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Redaelli Dario

Redaelli Dario

Professeur HES ordinaire

Main skills

Ingenierie structurale

Construction en béton armé

Béton fibré ultra-performant

Essais de structures et matériaux

Réemploi des éléments de structure

Poinçonnement

Renforcement des structures

  • Contact

  • Teaching

  • Research

  • Publications

  • Conferences

  • Portfolio

Main contract

Professeur HES ordinaire

Phone: +41 26 429 66 80

Desktop: HEIA_D40.05

Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80, 1700 Fribourg, CH
HEIA-FR
Institute
iTEC - Institut des technologies de l'environnement construit
BSc HES-SO en Génie civil - Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
MSc HES-SO en Engineering - HES-SO Master

Ongoing

Joint to CH Stones

Role: Main Applicant

Financement: Smart Living Lab - HEIA

Description du projet :

Le projet Joint To CH-Stones vise à développer des solutions concrètes permettant d’utiliser des blocs de pierre naturelle précontrainte pour construire des éléments porteurs tels que des colonnes, des poutres et des dalles élancées, rendant possible l’intégration de la construction en pierre dans des bâtiments de conception moderne.

Des méthodes d’analyse avancées tel que des modèles aux éléments finis non linéaires, des techniques d’essais non destructives et des méthodes de fabrication digitale seront explorées pour favoriser l’émergence de cette technologie constructive.

Ces approches permettront de développer des solutions constructives à faible impact environnemental, tirant pleinement parti d’une ressource locale largement disponible.

Le projet permettra également de renforcer le positionnement de la HEIA et du SLL dans le cadre d’un réseau de collaboration scientifique international autour de la construction en blocs de pierre et de béton de réemploi.

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Buri Hani , Labiouse Vincent , Jusselme Thomas

Partenaires académiques: Prof. Clemente Pinto, Univerisidade Beira Interior

Durée du projet: 01.09.2025 - 30.11.2027

Montant global du projet: 165'000 CHF

Statut: Ongoing

L.I.F.S. - Low Impact Flooring Systems

Role: Main Applicant

Financement: Smart Living Lab - HEIA

Description du projet :

Face à la multitude de systèmes constructifs existants, les concepteurs ne disposent pas d’informations claires sur l’impact environnemental des différents systèmes, ni d’outils permettant d’identifier les paramètres principaux sur lesquels agir pour en optimiser la conception.

Au travers d’une analyse multicritère qui considère l’ensemble des couches techniques d’un plancher, cette étude vise à créer un outil d’orientation pour les concepteurs et décideurs.

Le but de ce projet est de faire un état de lieu des solutions constructives existantes, de les comparer de manière neutre et objective et d’identifier le potentiel d’optimisation, afin de fournir des indications claires pour la conception de planchers durables et à faible impact environnemental.

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Buri Hani , Jusselme Thomas , Mongillo Marco , Gahigiri Gahima , Yanes Armas Sonia

Durée du projet: 01.09.2024 - 31.12.2026

Montant global du projet: 87'000 CHF

Statut: Ongoing

Dall Alv

Role: Main Applicant

Financement: OFROU

Description du projet :

Mandat de recherche expérimental réalisé pour l'Office Fédéral des Routes, portant sur la réalisation d'essais à grande échelle sur poutres en béton armé et précontraint pour l'étude de la résistance à l'effort tranchant.

Au total, neuf poutres en béton armé et précontraint d'une longueur totale de 10 m ont été testées avec mesure des champs de déplacement et de déformation par digital image correlation, dans un montage d'essai pouvant appliquer des forces totales jusqu'à 3 MN.

