Mercoledì 10 Aprile 2013 Sala Conferenza Confindustria di Catanzaro
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Mercoledì 10 Aprile 2013Sala Conferenza Confindustria di Catanzaro
Via Eroi 1799, 23 - 88100 Catanzaro
Regione Calabria Provincia Catanzaro Regione Calabria
con il Patrocinio di:
Mercoledì 10 Aprile 2013
Interventi di Consolidamento Statico e Sismico di strutture esistenti
RINFORZO STRUTTURALE CON Fiber Reinforced PolymersPROGETTAZIONE, ESECUZIONE E CONTROLLO
TECNOLOGIE E SISTEMI COMPOSITI
NEL RECUPEROEDILIZIO
S.E.I.CO. srl(Div. CARBON-COMPOSITI)
Nata daIl’unione e dalla collaborazione di tecnici qualificati, con esperienza trentennale nell’ambito dell’edilizia specializzata consolidata con S.E.I.CO., la divisione Carbon-Compositi, rappresenta ad oggi un esempio di edilizia specializzata e composta da materiali di primordine per qualità, caratteristiche e formulazioni, applicata all’unione di sistemi compositi sistemi resine o malte polimeriche e fibre di carbonio, vetro, aramide, basalto tessuti in nastri, reti o lamine pultruse).
TECNOLOGIE E SISTEMI COMPOSITI NEL RECUPERO EDILIZIO
CARBON-COMPOSITI è un marchio registrato dalla società S.E.I.CO srl
Via G. Palatucci 7/6 – 47122 Forlì (FC) – Phone +39 0543.729919 – Fax +39 0543.729955
E-mail: [email protected] – www.seicoedilizia.it
www.carbon-compositi.it – [email protected]
Relatore:
Farneti Geom. Alessandro Responsabile Tecnico e Commerciale
Via Sacco e Vanzetti, 3 - cap 47922 – Viserba (RN)
Tel. (+39) 0541-734.573 – Fax. (+39) 0541-449.014
E.mail: [email protected]
Web site: www.perazziniepierini.com
Consulenti Ufficio Tecnico:
Dott. Ing. Christian Pierini Libero Professionista
Dott. Ing. Donna Gambetti Collaboratrice
Perazzini & Pierini Studio Associato di Ingegneria
Presentazione 5Programma del Seminario Tecnico
Programma del Seminario Tecnico
Sistemi Compositi in FRP : Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Programma del Seminario Tecnico
Presentazione 6Programma del Seminario Tecnico
Componenti , Vantaggi e Utilizzi dei Sistemi Compositi in FRP
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 7Materiali per il Rinforzo Strutturale
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Presenza di DUE fasi di diversa natura e MACROSCOPICAMENTE distinguibili
Matrice Polimerica di natura organica:- Fase continua ed isotropa;- Protegge le Fibre dall’ambiente circostante;- Consente il trasferimento delle sollecitazioni esterne agli
elementi resistenti (Fibre);- Mantiene le Fibre in sede rendendone possibile la
collaborazione.
Fibre di Rinforzo:- Fase discontinua ed anisotropa;- Funzione puramente resistente;- Elevata resistenza e rigidezza;- Deformazione a rottura modesta.
LA NATURA DELLE FASI CHE COSTITUISCONO IL COMPOSITO CONTRIBUISCE IN MODO DETERMINANTE ALLE PROPRIETÀ FINALI DEL COMPOSITO.
Presentazione 8
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Materiali per il Rinforzo Strutturale: Tessuti
FIBRE Modulo d’Elasticità (GPa)
RESISTENZA A TRAZIONE (MPa)
Deformazione a rottura (%)
Note: Prezzo:
CARBONIO 230 5000 2-2,10 Ottima resistenza a fatica , modulo elastico + alto
***
BASALTO 85-90 3500 3,1 Ottima resistenza agli acidi , alcali , Sali , alle alte temperature. Compatibilità 100% con ogni materiale
**
ARAMIDE 80 2800 3,3 Leggero , ottima resistenza agli urti
****
VETRO 70-73 2000 3,5-4,7 Bassa resistenza a fatica. *
Presentazione 9
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
FIBRE DI CARBONIO
(CFRP)
Materiali per il Rinforzo Strutturale
FIBRE DI BASALTO (BFRP)
FIBRE DI ARAMIDE (AFRP)
FIBRE DI VETRO (GFRP)
PARAMETRO DISTINTIVO: RESISTENZA SPECIFICA ossia, il rapporto tra la resistenza meccanica a trazione e il peso specifico risulta (per esempio nel Carbonio) da 10 a 40 volte maggiore rispetto all’acciaio.
Presentazione 10Interventi di Ripristino con FRP - Vantaggi
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
- DURABILITA’ E LEGGEREZZA DEL RINFORZO; - ADATTABILE A FORME COMPLESSE; - INCREMENTO TRASCURABILE DELLA SEZIONE DELLA STRUTTURA; - BASSO IMPATTO ESTETICO; - VELOCITA’ E FACILITA’ D’INSTALLAZIONE; -NON MODIFICA L’INERZIA DEL FABBRICATO.
Principali Vantaggi del rinforzo statico e sismico di strutture esistenti mediante applicazione di materiali compositi fibrorinforzati rispetto alle tecniche tradizionali di intervento:
Presentazione 11Interventi di Ripristino con FRP - Vantaggi
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Interventi tipo con FRP
Incremento di duttilità ai nodi e consolidamento di pilastri mediante fasciatura.
Presentazione 12Interventi di Ripristino con FRP - Vantaggi
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Interventi tipo con FRP
Incremento di duttilità ai nodi mediante rivestimento:-poca-invasività dell’intervento;-Adattabile ad ogni tipo d’intervento;-tempi di intervento rapidi.
Presentazione 13Interventi di Ripristino con FRP - Vantaggi
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Interventi classici
Incremento di duttilità ai nodi mediante incamiciatura
Presentazione 14Interventi di Ripristino con FRP - Vantaggi
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Interventi classici
Incremento di duttilità ai nodi mediante incamiciatura:-invasività dell’intervento;-elevato grado di complessità realizzativa;-tempi di intervento considerevoli.
Presentazione 15
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Principali MATRICI disponibili in commercio
Matrici Cementizie FRCM ;
Matrici Polimeriche a base di Resine Termoindurenti: disponibili in forma parzialmente polimerizzata e miscelate successivamente con opportuni reagenti per reticolare (la reazione di polimerizzazione può essere accelerata agendo sulla temperatura). Principali caratteristiche:
-Bassa viscosità allo stato fluido (facilità di impregnazione delle fibre);-Ottime proprietà adesive;-Possibilità di reticolare anche a temperatura ambiente;-Buona resistenza agli agenti chimici e all’umidità in condizioni di esercizio;-Assenza di una temperatura di fusione;-Temperature di esercizio limitate superiormente dalla temperatura di transizione vetrosa (60° circa);-Modesta tenacità a frattura (comportamento “fragile”);-Sensibilità all’umidità in fase di applicazione alla struttura.
-Medesima resistenza al fuoco;
-Permeabilità comparabile (normale scambio termico ed igrometrico con l’ambiente);
-Applicabilità su supporti scabri ed irregolari.
-Applicabilità su supporti anche umidi (non incide sul normale indurimento della malta cementizia);
Materiali per il Rinforzo Strutturale: Matrici
Presentazione 16
FRP: Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
FIBRE IN TESSUTI E RETI DI CARBONIO , BASALTO , VETRO ED ARAMIDE
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Presentazione 17
Caratteristiche dei Compositi e dei loro Componenti
ELEMENTI PULTRUSI IN CARBONIO , BASALTO , VETRO
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Programma del Seminario Tecnico
Presentazione 18Programma del Seminario Tecnico
Componenti , Vantaggi e Utilizzi dei Sistemi Compositi in FRP
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 19Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
FRP :Modalità applicative
TESSUTI UNIDIREZIONALI – BIDIREZIONALI - MULTIDIREZIONALI
1. Rimozione dell’intonaco, laddove presente, e rimozione corticale con idonei mezzi meccanici non battenti dell’eventuale porzione di c.a. ammalorato sull’intera superficie da rinforzare.
