http://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/3086 2026-04-20T15:20:20Z http://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/7927 Title: Design, mechanical modelling and testing of innovative seismic isolation devices Authors: Narinder, Singh Abstract: This work takes a pioneering approach to a bio-inspired design of seismic isolation systems. There is a growing demand for tunable seismic isolation devices to be widely used in developing countries at affordable cost. This thesis work employs architecture materials concepts and a bio-inspired design approach to formulate, manufacture, and experimentally test a novel seismic isolator. The unit cell of the analyzed device is formed by rigid linkages mimicking the bones of the limbs of the human body, which are connected to a central post through stretchable tendons. The central post carries the vertical load transmitted by the superstructure and can slide against the basis of the system. This seismic ‘sliding-stretching’ isolator dissipates mechanical energy via friction and the pseudo-elastic recentring force of the tendons. Its displacement capacity can be finely tuned through an optimized design of the geometry of the limb members, while dissipative effects can be adjusted for the application at hand by playing with the geometry, the training cycles, and the material of the tendons. It can be manufactured in-house using 3D printers and metallic parts provided by local metal framing companies or online suppliers, and hence does not require heavy industry or expensive materials. Its development paves the way to a customizable approach to the protection of artworks, small houses, and essential equipment in industrialized and developing countries. .. [edited by Author]; Questo lavoro riguarda la progettazione di un dispositivo di isolamento sismico innovativo, bio-ispirato. Ad oggi, vi è una crescente domanda di dispositivi di isolamento sismico che possono essere regolati a seconda delle esigenze, da poter utilizzare nei paesi in via di sviluppo a costi accessibili. Questo lavoro di tesi impiega concetti architettonici e un approccio progettuale bio-ispirato per progettare, produrre e testare sperimentalmente un isolatore sismico innovativo. La cella unitaria del dispositivo analizzato è formata da connessioni rigide che imitano il movimento delle ossa degli arti del corpo umano, ricollegati ad un elemento centrale attraverso elementi estensibili, che fungono da tendini. L’elemento centrale sostiene il carico verticale trasmesso dalla sovrastruttura e può scorrere rispetto alla base del sistema. Questo isolatore sismico "scorrevoleallungante" dissipa l'energia meccanica attraverso l'attrito e la forza di ricentraggio pseudo-elastica dei tendini. La sua capacità di spostamento può essere regolata con precisione attraverso una progettazione basata sull’ottimizzazione della geometria degli elementi dell'arto, mentre gli effetti dissipativi possono essere regolati agendo sulla geometria, sui cicli di precarico e sul materiale degli elementi estensibili (“tendini”). Questo dispositivo può essere prodotto interamente utilizzando delle stampanti 3D ed elementi metallici forniti da aziende locali o da venditori online, e quindi non richiede l'industria pesante o materiali costosi. Il suo sviluppo apre la strada ad un approccio personalizzabile della protezione di opere d'arte, di piccoli edifici e attrezzature essenziali nei paesi industrializzati e in via di sviluppo. .. [a cura dell'Autore] Description: 2020 - 2021 2022-07-11T00:00:00Z http://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/7260 Title: La nuova generazione dei sistemi Acquaponici avanzati per lo Sviluppo sostenibile e la Bioeconomia circolare Abstract: Secondo le previsioni dell’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO), la domanda alimentare è in continua crescita. Al tempo stesso si stima che entro il 2050 si avrò un aumento della risorsa idrica pari al 90% in più rispetto a quella attuale. Per fronteggiare queste problematiche, si sta cercando sempre più di implementare soluzioni ispirate alla natura, tra queste l’agricoltura urbana. L’agricoltura urbana è una recente pratica che considera di produrre cibo in modo sostenibile, minimizzando gli spazi e riducendo il consumo idrico. Inoltre, rispetto alle pratiche agricole tradizionali, non richiede utilizzo di fertilizzanti che sono fra i principali inquinanti che si trovano non solo nel suolo, ma anche nei corpi idrici superficiali. Va anche considerato l’inquinamento annesso alle pratiche per la gestione e manutenzione di tali sistemi. Con le pratica di agricoltura urbana non solo si riesci a fronteggiare tali criticità, ma soprattutto sarà possibile produrre risorse a km 0. Tali soluzioni risulteranno pertanto sostenibili sotto qualsiasi punto di vista: economico, in quanto forniranno cibo dal valore aggiunto; sociale, in quanto creeranno nuovi posti di lavoro e nuove conoscenze all’interno della società; ambientale, in quanto si produrrà cibo in maniera sicura e sostenibile. Una delle principali applicazioni dell’agricoltura urbana è l’acquaponica. L’acquaponica è la combinazione