ReaL scale test for seismic assess of concentrically braced frame

This thesis investigates the cyclic performance of concentrically braced frame, designed according to EN 1993-1-1 prescriptions. Two basic structures, a semi-rigid and a pinned one were studied using full-scale experiments to determine their flexural strength, stiffness, and ductility. Different bracings configurations and profiles sections have been tested. The experimental study foresees quasi-static cyclic tests conducted by imposing increasing amplitude cycles displacement to the frame. The analysed configurations encompass both active diagonal frame case, only one tension active diagonal, and a frame with no diagonals (only gusset plates). From full-scale brace experiments, cross-section width-thickness and slenderness ratios are shown to influence the brace axial deformation ductility, such that a larger width-thickness ratio and a smaller slenderness tend to reduce ductility. The analysis of the obtained results allowed to evaluate the contribution provided by main frame elements to the global behaviour of the frame and the influence of the compression diagonal though the bracings systems. The experimental results also highlighted an underestimation of standards about the bearing capacity of the compression bracing due to an overestimation of the free-buckling length. The experimental tests analysed in this thesis are part of the research project funded by “European Research Fund for Coal and Steel”, named “MEAKADO Project RFSR-CT-2013-00022”.

Questa tesi indaga il comportamento ciclico del telaio concentricamente rinforzato, progettato secondo le prescrizioni dell'EN 1993-1-1. Due strutture di base, a momento resistente e incernierata, sono state studiate mediante esperimenti su larga scala per determinare rigidezza flessionale, rigidità e duttilità. Diverse configurazioni di controvento con sezioni dei profili variabili sono stati testati. Lo studio sperimentale prevede prove cicliche quasi statiche condotte imponendo al telaio cicli con ampiezza di spostamento crescente. Le configurazioni analizzate comprendono una struttura a diagonale attivo, una singola attiva diagonale, e un telaio senza controventi diagonali (solo fazzoletti). L'analisi dei risultati ottenuti ha permesso di valutare il contributo fornito dai principali elementi del telaio al comportamento globale e l'influenza della diagonale compressa sui sistemi di controvento. I risultati sperimentali hanno evidenziato una sottostima delle norme circa la capacità portante del diagonale compresso. Le prove sperimentali analizzate in questa tesi sono parte del progetto di ricerca finanziato dal "Fondo europeo per la ricerca carbone e acciaio", il nome di "Progetto MEAKADO RFSR-CT-2.013-00.022".