2. Pulizia per la rimozione di ogni residuo di lavorazione.
3. Riprofilatura degli spigoli vivi della sezione in c.a. (pilastro, trave) in corrispondenza delle parti dove sarà applicato il rinforzo in FRP.
La riprofilatura sarà eseguita a mano o con idonei utensili meccanici non battenti per garantire un raggio di curvatura di almeno 25 mm.
N.B.: LE PRIME TRE FASI SONO OBBLIGATORIE.
Presentazione 20
FRP:Modalità applicative
TESSUTI UNIDIREZIONALI – BIDIREZIONALI - MULTIDIREZIONALI
4. Trattamento (ove necessario) delle armature originarie degli elementi strutturali in c.a. per inibizione della corrosione con malta cementizia anticorrosiva.REPAR STEEL
5. Riparazione di fessure strutturali in elementi in calcestruzzo armato con utilizzo di resine epossidiche di adeguata viscosità e fluidità (eventuale applicazione di rialcalinizzante silicico per consolidare). EPOFLUID
6. Ripristino dello strato corticale ammalorato di c.a., se presente, con applicazione di malta a ritiro controllato tissotropica. REPAR TIX – REPAR SMSe il ripristino corticale viene eseguito in corrispondenza degli spigoli vivi della sezione in c.a. (pilastro, trave) laddove sarà applicato il rinforzo in FRP si provvederà ad eseguire la riprofilatura con raggio minimo di 25 mm.
Eventuale ricostruzione volumetrica locale del calcestruzzo ammalorato con malta a ritiro compensato.
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 21
FRP:Modalità applicative
TESSUTI UNIDIREZIONALI – BIDIREZIONALI - MULTIDIREZIONALI
Se previsto dalle specifiche fornite dal produttore, indicato dal progettista o in ogni caso se il substrato risulta composto da cls particolarmente assorbenti o posti in opera in ambienti umidi:
7. Procedere all'imprimitura (primerizzazione) del sottofondo, con la preparazione e la successiva applicazione, a rullo o a pennello, di primer epossidico bicomponente superfluido, avente funzione di appretto sulla superficie di calcestruzzo pulita ed asciutta per una larghezza della fascia trattata pari alla larghezza della fascia di composito da montare. EPOPRIMER
8. Procedere alla rasatura di livellamento mediante riporto diretto di stucco epossidico a consistenza tissotropica, per la regolarizzazione della superficie di supporto in c.a.. L’applicazione del prodotto deve essere eseguita su primer ancora “fresco” (se presente).In questa fase si procederà, utilizzando lo stesso prodotto, ad arrotondare (ove presenti) gli spigoli vivi esterni (rmin = 25 mm) e/o a raccordare gli spigoli vivi interni (concavità) mediante riporto diretto dello stesso prodotto (rmin = 25 mm). Larghezza della fascia trattata pari alla larghezza della fascia di composito da montare.EPOLAMINA
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 22
FRP:Modalità applicative
TESSUTI UNIDIREZIONALI – BIDIREZIONALI - MULTIDIREZIONALI
9. Applicazione di primo strato di adesivo epossidico di media viscosità. L’applicazione dell’impregnante del tessuto deve essere eseguita a pennello o a rullo a pelo corto, sullo strato di stucco ancora "fresco" (se presente), per uno strato, in spessore uniforme, di circa 0,50 mm. Larghezza della fascia trattata pari alla larghezza della fascia di composito da montare. EPONASTRO GEL
10. Taglio delle fasce di tessuto secco secondo quanto riportato nelle tavole di progetto. Le fasce saranno conservate a piè d’opera ed ordinate secondo la sequenza applicativa, avendo cura di assicurare un’adeguata protezione dal contatto diretto con polveri.
11. Posizionamento delle fasce di tessuto immediatamente dopo l’applicazione del primo strato di impregnante, avendo cura di stenderle senza formare grinze, con le mani protette da guanti di gomma impermeabili.
12. Favorire la penetrazione dell’adesivo e della resina attraverso le fibre (impregnazione) agendo con apposito rullino metallico, in modo da far penetrare l’adesivo nel tessuto.
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 23
Modalità applicative
TESSUTI UNIDIREZIONALI – BIDIREZIONALI - MULTIDIREZIONALI
13. Applicazione del secondo strato di adesivo epossidico di media viscosità.L’applicazione dell’impregnante del tessuto deve essere eseguita come per il primo strato effettuato favorendo l’impregnazione pressando bene il tessuto. EPONASTRO GEL (EPONASTRO)
14. Ripassare più volte sul tessuto impregnato il rullino metallico per eliminare le eventuali bolle d’aria occluse durante le precedenti lavorazioni e per distendere le fibre della fascia di tessuto secondo la relativa orditura.
15. Ripetere l’applicazione delle fasce di tessuto e degli strati di adesivo per il numero definito in progetto.
16. Qualora sia prevista l’applicazione di successivi strati di finitura e/o protezione, provvedere a “spagliare” della sabbia fine sull’ultimo strato di resina applicato, al fine di assicurare il futuro idoneo aggrappo dei materiali per le successive lavorazioni a completamento. Lo spaglio sarà eseguito a mano o meccanicamente.
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 24
FRP:Modalità applicative
LAMINE E PROFILI PULTRUSI
1. Preparazione del supporto come nel caso di applicazione di tessuti.
2. Taglio (con flessibile con lama diamantata) della lamina pultrusa secondo quanto riportato nelle tavole di progetto. Prima di procedere alle fasi successive (incollaggio) procedere alla rimozione (se presente sulla lamina) della singola o doppia pellicola protettiva in materiale plastico (peel-ply) in corrispondenza del lato che sarà a contatto con l’adesivo epossidico avente la funzione di protezione dalla polvere e dallo sporco durante la movimentazione e l'operazione di taglio. LAMINA UD
3. Applicazione di uno strato di adesivo epossidico bicomponente tissotropico sulla lamina pultrusa sul lato dal quale è stata rimossa la pellicola protettiva (se presente) ed un altro strato sul sottofondo sul quale si deve incollare la lamina pultrusa (su primer ancora fresco, se presente). EPOLAMINA
4. Posare la lamina pultrusa esercitando una pressione costante su tutta la sua estensione con un rullino di gomma rigida ed eliminare la resina in eccesso con una spatola, facendo attenzione a non spostare la lamina.
N.B.: Se è prevista l'applicazione di una seconda lamina pultrusa in sovrapposizione della prima lamina pultrusa già applicata, prima di procedere alla sovrapposizione attendere l'avvenuto indurimento dell'adesivo già applicato per l'incollaggio della prima lamina e procedere come nel caso precedente.
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 25
FRCM:Modalità applicative
RETI DI RINFORZO SU STRUTTURE MURARIE
1. Preparazione locale della parete in muratura: esecuzione di lavaggio accurato della superficie muraria con getto di acqua per eliminare polveri ed eventuali detriti, per una fascia larga circa 100 cm a cavallo dellE lesioni. La muratura, in corrispondenza della zona di intervento, deve essere bagnata con supporto portato a saturazione a superficie asciutta, per evitare la sottrazione del lattice alla matrice del sistema di rinforzo da parte delle pietre, pregiudicandone la corretta presa.
2. Preparazione della matrice (malta) e predisposizione della rete (griglia) a maglie quadrate bilanciata (0°, 90°) in fibra di vetro di qualità alcali-resistente (vetro A.R.) o in fibra di basalto. BASALNETContemporaneamente vengono tagliate (cutter, forbici) e predisposte a piè d’opera, le reti delle dimensioni opportune.