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Moix Jonathan , Mongillo Marco

Partenaires professionnels: OFROU; MPIC

Durée du projet: 01.09.2024 - 31.03.2026

Statut: Ongoing

reuse@lab

Role: Main Applicant

Financement: Smart Living Lab - HEIA

Description du projet :

L’objectif du réemploi est d’utiliser des éléments de construction en les transformant un minimum,
afin de réduire la consommation de ressources et d’énergie. Cette approche promeut
la circularité et peut transformer de manière significative l’économie de la construction. Le réemploi
force à repenser tout le processus de projet, de mise en oeuvre et de gestion des bâtiments.
Cette réorganisation concerne tous les acteurs de la construction : maitre d’ouvrage, mandataires
concepteurs, et entreprises de construction et administrations. Une mise en réseaux et
une réflexion commune semblent indispensables pour réussir cette transition vers une économie
circulaire. Le projet de création du Reuse Living Lab de la HEIA, au sein du centre de compétences Smart Living Lab, s’inscrit dans cet objectif global et a pour but pour de favoriser le développement de méthodes et des solutions techniques de réemploi centrée sur les besoins des utilisateurs et portées conjointement par l’ensemble des acteurs (académiques, entreprises, mandataires et administrations).

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Nseir Joanna , Buri Hani , Grandjean Nicolas

Durée du projet: 01.04.2024 - 31.08.2026

Montant global du projet: 154'400 CHF

Statut: Ongoing

UHPC Punching

Role: Main Applicant

Financement: Entreprise, HES-SO

Description du projet :

Réalisation d'une série d'essais de laboratoire à grande échelle pour étudier la résistance au poinçonnement de dalles en béton armé renforcées avec une couche de Béton Fibré Ultra-Performant (BFUP) armé.

Modélisation aux éléments finis non linéaires du comportement experimental.

Implémentation d'un modèle de calcul analytique permettant de tenir en compte du comportement mixte.

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Vincens Baptiste , Moix Jonathan

Partenaires professionnels: Phung Anh Khoa, MGI Ingénieurs Conseil SA; Implenia Schweiz

Durée du projet: 01.09.2021 - 31.12.2026

Montant global du projet: 140'000 CHF

Statut: Ongoing

Completed

Evaluation du réemploi de structures légères
AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut iTEC

Financement: SLL-PR

Description du projet : Le présent projet propose une étude et analyse structurale du potentiel de réemploi de structures historiques légères. Ce projet traite les aspects de calcul des structures et d'analyse de leur cycle de vie pour atteindre les objectifs de durabilité, tout en respectant les exigences des normes actuelles. Il est question de profiter de cette richesse structurale historique et d'élaborer une démarche générale et systématique applicable à d'autres structures.

Research team within HES-SO: Serreri Olivier , Nseir Joanna , Redaelli Dario , Grandjean Nicolas , Colomer Pierre , Jusselme Thomas , Hertling Nicolas , Chira Alexandru , Schulthess Lucile

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut iTEC

Durée du projet: 01.09.2023 - 31.12.2025

Montant global du projet: 155'000 CHF

Statut: Completed

Innosuisse 103.356 IP-ENG

Role: Main Applicant

Financement: Innosuisse

Description du projet :

This research proposal aims at developing an innovative system for slab-column connections in concrete flat slabs. The system shall replace conventional systems with a lighter and more performing solution, derived on a scientific basis and implemented in cooperation with a specialized company.

Research team within HES-SO: Redaelli Dario

Partenaires professionnels: Fischer Rista AG; MPIC SA

Durée du projet: 01.11.2022 - 31.10.2024

Montant global du projet: 304'276 CHF

Url of the project site: https://www.aramis.admin.ch/Grunddaten/?ProjectID=51697

Statut: Completed

NextEarthBuild ' « Une nouvelle génération d'éco-construction en terre d'excavation recyclée »
AGP