sinergica di dell’acquacoltura, ovvero dell’allevamento di specie ittica e dell’idroponica, ovvero della coltivazione di specie vegetale in assenza di acqua. L’acquacoltura nasce in quanto la richiesta di alimenti non potrà più essere soddisfatta solo dalla attività di pesca, per questo motivo l’acquacoltura, sta assumendo un ruolo sempre più importante aumentando l'offerta globale di alimenti e mostrando un enorme potenziale per affrontare la malnutrizione e le malattie legate all'alimentazione. Dall’altro lato invece l’idroponica rappresenta una valida alternativa alle tecniche di coltivazione convenzionali basate sul suolo. Infatti, svolgendo confronti in termini di efficacia, qualità, consumo di acqua e velocità di produzione, si è visto che il sistema idroponico sia in grado di produrre una resa significativamente migliore rispetto alle tecniche convenzionali. Ma il beneficio maggiore si ottiene quando questi due sistemi lavorano in maniera sinergica, creando per l’appunto i sistemi acquaponici che saranno in grado di fornire un’opportunità per rafforzare la sicurezza alimentare, incrementare l’offerta di specie ittiche e vegetali, e riutilizzare risorse fondamentali. Con i sistemi acquaponici è possibile ottenere la produzione contemporanea sia di specie acquatiche, sia di specie vegetali utilizzando quantità ridotte di acqua, di fertilizzanti e di area di coltura. [a cura dell'Autore] Description: 2021 - 2022 2023-02-20T00:00:00Z http://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/7248 Title: Seismic Protection of Adjustable Pallet Racking Structures with Isolation Systems Abstract: The importance of storage facilities along the supply chain is something that is becoming vital to a sector that has seen a skyrocketing increase in demand during the past decade. Yet, designing reliable and functional racking systems does still pose a great challenge to the engineers due to the lack of specifications that clearly address their extremely fragile mechanisms for resisting seismic-induced lateral forces. The aim of this work is to portray a clear picture of the performance of selective pallet racking systems in the presence of lateral actions, often induced by ground shaking. This research proposes two new strategies for the retrofit of non-compliant pallet racking, moving in the panorama of the current hardware know-how, but at the same time pushing the limits of sensible solutions based on consolidated principles. The results of experimental shaking table tests performed using real-time earthquake records are used to investigate the suitability of tailor-made devices to create isolation systems for standard pallet racks. A curved-surface sliding (CSS) bearing is considered for the physical tests, which had been engineered and preliminarily tested by FIP Industriale (Padua, Italy) under the patented name IsolGOODS. The tests were carried out in the FIP Laboratory. A first investigative study has considered the system response under six ground motions and has allowed drawing first and useful conclusions on the practical effectiveness of the novel device. Numerical modeling techniques have given clear indications on when and where CSSs can provide the best economic-to-performance ratio. A novel concept, based on well-recognized seismic principles, was therefore conceived with the aim of providing a middle-range solution for improving the performance of pallet-racking systems along the cross-aisle direction. The proposed base-plate connection, designed for promoting upright uplift when the lateral forces exceed a certain threshold, was tested in the NTUA Laboratory of Steel Structures (Athens, Greece) using monotonic and cyclic protocols. A more comprehensive picture of the behavior of upright frames when equipped with the proposed device is formed as the result of numerical investigation. [edited by Author] Description: 2020 - 2021 2022-07-27T00:00:00Z http://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/3176 Title: Ottimizzazione energetica degli edifici esistenti: lo sviluppo di schermature solari intelligenti e innovative in tecnologia tensegrity Authors: Cimmino, Maria Chiara Abstract: Sustainable building is one area where innovation is constantly being challenged. Innovation means offering something new or changing what exists in order to achieve new results. At present the hardest goal is transforming the current situation where the construction sector has the highest fossil fuel consumption, is the largest producer of non-reusable waste and the biggest polluter. In fact, the environmental impact of building design and construction is enormous: in Europe buildings are responsible, directly or indirectly, for approximately 40% of total primary energy consumption and for around 36% of CO2 total emissions. Sustainability criteria can minimize or eliminate negative environmental impacts through a conscious choice of design and constructive practices better than those commonly in use. This design approach allows a reduction in operating costs, an increase in market value and users' productivity. ... [edited by Author] Description: 2015 - 2016 2017-10-09T00:00:00Z