3. Esecuzione delle fasce di rinforzo: in corrispondenza della superficie muraria, per una fascia larga circa 70-100 cm a cavallo della lesione, viene applicato un primo strato di malta. Sullo strato di malta ancora “fresco”, viene posizionata la rete, esercitando una leggera pressione.
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 26
FRCM:Modalità applicative
RETI DI RINFORZO SU STRUTTURE MURARIE
4. Applicazione “a fresco”, con spatola metallica piana, del secondo strato di malta a completa ricopertura della rete e successiva lisciatura della superficie fresca. BETON MATRIX
N.B.: Possibilità di utilizzo anche nel caso di sarcitura di lesioni presenti in corrispondenza dell’intradosso di elementi murari voltati (volte, archi), in quanto il sistema di rinforzo prevede l’utilizzo di matrici (malte) tissotropiche. Linea GROUT
Note per il Ripristino e la preparazione dei supporti
Presentazione 27
COMPONENTI DEI SISTEMI CARBON-COMPOSITI:
TESSUTI DI RINFORZO – Esempio di Schede Tecniche
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Presentazione 28
COMPONENTI DEI SISTEMI CARBON-COMPOSITI:
SISTEMI PREFORMATI – Schede Tecniche
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Presentazione 29
COMPONENTI DEI SISTEMI CARBON-COMPOSITI:
ADESIVI E PRINCIPI DI INCOLLAGGIO – SCHEDE TECNICHE
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Presentazione 30
I materiali fibrorinforzati per uso strutturale trovano riconoscimento nelle vigenti Norme
Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008), mediante la Circolare esplicativa del Testo Unico 2008
del 02/02/09 n.617.
Nella stessa circolare si fa riferimento esplicito all’utilizzo degli FRP per interventi sulle strutture
esistenti quali placcature e fasciature di elementi in c.a. e in muratura.
Nel caso in cui nell’intervento si faccia uso di materiali compositi (FRP), ai fini delle verifiche di
sicurezza degli elementi rinforzati si possono adottare Norme Tecniche di comprovata validità;
nello specifico le Istruzioni CNR-DT 200/2004 e ss.mm.ii.
Introduzione alla Progettazione
Normativa di riferimento
QUADRO NORMATIVO ATTUALE
Presentazione 31Introduzione alla Progettazione
Normativa di riferimento
CNR DT 200/2004
Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo
di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibroronforzati
Materiali, strutture in c.a. e in c.a.p., strutture murarie
Documento nato per rispondere all’esigenza nazionale di conoscenza e di standardizzazione delle applicazioni innovative dei materiali compositi.
PRIMO DOCUMENTO TECNICO ITALIANO CAPACE DI ESSERE GUIDA NELLE APPLICAZIONI TECNICHE E NELLO SVILUPPO DEL SETTORE.
La pubblicazione del documento ha posto l’Italia all’avanguardia nel quadro normativo internazionale
Presentazione 32
Normativa di riferimento
CNR DT 200 R1/2012
Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo
di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibroronforzati
Materiali, strutture in c.a. e in c.a.p., strutture murarie
Studi e ricerche hanno accompagnato l’attività di produttori, costruttori e professionisti in questo importante settore, promuovendone l’evoluzione.
Aggiornamento DT 200/2004 in forma di PRIMA REVISIONE.
Il documento è stato sottoposto ad inchiesta pubblica nel periodo dal 01/04/2012 al 30/06/2012 per acquisire contributi da parte di tutti gli interessati.
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 33
Normativa di riferimento
Linee Guida ReLUIS
Linee Guida perRiparazione e Rafforzamento
Di Elementi Strutturali,Tamponature e Partizioni.
Il documento è stato redatto al fine di fornire un supporto alla progettazione degli interventi sulle strutture colpite dal sisma dell’Abruzzo del 6 aprile 2009.
Costituiscono oggetto delle presenti Linee Guida gli interventi per riparazioni locali o interventi di miglioramento/adeguamento di strutture in c.a., c.a.p., muratura e legno.
Introduzione alla Progettazione
Programma del Seminario Tecnico
Presentazione 34Programma del Seminario Tecnico
Componenti , Vantaggi e Utilizzi dei Sistemi Compositi in FRP
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 35
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI
Requisiti fondamentali del progetto di rinforzo
-Soddisfare i requisiti di resistenza, di esercizio e di durabilità
-Il rinforzo sollecitato e dimensionato per resistere a sole azioni di trazione e non di compressione.
-Adeguata cura dei dettagli costruttivi; (Verifica dei supporti e Preparazione)
-Definizione di procedure di controllo per la progettazione, la produzione, l’esecuzione e l’uso nell’ambito di ciascun intervento;
Verifiche condotte sia nei confronti degli SLU che nei confronti degli SLE
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 36
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI
EVITARE ERRORI DI PREPARAZIONE ED INCOLLAGGIO DELLA MATRICE
Per giunzioni adesive si individuano tre tipologie di frattura:1.Frattura coesiva. Avviene in uno solo dei due materiali che costituiscono il giunto, si riconosce quindi dalla presenza dello stesso materiale su entrambe le facce della frattura (Condizioni ideali di applicazione).
1.Frattura adesiva. Avviene all’interfaccia tra aderendo e adesivo con superfici di frattura usualmente lisce e costituite da diversi materiali (Non corretta applicazione dell’adesivo).
1.Frattura mista. Le superfici di frattura sono decisamente irregolari e caratterizzate dalla coesistenza dei due materiali (Substrato debole e non consolidato e modalità applicative non ideali).
L’efficienza del giunto adesivo dipende da:-Tipo di trattamento superficiale;-Composizione chimica e viscosità dell’adesivo;-Tecnica di applicazione e processo di indurimento o reticolazione dell’adesivo.
Materiali per il Rinforzo Strutturale
Presentazione 37
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI
Considerare le condizioni ambientali
Le condizioni ambientali devono essere identificate in fase di progetto per stimarne l’importanza in relazione agli aspetti di durabilità del rinforzo
Le proprietà meccaniche di alcuni FRP degradano in presenza delle seguenti condizioni ambientali:-ambiente alcalinoL’acqua contenuta nei pori del cls può generare il danneggiamento della resina (necessità di completa maturazione prima dell’esposizione della resina ad ambienti alcalini)
-umidità (acqua e soluzioni saline)Possibilità di plasticizzazione, riduzione della temperatura di transizione vetrosa, riduzione di resistenza e di rigidezza della resina (possibile utilizzo di rivestimenti protettivi in ambienti marini)
-temperature estreme e cicli termiciComportamento viscoso della resina che perde di rigidezza con la temperatura (temperatura di transizione vetrosa)
-cicli di gelo e disgeloPossibili distacchi della superficie di interfaccia e microlesioni
-radiazioni UV
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 38
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI : LA DELAMINAZIONE
C) Modalità di rottura per delaminazione – strutture in c.a.
Delaminazione. Rottura per perdita di aderenza di lamine o tessuti di materiale composito con il substrato (rottura di tipo fragile)
Gerarchia delle resistenze: il progetto si conduce garantendo che la rottura per delaminazione segua quella per taglio e flessione dell’elemento rinforzato
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 39
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI : LA DELAMINAZIONE
Modalità di rottura per delaminazione – strutture in c.a.
MODALITA’ 1. Delaminazione di estremità.
Concentrazione di tensioni tangenziali di interfaccia in una lunghezza di circa 10-20 cm nelle zone terminali del rinforzo.
Dal legame di aderenza tra composito e calcestruzzo si ricava l’energia specifica di frattura:
0.03Fk b ck ctmk f f
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 40
DURABILITA’ DEI RINFORZI APPLICATI : LA DELAMINAZIONE
Modalità di rottura per delaminazione – strutture in c.a.
MODALITA’ 2. Delaminazione causata da fessure per flessione nella trave.
Concentrazione di tensioni in corrispondenza delle discontinuità con possibile delaminazione parziale o completa del rinforzo.