Role: Main Applicant

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : Pour rendre possible une densification urbaine durable tout en maintenant une qualité de vie acceptable, il est indispensable de repenser la manière et la matière dont les bâtiments et les aménagements sont conçus et construits. Parmi les déchets de la construction qui ne sont pas valorisés, la terre d'excavation présente le volume le plus important. Ce projet, réalisé en collaboration avec la Haute École d'Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud (HEIG-VD), vise à faire de la terre d'excavation une nouvelle matière première qui offre une solution pragmatique et rentable au problème de la construction de bâtiments et des aménagements extérieures, tels que les parkings et les chemins piétons, souvent réalisées en béton ou en mortier silico-calcaire. La terre d'excavation pourrait donc devenir : - le composant incontournable d'une nouvelle technique de construction et de préfabrication appelée shotearth (terre projetée) ; - l'ingrédient qui rend végétalisables et auto-recyclables des nombreux aménagements extérieurs. Ce projet a pour but de développer des nouvelles manières de concevoir et de construire avec la terre d'excavation, grâce à : - l'utilisation de techniques de fabrication innovantes (projection classique, impression 3-D d'élément complexes) ; - l'optimisation des matériaux, alliant performances et éco-compatibilité ; - l'optimisation de la forme et du lien entre forme et fonction.

Research team within HES-SO: Leopold Sebastian , Galé Benjamin Claude , Delaquis Dominique , Redaelli Dario , Lasvaux Sébastien , Murith Noé , Savino Vincenzo , Bourrier Hervé , Schranz Noè , Albertoni Loran , Agustoni Amedeo , Goulouti Kyriaki , Viviani Marco , Frossard Mija

Partenaires académiques: INSIT; IGT; FR - EIA - Institut iTEC; FR - EIA - Institut SeSi

Partenaires professionnels: Pittet

Durée du projet: 01.01.2019 - 30.09.2022

Montant global du projet: 232'000 CHF

Statut: Completed

Build-Unbuild-Repeat : a multi-generation structural system for office buildings
AGP

Role: Main Applicant

Financement: FR - EIA - Général école Ra&D; FR - EIA - Institut iTEC; SLL HEIA-FR; EPFL - SXL; FR - EIA - Institut iTEC

Description du projet : The project is the result of a collaboration between Structural Xploration Lab (EPFL, Prof. Corentin Fivet, research leader) and Institute of Environnemental and Construction Technologies (HEIA, Prof. Dario Redaelli). The goal of this research is to develop a structural (i.e. load bearing) system that can be reused over a minimum of three building lifespans. The unusual requirements for such a promising system are threefold: (1) elements must be robust enough to withstand chemical and mechanical attacks over a very long period of time ' e.g. 200 years at almost zero maintenance cost; (2) the system must allow its deconstruction and reconstruction at minimum twice and with minimum transformation costs, meaning that a minimum of material should be replaced or repaired; (3) in case of deconstruction/reconstruction, the modularity of the system will allow to rearrange the geometry of the structural skeleton (spans, position of columns, walls and openings, etc.)

Research team within HES-SO: Redaelli Dario , Zwicky Daia , Rime Alain , Muresan Alex-Manuel

Durée du projet: 01.01.2017 - 31.12.2019

Montant global du projet: 123'015 CHF

Statut: Completed

2024

Macrosynthetic fibers as replacement of conventional steel reinforcement for concrete of partition walls
Scientific paper

Miguel Fernández Ruiz, Redaelli Dario, Alejandro Nogales Arrojo, Andrea Montserrat-López, Didier Bourqui, Albert de la Fuente Antequera

Structural Concrete, 2024 , vol.  25, no  2, pp.  1031-1051

Link to the publication

Summary:

