuti mediante stampa 3D. Tali campioni saranno sottoposti a test di laboratorio per valutare le proprietà di aderenza tra rinforzi e matrici, allo scopo di pervenire a profili di tipo ottimizzato in termini di resistenza interlaminare e capacità di dissipazione energetica.Si prevede infine di progettare prototipi di cristalli strutturali artificiali che presentino un modulo di taglio di ordini di grandezza inferiori rispetto a quello di compressione. Nuovi sistemi saranno ideati per controllare i modi soffici e il corrispondente modulo elastico di tali reticoli strutturali, attraverso l'inserimento di attuatori e cavi precompressi all'interno delle membrature e delle giunzioni. I prototipi in discorso verrano sperimentati come dispositivi di isolamento sismico di nuova generazione.