Il momento sollecitante varia lungo la trave e con esso la tensione nel rinforzo all’atto del distacco. Metodo semplificato: ,2fdd cr fddf k f
Introduzione alla Progettazione
Programma del Seminario Tecnico
Presentazione 41Programma del Seminario Tecnico
Componenti , Vantaggi e Utilizzi dei Sistemi Compositi in FRP
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 42Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Carenze progettuali e/o incremento dei carichi per modifiche di schema statico
Principali interventi di ripristino su strutture in c.a. esistenti:
-Rinforzo a Flessione di travi in c.a.
-Rinforzo a taglio di travi in c.a.
-Rinforzo a torsione di travi in c.a.
-Confinamento di pilastri in c.a.
-Rinforzo a pressoflessione di pilastri in c.a.
-Rinforzo di solai in latero-cemento.
Presentazione 43
Rinforzo a flessione di travi in c.a. - SLU
Applicazione di tessuti unidirezionali o lamine pultruse in CFRP all’intradosso della trave (eventuale rinforzo a taglio come ancoraggio di estremità).
Rappresentazione schematica del rinforzo.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 44
Rinforzo a flessione di travi in c.a. - SLU
Rinforzo a flessione mediante lamine pultruse Rinforzo a flessione mediante tessuti unidirezionali
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 45
Rinforzo a flessione di travi in c.a. - SLU
Ancoraggio con fiocchi in CFRP – Fase 1 Ancoraggio con fiocchi in CFRP – Fase Ultimata
Particolarmente in assenza di rinforzo a taglio è necessario garantire l’ancoraggio di estremità dei tessuti e delle lamine pultruse di rinforzo attraverso idonei ancoraggi.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 46
Rinforzo a taglio di travi in c.a. - SLU
Il progetto del rinforzo a taglio deve essere effettuato per i soli SLU, se il taglio di calcolo, eventualmente valutato in base al criterio della gerarchia delle resistenze, risulta superiore rispetto alla corrispondente resistenza di calcolo.
Possibili disposizioni dei rinforzi a taglio
Applicazione di strisce di tessuto in aderenza alla superficie esterna dell’elemento da rinforzare secondo disposizioni continue o discontinue con angolazione variabile.
Sezioni trasversali
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 47
Rinforzo a taglio di travi in c.a. - SLU
Fioccature di ancoraggio
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 48
Rinforzo a torsione di travi in c.a. - SLU
Il progetto del rinforzo a torsione si esegue per i soli SLU e richiede il dimensionamento del rinforzo in modo che il momento sollecitante di progetto sia inferiore al momento resistente della sezione rinforzata:
Sd RdM M
Il rinforzo si realizza attraverso strisce di tessuto disposte secondo quanto esposto nel caso di rinforzo a taglio, ma risulta efficace solo con fibre ortogonali all’asse della trave e la sezione rafforzata per avvolgimento completo.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 49
Confinamento di pilastri in c.a.
Aumento delle prestazioni dell’elemento strutturale a seguito della cerchiatura:-Incremento della resistenza ultima e della corrispondente deformazione ultima-Incremento di duttilità dell’elemento
Il confinamento di pilastri in c.a. viene realizzato con tessuti o lamine pultruse di FRP disposti sul contorno della sezione in modo da avere una fasciatura continua, ricoprimento, o discontinua, cerchiatura.
Il confinamento mediante materiali compositi, caratterizzati da comportamento elastico fino a rottura, esercita una PRESSIONE LATERALE SEMPRE CRESCENTE CON LA DILATAZIONE TRASVERSALE dell’elemento confinato.
N.B.: Possibilità di applicare una pretensione (rinforzo attivo)
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 50
Confinamento di pilastri in c.a.
N.B.: metodo efficace per elementi soggetti a compressione centrata o con piccola eccentricità
Due tipologie di rinforzo:1.Rinforzo eseguito attraverso tessuti con fibre ortogonali all’asse del pilastro o avvolte a spirale;2.Rinforzo eseguito con barre pultruse.
,
1Sd Rcc d c ccd s yd
Rd
N N A f A f
Il progetto del rinforzo viene calcolato per garantire che il valore di progetto dell’azione assiale agente sia inferiore al valore di progetto della resistenza a compressione centrata dell’elemento confinato:
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 51
Confinamento di pilastri in c.a.
N.B.: metodo efficace per elementi soggetti a compressione centrata o con piccola eccentricità
Due tipologie di rinforzo:1.Rinforzo eseguito attraverso tessuti con fibre ortogonali all’asse del pilastro o avvolte a spirale;2.Rinforzo eseguito con barre pultruse.
Confinamento Verticale. Confinamento sezione trasversale: pilastro rettangolare e pilastro circolare.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 52
Confinamento di pilastri in c.a.
Confinamento discontinuo di pilastro rettangolare. Confinamento continuo di pilastro rettangolare.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 53
Rinforzo a pressoflessione di pilastri in c.a.
Il progetto del rinforzo a pressoflessione richiede il dimensionamento del rinforzo in modo che il momento sollecitante di progetto sia inferiore al momento resistente della sezione rinforzata in presenza dello sforzo assiale sollecitante di calcolo:
Sd Rd SdM M NMetodi di calcolo semplificati che non richiedono l’adozione ed il calcolo di domini di interazione.
Rinforzo eseguito attraverso l’applicazione di tessuti o lamine con fibre disposte nella direzione dell’asse del pilastro.
Possibilità di contenere l’entità del rinforzo mediante aumento della resistenza a flessione del pilastro con incremento di resistenza a compressione del cls (confinamento pilastro).
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 54
Rinforzo a flessione di solai in latero-cemento
Rinforzo eseguito mediante applicazione di tessuti unidirezionali o lamine pultruse in CFRP all’intradosso dei travetti del solaio.
Rinforzo di solai in latero-cemento.
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in c.a.
Presentazione 55
Carenze progettuali e/o incremento dei carichi per modifiche di schema statico
Principali finalità degli interventi di ripristino su strutture in muratura esistenti:
-Trasmissione di sforzi di trazione all’interno di singoli elementi strutturali o tra elementi
contigui (rinforzo a flessione, taglio, ecc.)
-Collegamenti tra elementi che collaborano a resistere all’azione esterna (catene di volte
e di pareti, connessioni tra pareti ortogonali, ecc.)
-Irrigidimenti di solai di piano per conseguire un comportamento a diaframma rigido
degli stessi
-Limitazione dell’apertura di fessure
-Confinamento di colonne al fine di incrementare la resistenza del materiale
Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 56Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Ripristino per azioni statiche di strutture in muratura
Aspetti peculiari del rinforzo di strutture murarie:-Applicazione dei rinforzi SOLO su elementi strutturali con adeguate proprietà meccaniche;-la scelta del tipo di FRP deve considerare le proprietà fisiche e chimiche della muratura;-necessità di considerare l’assenza di traspirabilità dei rinforzi;-presidi e non stravolgimenti del normale funzionamento strutturale.
Modalità di crisi:-Fessurazione per trazione della muratura;-schiacciamento della muratura;-taglio-scorrimento della muratura;-crisi del composito;-delamninazione del rinforzo dalla muratura.
Ruolo fondamentale della qualità muraria.
Presentazione 57Rinforzo per Azioni Statiche
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Rinforzo a pressoflessione e taglio nel piano per strutture in muratura
La portanza a pressoflessione nel piano di un pannello murario può essere incrementata prevedendo l’applicazione di rinforzi in FRP verticali disposti simmetricamente sulle due superfici esterne del pannello, in zona tesa.
Il rinforzo a taglio di un pannello murario può essere effettuato mediante predisposizione di tessuti in FRP disposti ortogonalmente alla direzione di apertura delle lesioni.
Tipiche lesioni da taglio.
N.B.: L’aumento di resistenza a taglio del pannello richiede anche la predisposizione di rinforzi capaci di assorbire la trazione dovuta alla flessione.