Conventional reinforced concrete for building partition walls has proven numerous advantages (in terms for instance of acoustic performance and robustness) with respect to other existing alternatives. However, its use leads to high material consumption and environmental footprint together with time-consuming processes for placing steel reinforcement. To reduce time-consuming processes and carbon footprint, the replacement of ordinary steel reinforcement by structural macrofibers is envisioned as a suitable solution due to: (1) the acceptance of fiber reinforced concrete (FRC) for structural applications in various guidelines (as Annex L of FprEN 1992-1-1:2023, draft for future Eurocode 2) and (2) the fact that the amounts of fibers necessary to reach the required mechanical performance of the FRC for crack control are expected to be economically competitive. Additionally, within the spectra of types of macrofibers capable of efficiently reinforce concrete, macrosynthetic fibers (MSFs) were considered in this research due to their benefits in terms of durability performance and reduced environmental impact (potential to use cements with lower clinker content and reduced thickness of elements). Aiming at confirming both the constructability, casting procedure and structural performance of macrosynthetic fiber reinforced concrete (MSFRC) partition walls, these walls were constructed in a real building in Switzerland. In this article, the design process is presented as well as the associated MSFRC material and structural experimental programmes, conducted both in laboratory and on-site. In addition, several FEM-modeling considerations as well as quality control and construction aspects observed during the implementation process are raised. Finally, for reference purposes, a first approach to the economic and environmental impact (CO2eq-based) of such MSFRC walls is presented.

2020

Structural behavior of prestressed ultra-high performance fibre-reinforced concrete beams with and without openings: comparison between experimental results and finite element modelling techniques
Scientific paper

Redaelli Dario, Nseir Joanna

American Concrete Institute, ACI, 2020 , pp.  474-483

2025

Renforcement en CFUP du plancher-dalle en béton armé d’un centre commercial
Conference

Anh Khoa Phung, Frederico Domingues, Vincens Baptiste, Redaelli Dario

5ème Journée d’étude, 23 octobre 2025 COMPOSITE CIMENTAIRE FIBRÉ ULTRA-PERFORMANT, 23.10.2025 - 23.10.2025, HEIA Fribourg

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Summary:

Le projet de rénovation du centre commercial Coop Fribourg Sud a nécessité le renforcement d’un  plancher-dalle en béton armé de grande portée afin d’en augmenter la capacité portante. La solution retenue a consisté en l’application d’une couche collaborante en Composite cimentaire Fibré-Ultra-Performant (CFUP) armé sur la face supérieure de la dalle existante, permettant d’éviter une démolition complète tout en respectant les contraintes d’exploitation et de délais. En l’absence de recommandations normatives pour le dimensionnement au poinçonnement de telles dalles mixtes, une campagne expérimentale a été réalisée, qui a permis d’observer les modes de rupture possibles et d’évaluer l’applicabilité de modèles théoriques de littérature. L’application de cette stratégie de renforcement au projet Coop Fribourg Sud a confirmé la faisabilité, la pertinence et les avantages de cette solution. Ce retour d’expérience confirme le potentiel du CFUP pour prolonger la durée de vie d’ouvrages existants, tout en soulignant l’importante d’accroître les connaissances expérimentales et théoriques sur le comportement structurel des structures mixtes béton-CFUP.

2024

Punching-Shear Strength of Concrete Slabs Reinforced with a Layer of UHPC
Conference

Vincens Baptiste, Redaelli Dario

RILEM-fib-IABSE-ACI-AFGC International Symposium on Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete, UHPFRC 2024, 21.10.2024 - 23.10.2024, Menton, France

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Summary:

The flexural and shear strengthening of reinforced concrete slabs with a layer of Ultra-High-
Performance fibre-reinforced Concrete (UHPC) has been applied convincingly in past years. 
However, the effect of such a measure on the punching shear resistance of flat slabs has not yet been studied thoroughly, particularly for slabs pre-equipped with transverse punching reinforcement and submitted to high levels of punching solicitation. This paper presents the results of an experimental campaign comprising one ordinary reinforced concrete (RC) slab and four composite UHPC-RC slabs with varying amounts of transverse reinforcement in the concrete part and varying thicknesses of the UHPC layer. Results showed that failure happens in the concrete part according to the modes observed for conventional reinforced concrete slabs, after partial delamination of the UHPC layer. Experimental evidences are presented and used to explain the effect of UHPC delamination both on slab stiffness and resistance. Finally, the paper points out the potential beneficial effects of reinforcing the interface with mechanical anchors near the column.

