A causa della continua e violenta densificazione delle città che sempre più tendono al concetto di ¿Smart-City¿, viene stimato che il 75% della popolazione mondiale vivrà in grandi centri abitati nei prossimi 20 anni. Per questo gli edifici alti hanno ed avranno un grande impatto sulla società così come nella pianificazione urbana e sull¿economia delle città. In passato questi sistemi strutturali venivano generalmente progettati come casi isolati concepiti come business-building, ma grazie alla loro rapida e globale diffusione, l¿applicazione di queste soluzioni strutturali sta diventando sempre più comune anche per usi commerciali e residenziali. Per questo motivo maggiori sforzi devono essere fatti per standardizzarne la progettazione, attraverso l¿introduzione e il miglioramento di codici specifici relativi a queste complesse tipologie strutturali, prestando particolare attenzione nelle aree in cui le condizioni ambientali richiedono maggiori accortezze dal punto di vista progettuale.
Parallelamente a questa crescita verso l¿alto, il settore edile e delle costruzioni risulta essere uno dei maggiori contribuenti al riscaldamento globale, causando grandi emissioni di CO2 durante i processi produttivi e durante le operazioni di costruzione/demolizione di opere ingegneristiche. Quello della sostenibilità risulta essere oggigiorno un tema centrale nella comunità scientifica, tanto che è stato stabilito dalla UE che i nuovi edifici dovranno consumare zero energia in termini netti entro il 2021 producendo quindi tanta energia quanta ne consumano.
Da qui nasce il concetto e l¿esigenza di un edificio di nuova generazione che combina alte prestazioni sismiche con un basso impatto sull¿ambiente e con lo scopo di inserire questi edifici in un contesto di Smart-city eco-sostenibile, saranno cercate nuove soluzioni in grado di garantire strutture sempre più resilienti e sicure dal punto di vista ingegneristico ed a basse emissioni per quanto riguarda l¿impatto ambientale.
La ricerca proposta presenta le seguenti innovatività e conseguenti sviluppi ed avanzamenti sull¿attuale stato dell¿arte sul tema:
1) Studio e modellazione numerica di edifici alti con sistema integrato a basso danneggiamento
Negli ultimi anni studi numerici approfonditi sono stati effettuati sul sistema strutturale a basso-danneggiamento con tecnologia PRESSS/ PresLam, nonché valutazioni numeriche iniziali sono state prodotte per le singole componenti non-strutturali innovative. Non è però ancora stato sviluppato uno studio numerico su sistemi integrati a basso danneggiamento per edifici alti valutandone la performance sismica e quella sotto azioni del vento sia del sistema strutturale che del sistema non strutturale.
2) Applicabilità di strutture miste (materiali diversi) ad edifici alti a basso danneggiamento
Sebbene siano già stati realizzati dei sistemi misti a basso danneggiamento non sono mai stati effettuati studi specifici sul comportamento di edifici alti.
3) Estensione del concetto di sistema integrato includendo la sostenibilità come scelta progettuale
Sebbene in questo momento la valutazione dell¿impatto ambientale e dell¿efficienza energetica sta sempre più diventando un elemento cardine per la concezione di nuovi edifici, non c¿è ancora uno studio specifico che inserisca la sostenibilità in un contesto progettuale indirizzando la scelta della soluzione più efficiente sia dal punto di vista ingegneristico che dal punto di vista dell¿impatto ambientale.