Presentazione 58Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo a pressoflessione e taglio nel piano per strutture in muratura
Due meccanismi resistenti:1.In presenza di compressione la muratura trasmette taglio per attrito;
2.In presenza di rinforzi resistenti a trazione si attiva un traliccio reticolare che trasmette taglio per equilibrio interno.
Schema del rinforzo a taglio e flessione nel piano
, , ,maxmin ,Rd Rd m Rd f RdV V V V
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 59Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di architravi e fasce di piano in strutture in muratura
Due elementi resistenti:1.Sostegno della muratura gravante in luce alle aperture (architrave);2.Vincolo dei maschi contigui ad assumere deformate congruenti per effetto di azioni orizzontali (fascia di piano).
Lesioni per cedimento architrave
Effetto dei carichi verticali:-La zona di muratura sovrastante l’apertura non è in grado di autoportarsi e grava sull’architrave;-Se i maschi murari a lato dell’apertura sono snelli l’architrave deve fungere anche da catena.
IL RINFORZO APPARE EFFICACE SIA PER AZIONI STATICHE (1) CHE PER AZIONI SISMICHE (2)
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 60Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di architravi e fasce di piano in strutture in muratura
VERIFICA PER FUNZIONAMENTO AD ARCHITRAVE
Schema di calcolo a tensoflessione
Rinforzo con tessuti in FRP -Funzione: trave + catena-Creazione di una trave di muratura rinforzata al di sopra della muratura
Disposizione schematica del rinforzo
Rinforzo con lamine in FRP / profili pultrusi in FRP-Funzione: trave + catena-Applicazione all’intradosso del vano e non sui fianchi della parete muraria avendo cura di estendere il rinforzo oltre la luce dell’apertura in zona compressa all’interno dei maschi murari.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 61Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di architravi e fasce di piano in strutture in muratura
VERIFICA PER FUNZIONAMENTO A FASCIA DI PIANO
Il rinforzo deve essere verificato per sollecitazioni flettenti, taglianti ed assiali nelle sezioni di connessione con i maschi murari.
Rinforzi posizionati con asse parallelo a quello delle fasce di piano ad una quota prossima a quella dei solai o nelle zone superiori ed inferiori delle fasce stesse.
N.B.: I rinforzi sono applicati sia sulle pareti esterne che su quelle interne, fungendo anche da cerchiatura per la scatola muraria.
Disposizione schematica del rinforzo
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 62Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di elementi strutturali a semplice e doppia curvatura – archi
Gli archi perdono la loro funzionalità per formazione di cerniere che attivano meccanismi di collasso a causa della scarsa resistenza a trazione delle murature.
Il rinforzo con FRP contrasta l’apertura dei cigli fessurativi e quindi la formazione di cerniere.
L’applicazione di tessuti o lamine all’intradosso dell’arco evita la formazione delle cerniere all’estradosso dello stesso (e viceversa).
Cinematismo di collasso dell’arco per azioni verticali.
N.B.: RISULTA PREFERIBILE APPLICARE IL RINFORZO ALL’ESTRADOSSO DELL’ARCO IN MODO DA MOBILITARE TENSIONI NORMALI DI COMPRESSIONE ALL’INTERFACCIA FRP-ARCO.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 63Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di elementi strutturali a semplice e doppia curvatura – archi
E’ preferibile l’utilizzo di tessuti alle lamine con applicazione del rinforzo sull’intera superficie di estradosso e non sue porzioni.
N.B.: ANCORAGGI FINO AL PIEDRITTO MIGLIORANO IN MODO SENSIBILE IL COMPORTAMENTO DELL’ARCO RINFORZATO
VERIFICHE:-MECCANISMO DI CRISI-PRESSOFLESSIONE Schiacciamento muratura Trazione FRP-TAGLIO-DELAMINAZIONE
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 64Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di elementi strutturali a semplice e doppia curvatura – volte a botte
N.B.: Le volte a botte sono riconducibili ad archi ripetuti nella direzione delle generatrici
Il rinforzo si esegue disponendo tessuti in FRP lungo la direttrice ad un idoneo interasse e predisponendo rinforzi lungo la generatrice per cucire gli archi ideali formati (10-25%).
Rinforzo di volta a botte. Rinforzo di volta a botte con frenello in laterizio rinforzato.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 65Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di elementi strutturali a semplice e doppia curvatura – volte a padiglione
Le volte a padiglione presentano quadri fessurativi tipici in corrispondenza delle costole che si estendono dall’imposta sino a circa metà altezza.
Il rinforzo si esegue disponendo tessuti in FRP lungo i paralleli formando delle cerchiature e attraverso tessuti lungo le costole.
Deformazioni di volta a padiglione. Quadro fessurativo in volte a padiglione.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 66Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo di elementi strutturali a semplice e doppia curvatura – volte a crociera
Le volte a crociera sono caratterizzate dalla presenza di due volte a botte intersecatesi formando quattro unghie, il loro comportamento è assimilabile a quello di due archi disposti in corrispondenza delle intersezioni delle unghie stesse.
Rinforzo di volta a crociera. Ausilio con catene in barre pultruse.
Il rinforzo consiste nell’applicazione di tessuti all’estradosso e catene all’imposta per limitarne i cedimenti.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 67Rinforzo per Azioni Statiche
Cerchiatura di colonne in edifici in muratura
Il rinforzo di pilastri in muratura soggetti a prevalente sforzo normale, si effettua predisponendo elementi di rinforzo resistenti a trazione che ne contrastano la dilatazione trasversale (compressione triassiale).
Lesione per schiacciamento in pilastro in muratura.
Possibili rinforzi:-Cerchiature con tessuti in FRP continui o discontinui-Barre all’interno della colonna a realizzate delle cuciture armate
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 68Rinforzo per Azioni Statiche
Cerchiatura di colonne in edifici in muratura
Gli aspetti teorici sono analoghi rispetto al caso di confinamento di pilastri in c.a., fatta eccezione per le formule specifiche per il calcolo della pressione di confinamento in relazione al tipo di rinforzo scelto.
Confinamento di elementi di muratura per mezzo di tessuti, senza e con barre in FRP.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 69Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per azioni fuori dal piano di strutture in muratura
Per effetto di azioni di coperture spingenti, archi e volte possono innescarsi meccanismi di rottura fuori dal piano della muratura.
Si interviene incatenando o fasciando lateralmente l’edifico all’altezza degli impalcati o della copertura (eventuale riduzione della spinta di strutture spingenti).
Copertura spingente in assenza di cordoli perimetrali
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 70Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per interazioni dovute al contesto per strutture in muratura
Per effetto di condizioni al contesto, quali strutture affiancate non opportunamente giuntate, possono generarsi meccanismi di rottura locali.
Si interviene incatenando o fasciando lateralmente l’edifico all’altezza degli impalcati o della copertura (soluzioni ad hoc).
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 71Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo statico di solai in legno – Rinforzo a flessione
Il rinforzo a flessione di travi e travetti di solai in legno può seguire tre principali strade:
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 72Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo statico di solai in legno – Irrigidimento di solai nel piano
Rinforzo con nastri in CFRP all’intradosso ed all’estradosso dei solai con collegamento alle murature perimetrali attraverso fiocchi in fibra di arammide passanti.
Disposizione schematica dei tessuti in CFRP e degli ancoraggi alle pareti perimetrali.
N.B.: aumento del pacchetto di solaio trascurabile rispetto all’adozione di un doppio tavolato.
Interventi di Ripristino per azioni Statiche – Strutture in muratura
Presentazione 73Programma del Seminario Tecnico
Programma del Seminario Tecnico
Sistemi Compositi in FRP : Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 74Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Ripetitività dei meccanismi di danno e di collasso per azioni sismiche
Necessità di interventi volti ad eliminare le carenze originarie di progettazione tipiche degli anni passati (o di non progettazione nel caso degli edifici più datati)
Dall’analisi qualitativa delle carenze strutturali deve derivare un’attenta definizione concettuale degli interventi necessari nell’ottica di un progetto di riparazione volto a eliminare o ridurre le debolezze che possono compromettere un corretto comportamento strutturale d’insieme.