Macro-Synthetic Fibre Reinforced Concrete Partition Walls for Buildings. Part 1: Experimental Programme and Real-Scale Prototype
Conference

Miguel Fernández Ruiz, Redaelli Dario, Alejandro Nogales Arroyo, Andrea Montserrat-López, Didier Bourqui, Albert de la Fuente Antequera

BEFIB 2024, 15.09.2024 - 18.09.2024, Technische Universität Dresden

Link to the conference

Summary:

The use of conventional reinforced concrete for building partition walls has proven several benefits in terms of acoustic performance and robustness. Horizontal reinforcement is typically governing in their design, and arranged to control cracking due to shrinkage and imposed deformations. In view of reducing material consumption and CO2eq, an alternative reinforcement concept based on the use of macro-synthetic fibres (MSFRC) is proposed in this paper and applied in practice within an actual building recently completed in Switzerland. This paper collects the research and practical experiences of the authors and aims at addressing questions that may arise during the construction and design stage of such members. To this end, a real-scale cast-in-situ MSFRC prototype wall of h/b/t = 2.8/1.2/0.15 m was cast. The objective is to shed some light on the casting procedure for wall elements and to assess the mechanical and rheological properties of the mix and fibre distribution and orientation.

Macro-Synthetic Fibre Reinforced Concrete Partition Walls for Buildings. Part 2: Experimental Programme on Walls Cast on Site
Conference

Alejandro Nogales Arroyo, Miguel Fernández Ruiz, Redaelli Dario, Andrea Montserrat-López, Didier Bourqui, Albert de la Fuente Antequera

BEFIB 2024, 15.09.2024 - 18.09.2024, Technische Universität Dresden

Link to the conference

Summary:

In the context of an experimental programme on the use of macro-synthetic fibre reinforced concrete (MSFRC) for casting building partition walls, three walls from a residential building in Switzerland were selected for an on-site application (with lengths varying between 2.8 and 13 m). The walls had an amount of fibres equal to 4 kg/m3 and only conventional reinforcement at the construction joints with adjacent walls. In addition, specimens were cast in order to measure the strength, rheological properties and characterise the post-cracking behaviour of MSFRC. A crack monitoring protocol was conducted on the walls for crack detecting and tracking their evolution over time, with no noticeable cracks in the short walls. The cracks detected for the 13 m-long wall were measured and the results summarized in this document. This research contribution aims at showcasing the use of MSFRC as an alternative to ordinary reinforcement for building partition walls.

Achievements

2019

Montage et pilotage du profil HES-SO "Civil engineering" du master MSE

 2019 ; Responsabilité académique

Collaborateurs: Redaelli Dario

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Initialement responsable du profil "Génie civil" du master MIT (Master en Ingénierie Territoriale), j'ai ensuite participé au groupe de travail pour la création d'un nouveau profil d'études master en Civil Engineering (CE) et pour son intégration dans le cadre du programme national du Master Of Science in Engineering (MSE). Depuis la création de ce profil, j'en suis responsable, ainsi que membre du comité de pilotage du master MSE (2019-...)

2018

SIA CT2064 Construction en Béton Fibré

 2018 ; Activité de normalisation

Collaborateurs: Redaelli Dario

Membre du groupe de travail

2015

SIA CT2052 Construction en Béton-Fibré-Ultra-Performant

 2015 ; Activité de normalisation

Collaborateurs: Redaelli Dario

Membre du groupe de travail

Journées d'étude suisse sur la costruction en BFUP

 2015 ; Conférences

Collaborateurs: Redaelli Dario

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Organisateur principal des journées d'étude suisse sur la construction en béton fibré ultra-performant (BFUP), également appelé composite cimentaire ultra-performant (CFUP).

Membre du comité scientifique. Auteur de contributions.

2015 - 2ème journée d'étude BFUP

2019 - 3ème journée d'étude BFUP

2023 - 4ème journée d'étude CFUP

2025 - 5ème journée d'étude CFUP

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