Seismic performance of timber reinforced masonry panels

From ancient times, timber is classified as one of the most significant structural element for the construction purposes, due to its easily availability at most of the parts on earth. Timber masonry structures have been using from centuries and even now, because of their combination of good structural strength, easily availability and as well as cultural point of view. Timber masonry structures are widely used in mountainous regions and also near islands. The scope of this thesis work, is to perform the seismic performance on timber masonry panels to analyze the structural behavior of timber masonry panels having different structural schemes of timber connecting to masonry. The main idea is to develop the model in more precise and sophisticated way and perform the seismic evaluation to find out the lateral displacements. Each panel scheme has been modelled and analyzed on Sap2000 with three different ways. 2D linear static finite element analysis and non-linear analysis have been performed on each panel to analyze the structures. The comparisons have been made on the different schemes on behalf of the analysis results to approach which scheme has the highest potential to work particularly good in the environment. The study was focused on the area of Ionian island of Lefkada located in Greece, where Seismic and geotechnical criticalities have significantly influenced both the structural response and the adoption of a suitable foundation system. The theme refers to the particular field of not suitable residential architectures in highly seismic areas, also not suitable refers the economic reasons, recourse to local resources and the experience of their own empirical traditions is obligatory.

Fin dai tempi antichi il legno è classificato come uno dei più significativi elementi strutturali usati nelle costruzioni in ragione della sua facile disponibilità nella maggior parte del pianeta. Strutture in legno e muratura sono state usate per secoli e sono tutt’ora in uso grazie alla combinazione di buona resistenza strutturale, facile disponibilità e consolidata tradizione culturale. Le strutture in legno e muratura sono largamente utilizzate nelle zone di montagna e nelle vicinanze delle isole. Lo scopo di questo elaborato di tesi è quello di verificare le prestazioni sismiche ed analizzare il comportamento di pannelli di legno e muratura aventi diversi schemi strutturali di collegamento tra legno e muratura. L’idea principale è quella di sviluppare il modello nel modo maggiormente preciso e sofisticato e di farne la valutazione sismica allo scopo di trovare gli spostamenti laterali. Lo schema di ogni pannello è stato modellizzato ed analizzato utilizzando SAP 2000 in tre differenti maniere. In particolare su ogni pannello è stata fatta un’analisi ad elementi finiti 2D lineare statica ed un’analisi non lineare. Il confronto è stato fatto tra i diversi schemi basandosi sui risultati delle analisi, per determinare quale ha il più alto potenziale di buon funzionamento nell’ambiente. Lo studio è stato svolto nella zona dell’isola Ionia di Lefkada, situata in Grecia, dove le criticità sismiche e geotecniche hanno significativamente influenzato sia la risposta della struttura che l’adozione di un appropriato sistema di fondazioni. La trattazione si riferisce ad un particolare campo dell’architettura residenziale, quello che riguarda costruzioni non adatte a zone altamente sismiche. Il fatto che le costruzioni non siano adeguate dal punto di vista sismico è legato a ragioni economiche, al ricorso a risorse reperibili in loco ed all’esperienza basata sulle tradizioni empiriche locali.