Il progettista deve individuare e adattare l’intervento e la tecnologia più idonea al singolo caso di studio.
Presentazione 75Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Principali cause e meccanismi di collasso
-debolezza dei nodi trave-pilastro esterni;
-fragilità dei collegamenti di tamponature e/o partizioni interne in laterizio al telaio in c.a.;
-presenza di tamponature/partizioni che, per peso e posizione, possono determinare pericolo all’incolumità di persone (anche con struttura priva di danni significativi);
-debolezza collegamenti tra le pareti portanti ortogonali che facilitano l’innesco di meccanismi di ribaltamento;
-inadeguatezza dei collegamenti tra pareti e solai dovuti all’assenza di cordolature perimetrali;
-debolezza del pannello murario in corrispondenza dei solai con possibile meccanismo di punzonamento della muratura;
-meccanismi locali derivanti da costruzioni evolute per aggregazione e sovrapposizione di interventi di ampliamento;
Strutture intelaiate in c.a. Strutture in muratura
Presentazione 76Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Miglioramento del comportamento sismico della struttura attraverso:
Strutture intelaiate in c.a. Strutture in muratura
Riduzione rischio di innesco meccanismi fragili:-rottura del nodo trave-pilastro per prevalente azione tagliante al nodo;-rottura del nodo trave-pilastro a causa dell’azione tagliante della “forza di puntone” trasmessa dal pannello di tamponamento;-rottura del nodo trave-pilastro per scorrimento in corrispondenza della ripresa di getto;-rottura per taglio alle estremità delle travi;-rottura per taglio dei “pilastri corti”;
Incremento di duttilità alle estremità dei pilastri.
Eliminazione dei meccanismi fuori dal piano:-ribaltamento di intere pareti o di significative porzioni con conseguente perdita di appoggio dei solai e crollo parziale o totale dell’edificio;
Eliminazione dei meccanismi locali:-spinte derivanti da orizzontamenti sfalsati;-fragilità delle murature in corrispondenza dei cordoli perimetrali in c.a.
Presentazione 77Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: MANCANZA DI CONFINAMENTO
Nodo d’angolo danneggiato dal sisma
Mancanza di confinamento su una faccia (nodo di parete) o su entrambe le facce (nodo d’angolo)
Nodo d’angolo danneggiato dal sisma Nodo di parete danneggiato dal sisma
Presentazione 78Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
Modello “puntone equivalente”
Modello di “puntone equivalente” basato sulla formazione di bielle (puntoni equivalenti) accoppiate all’interno dell’ossatura strutturale secondo le due diagonali (alternativamente efficaci).
Nei nodi d’angolo la spinta di una specchiatura di tamponamento non è compensata dalla presenza della specchiatura opposta rispetto al pilastro.
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Presentazione 79Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
Tipica modalità esecutiva che prevede la realizzazione dei pannelli murari di tamponamento e di tramezzatura solo successivamente al completamento della struttura in c.a.
Nodo d’angolo danneggiato dal sisma
Inefficace collaborazione di tamponature e tramezzature determinati da scarsa/assente connessione dei pannelli murari con la cornice strutturale (lungo il bordo superiore ed i bordi laterali).
Trasferimento della forza resistente della muratura lungo la trave superiore impedito.
Concentrazione di sforzi taglianti all’estremità dei pilastri.
Presentazione 80Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
I danni derivanti da questo meccanismo sono rappresentati da nodi che presentano (anche in relazione alla sezione di ripresa del getto):
Nodo d’angolo danneggiato dal sismaSchema del meccanismo di crisi
Meccanismo 1:Fessura diagonale sul pannello di nodo
-una fessura diagonale sul pannello di nodo-una lesione pseudo-orizzontale in corrispondenza della sezione di attacco pilastro-pannello di nodo-una lesione diagonale alla testa del pilastro
Presentazione 81Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
Nodo d’angolo danneggiato dal sismaSchema del meccanismo di crisi
Meccanismo 2:Fessura pseudo-orizzontale in testa
I danni derivanti da questo meccanismo sono rappresentati da nodi che presentano (anche in relazione alla sezione di ripresa del getto):
-una fessura diagonale sul pannello di nodo-una lesione pseudo-orizzontale in corrispondenza della sezione di attacco pilastro-pannello di nodo-una lesione diagonale alla testa del pilastro
Rinforzo esterno con tessuti in fibra di carbonio inclinati
Presentazione 82Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
Nodo d’Angolo – Vista EsternaNodo d’Angolo – Vista EsternaNodo Intermedio – Vista Esterna
In favore di sicurezza si affida al rinforzo l’intera H0
Completamento del rinforzo: fasce ad L di tessuto quadriassiale in fibra di carbonio
Presentazione 83Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONE DI SPINTA DELLE TAMPONATURE
Nodo d’Angolo – Vista InternaNodo d’Angolo – Vista InternaNodo Intermedio – Vista Interna
Disposizione di tessuto quadriassiale in carbonio per incrementare la resistenza a taglio del nodo
Presentazione 84Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONI TAGLIANTI
Nodo d’Angolo – Vista EsternaNodo d’Angolo – Vista Esterna
Il tessuto va disposto anche sulla faccia interna delle travi emergenti
Nodo non confinato
Confinamento delle estremità dei pilastri per conferire un incremento della resistenza a taglio e della capacità deformativa mediante fasciatura con tessuto di carbonio unidirezionale
Presentazione 85Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONI TAGLIANTI
Nodo IntermedioNodo d’Angolo
Nell’estremo superiore del pilastro la cerchiatura conferisce anche un aspetto benefico nei confronti dell’azione tagliante aggiuntiva dovuta al puntone che si forma nella tamponatura
Un’efficace confinamento delle estremità dei pilastri ha un effetto benefico nei riguardi della potenziale instabilità delle barre longitudinali laddove il passo delle staffe sia molto rado
Presentazione 86Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: AZIONI TAGLIANTI
Pilastro non staffato
Confinamento delle estremità dei pilastri per conferire un incremento della resistenza a taglio e della capacità deformativa mediante fasciatura con tessuto di carbonio unidirezionale
Metodo efficace nel caso di calcestruzzo scarso e staffatura carente
Presentazione 87Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Maggiori richieste di duttilità’ nei nodi dei pilastri esterni: DUTTILITA’ DELLE TRAVI
Nodo d’Angolo
Fasciatura ad U con tessuto in carbonio unidirezionale
Nodo Intermedio
Ancoraggio per il rinforzo a taglio del nodo
Presentazione 88Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Danni agli elementi non strutturali: Tamponature e Partizioni interne
Tamponature e tramezzature possono determinare un pericolo non secondario per l’incolumità delle persone, anche se la struttura portante principale (telaio in c.a.) non ha subito danni ingenti.
Edificio lesionato dal sismaEdificio lesionato dal sisma
Presentazione 89Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Danni agli elementi non strutturali: Tamponature e Partizioni interne
Intervento di collegamento perimetrale a pilastri travi emergenti
1. Rimozione intonaco 2. Foratura della tamponatura 3. Applicazione rete 4. Applicazione fiocchi
-nodi interni in pilastri interrotti, quindi con caratteristiche di nodo esterno;
-pilastri e travi corte, quindi soggette ad elevate sollecitazioni taglianti;
-danni nelle travi in corrispondenza della mezzeria a seguito della combinazione dell’azione sismica alla componente verticale.
Presentazione 90Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Richieste concentrate di duttilità per situazioni particolari
Analisi dei danni prodotti dai recenti sismi
Richieste concentrate di duttilità che richiedono interventi ad hoc per migliorare il comportamento locale
Meccanismo locale di Piano Soffice
La presenza di un piano particolarmente debole causa, in caso di sisma, una concentrazione della richiesta di spostamento negli elementi più deboli (pilastri del piano soffice) che giungono facilmente al collasso.
Presentazione 91Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Richieste concentrate di duttilità per situazioni particolari
Piano Pilotis
Occorre ripristinare la gerarchia delle resistenze, favorendo la creazione delle cerniere plastiche alle estremità delle travi e non nei pilastri
Cerchiatura dei pilastri del piano soffice e rinforzo locale dei nodi trave-pilastro
Presenza di pilastri e travi corti, soggetti ad elevate sollecitazioni taglianti
Presentazione 92Rinforzo per Azioni Sismiche
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in c.a.
Strutture intelaiate in c.a.
Richieste concentrate di duttilità per situazioni particolari
Pilastro Corto
Rinforzo a flessione e taglio
Pilastro Corto in corrispondenza della scala
Rotture fragili e pressoché istantanee
Ribaltamento di intere pareti o significative porzioni con conseguente perdita di appoggio dei solai
Crollo parziale o totale dell’edificio
Presentazione 93Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano
Interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti parete-parete ortogonale e parete-solaio
Interventi volti ad aumentare la resistenza dei maschi murari
Presentazione 94Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano
Interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti parete-parete ortogonale e parete-solaio
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 95Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO SEMPLICE
Nel caso di Ribaltamento Semplice occorre intervenire per garantire un efficace collegamento delle pareti ortogonali
Edificio in muratura lesionato dal sisma
Meccanismo di collasso
Possibili interventi:-cerchiatura della parete;-inserimento di catene.
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 96Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO SEMPLICE
Rinforzo con nastro unidirezionale in fibra di carbonio
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Ridistribuzione delle tensioni a seguito dell’intervento
N.B: Incremento della resistenza a flessione!
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 97Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO SEMPLICE
Composizione cordolo perimetrale.
Rinforzo mediante cordoli armati con FRP
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 98Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: FLESSIONE ORIZZONTALE
Nel caso di Flessione orizzontale occorre intervenire per garantire un efficace collegamento delle pareti ortogonali incrementando la resistenza flessionale delle murature
Edificio in muratura lesionato dal sismaMeccanismo di collasso
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 99Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: FLESSIONE ORIZZONTALE
Rinforzo realizzato con nastri unidirezionali in fibra di carbonio
Esempio di applicazione FRP
Meccanismo di collasso semplificato
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Massimo carico orizzontale uniformemente ripartito sopportabile dall’arco:
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 100Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: FLESSIONE VERTICALE
Nel caso di Flessione verticale occorre intervenire per garantire un’adeguata resistenza flessionale dei maschi
Edificio in muratura lesionato dal sismaMeccanismo di collasso
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 101Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: FLESSIONE VERTICALE
Rinforzo con nastro unidirezionale in FRP
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Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 102Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO FUORI DAL PIANO
Nel caso di Ribaltamento fuori dal piano occorre intervenire per rendere collaboranti le pareti portanti tra di loro e con i solai di piano (opportunamente irrigiditi nel piano se necessario)
Edificio in muratura lesionato dal sismaMeccanismo di collasso
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 103Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO FUORI DAL PIANO
Intervento di collegamento di solai in legno alle pareti in muratura
Schema complessivo dell’intervento Particolare unione trave in legno-muratura
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 104Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso fuori dal piano: RIBALTAMENTO FUORI DAL PIANO
Intervento di collegamento di solai in legno alle pareti in muratura
Schema complessivo dell’intervento Particolare unione trave in legno-muratura
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 105Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso nel piano: INCREMENTO RESISTENZA MASCHI MURARI
Prima fase: iniezione della lesione-messa a nudo della superficie muraria;
-interasse tra i fori di circa 20-30 cm;
-esecuzione delle perforazioni con attrezzo non battente;
-fori di diametro 32 mm;
-boiacca di iniezione con legante premiscelato idraulico fillerizzato esente da cemento a base di eco-pozzolana e inerti selezionati (legante esente da Sali idrosolubili)
Schema complessivo dell’intervento
Intervento di sarcitura delle lesioni
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 106Interventi di Ripristino – Strutture Muratura
Strutture in Muratura Portante
Meccanismi di danneggiamento e collasso nel piano: INCREMENTO RESISTENZA MASCHI MURARI
Schema complessivo dell’intervento
Seconda fase: applicazione della rete di rinforzo-FRG: rete a maglie quadrate bilanciata (0°-90°) in fibra di vetro di qualità alcali-resistente (vetro AR), apprettata allo scopo di migliorare le capacità fisico-meccaniche di aggrappo ed ingranamento con la matrice (malta);
-In alternativa rete a maglie quadrate bilanciata (0°-90°) in fibra di basalto, apprettata al fine di migliorare le capacità fisico-meccaniche di aggrappo ed ingranamento con la matrice (malta);
-Malta premiscelata bicomponente ad elevata duttilità a base di calce idraulica ed ecopozzolana, rinforzata con l’aggiunta di fibre di vetro
Intervento di sarcitura delle lesioni
Interventi di Ripristino per azioni Sismiche – Strutture in muratura
Presentazione 107Programma del Seminario Tecnico
Programma del Seminario Tecnico
Sistemi Compositi in FRP : Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 108Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
CONTROLLO DEI MATERIALI
QUALIFICAZIONE DEI MATERIALI
I materiali compositi utilizzati negli interventi di ripristino e rinforzo strutturale devono
essere necessariamente:
-IDENTIFICABILI: per risalire univocamente al produttore;
-QUALIFICATI e CONTROLLATI: attraverso procedure applicabili al processo di produzione in
fabbrica e verificati regolarmente da un ente terzo di ispezione abilitato;
-ACCETTATI: il Direttore dei Lavori procede alla verifica della documentazione e delle prove di
accettazione per poter accettare i materiali in cantiere.
Presentazione 109Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
CONTROLLO DEI MATERIALI
QUALIFICAZIONE DEI MATERIALI
Il produttore provvede al processo di qualificazione di un prodotto FRP con le competenti prove sperimentali al fine di perseguire tre obiettivi:1.Assicurare la qualità del prodotto ed il rispetto dei valori minimi richiesti;2.Fornire un numero statisticamente significativo di risultati sperimentali circa le caratteristiche fisiche e meccaniche in modo da rendere tali valori utilizzabili in fase di progetto dell’intervento;3.Fornire eventuali dati sperimentali per caratterizzare il comportamento reologico dei materiali.
Livelli di qualificazione dei prodotti:Livello 1: definizione delle caratteristiche fisiche e meccaniche del composito attraverso idonee analisi statistiche dei risultati di prova;Livello 2: definizione anche delle caratteristiche fisiche e meccaniche del composito a lungo termine per tenere in debito conto i fenomeni di degrado chimico, i fattori ambientali e le modalità di applicazione del carico (costante, creep, o variabile, fatica).
N.B.: E’ necessario fornire le caratteristiche meccaniche in termini di valori caratteristici, corrispondenti frattili, valori medi, scarti quadratici, intervalli di confidenza e numero di campioni esaminati.
I campioni saranno costituiti da spezzoni di barre o lamine, nel caso di sistemi preformati e prodotti in stabilimento, mentre, per laminati in situ occorre realizzare campioni con i medesimi componenti utilizzati in situ in condizioni ambientali definite (almeno 5 campioni per ciascun tipo di prova).
Presentazione 110
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI ACCETTAZIONE IN CANTIERE
SCELTA E VERIFICA DEI MATERIALI: compiti e responsabilità.
Produttori e/o fornitoriLa produzione dei materiali per il rinforzo strutturale deve essere costantemente oggetto di controllo della qualità (fibre, matrici, adesivi, compositi preformati e altri componenti).
I produttori devono fornire i certificati di prova dei prodotti per assicurare la rispondenza di ogni lotto con le specifiche dichiarate.
Sui prodotti deve essere riportata una marchiatura o devono essere accompagnati da etichette o cartellini riportanti tutte le informazioni per la loro rintracciabilità.
N.B.: I produttori e/o fornitori in grado di disporre di SISTEMI COMPLETI DI RINFORZO possono fornire anche le caratteristiche meccaniche del SISTEMA COMPLETO indicando il tipo di substrato a cui si fa riferimento. Tali valori devono essere supportati da validazioni sperimentali effettuate in laboratorio o in situ, su strutture in scala reale, e documentate da dettagliati rapporti di prova.
I SISTEMI COMPLETI DI RINFORZO SONO IDENTIFICATI COME APPLICAZIONI DI TIPO A, per distinguerli dalle consuete applicazioni di tipo B.
Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
Presentazione 111
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI ACCETTAZIONE IN CANTIERE
SCELTA E VERIFICA DEI MATERIALI: compiti e responsabilità.
Applicazioni di tipo A: sistemi di rinforzo di cui sono certificati sia i materiali che il sistema completo applicato ad un substrato definito.
Applicazioni di tipo B: sistemi di rinforzo di cui sono certificati solo i materiali.
Il progettistaDeve indicare in fase di progetto la qualità e le caratteristiche dei costituenti il sistema di rinforzo, eventualmente accompagnate dai requisiti minimi di accettazione.
Deve specificare al Direttore dei Lavori:-criteri di accettazione dei materiali: prelievi e prove da effettuare in base all’importanza e all’entità dell’applicazione;-criteri di accettazione dell’applicazione del sistema di rinforzo: eventuali prove di qualità dell’installazione.
Le imprese appaltatrici e gli appaltatoriDevono procurarsi il materiale indicato dal progettista da produttori e/o fornitori che ne curino la qualità dei prodotti verificandone l’idoneità delle schede tecniche (concordando eventuali alternative con il progettista e/o direttore dei lavori).
Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
Presentazione 112
Metodi di Calcolo e di Verifica: concetti base
Valori di Calcolo delle proprietà di resistenza / deformazioneCoefficienti Parziali di progetto
γm: Coefficiente parziale del materiale:
γRd: Coefficiente parziale del modello di calcolo:
Introduzione alla Progettazione
Presentazione 113
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI ACCETTAZIONE IN CANTIERE
SCELTA E VERIFICA DEI MATERIALI: compiti e responsabilità.
Il direttore dei lavoriSvolge un ruolo decisionale sull’accettazione dei prodotti, verificandone la rispondenza con le prescrizioni del progettista, la provenienza, le caratteristiche meccaniche e fisiche mediante i certificati di prova in accompagnamento alla fornitura. Ha inoltre il compito di richiedere, in base all’importanza ed all’entità dell’applicazione, l’esecuzione di prove sperimentali per valutare la qualità dei materiali e verificare la corrispondenza dei risultati con i valori forniti dal produttore.Nel caso di APPLICAZIONI DI TIPO A il D.L. ha la facoltà di richiedere prove di accettazione del sistema globale installato.
I laboratori di provaDevono svolgere le prove sperimentali secondo procedure indicate in specifiche norme per materiali fibrorinforzati ed emettere dettagliati rapporti di prova relativi sia alla strumentazione adottata sia ai risultati conseguiti.
Il collaudatoreSe richiesto il collaudo della struttura deve verificare la qualità dei materiali mediante i certificati di accompagnamento, verificarne l’accettazione da parte del D.L. e i rapporti delle eventuali prove sperimentali.
Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
Presentazione 114
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CARATTERIZZAZIONE DEL SISTEMA COMPLETO DI RINFORZO “CARBON COMPOSITI”
Qualificazione, Identificazione, Controllo, Accettazione
APPLICAZIONI
DI TIPO A
Programma del Seminario Tecnico
Presentazione 115Programma del Seminario Tecnico
Componenti , Vantaggi e Utilizzi dei Sistemi Compositi in FRP
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 116
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI QUALITA’ DELL’ESECUZIONE
PROVE SEMI-DISTRUTTIVESi eseguono su testimoni 1 prova/30m2-50m2di applicazione e comunque non meno di tre prove per tipologia.
PROVA DI STRAPPO NORMALEScopo: accertamento delle proprietà del substrato ripristinatoStrumentazione: piastre circolari di dimensioni normalizzate, cilindro idraulico con stelo forato tipo Pull-Off.
Il rinforzo viene tagliato attorno al bordo della piastra prima della prova (senza surriscaldare il composito) e per una profondità di qualche mm nel substrato.
L’applicazione può ritenersi accettabile se almeno l’80% delle prove (due su tre nel caso di tre sole prove) fornisce una tensione di picco allo strappo non inferiore a 0.9 MPa con crisi al di sotto della superficie di interfaccia composito/substrato, nel caso di supporto in c.a., e non inferiore al 10% della resistenza media a compressione del supporto, nel caso di supporto in muratura, sempre con crisi localizzata al di sotto dell’interfaccia. Nel caso di superficie di strappo coincidente con l’interfaccia l’accettazione è lasciata alla discrezionalità del D.L.
Controlli sulla Qualità dell’Esecuzione e Monitoraggio
Presentazione 117
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI QUALITA’ DELL’ESECUZIONE
PROVA DI STRAPPO A TAGLIOLa prova è significativa per l’accertamento della qualità dell’incollaggio e della preparazione del substrato.
Si esegue su testimoni, prova diretta, o su uno dei rinforzi posti in opera, prova indiretta.L’applicazione è accettabile se almeno l’80% delle prove (almeno due su tre nel caso di sole tre prove) fornisce una forza di picco allo strappo non minore all’85% del valore della forza di progetto massima.
PROVE SEMI-DISTRUTTIVESi eseguono su testimoni 1 prova/30m2-50m2di applicazione e comunque non meno di tre prove per tipologia.
Controlli sulla Qualità dell’Esecuzione e Monitoraggio
Presentazione 118
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI QUALITA’ DELL’ESECUZIONE
PROVE NON DISTRUTTIVEOmogeneità dell’applicazione attraverso mappature bidimensionali della superficie rinforzata con risoluzione minima normata nelle CNR DT/200
PROVA DI TIPO ACUSTICO STIMOLATOSi percuote la superficie rinforzata con una bacchetta rigida e si analizzano le caratteristiche del segnale sonoro che ne risulta. Mediante metodi automatizzati èPossibile pervenire a mappe di velocità della superficie rinforzata atte a definirne l’omogeneità dell’applicazione.La velocità dell’impulso sonoro in output risente infatti della presenza di eventuali difetti di interfaccia e bolle di aria alterando il segnale e la sua velocità.
Controlli sulla Qualità dell’Esecuzione e Monitoraggio
Presentazione 119
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI QUALITA’ DELL’ESECUZIONE
PROVE NON DISTRUTTIVEOmogeneità dell’applicazione attraverso mappature bidimensionali della superficie rinforzata con risoluzione minima normata nelle CNR DT/200
PROVA DI TIPO ULTRASONICOSi utilizzano prove in riflessione con frequenze degli impulsi ultrasonici non inferiori a 1 MHz per substrati in muratura e sonde con diametro non superiore a 25 mm (tecnica in variazione dell’ampiezza del primo picco per la localizzazione dei difetti).
Controlli sulla Qualità dell’Esecuzione e Monitoraggio
Presentazione 120
CONTROLLI SUI MATERIALI E SULLE APPLICAZIONI
CONTROLLO DI QUALITA’ DELL’ESECUZIONE
PROVE NON DISTRUTTIVEOmogeneità dell’applicazione attraverso mappature bidimensionali della superficie rinforzata con risoluzione minima normata nelle CNR DT/200
PROVA IN EMISSIONE ACUSTICATecnica che consente di cogliere e verificare l’evoluzione di un fenomeno di danno all’interno di un elemento strutturale mediante l’analisi delle emissioni acustiche generate dalla formazione di cracks e fenomeni di distacco (propagazione delle fratture come onde elastiche con liberazione di energia).
Metodo efficace per rilevare difetti dell’applicazione del composito o per individuare l’inizio di fenomeni di delaminazione.
PROVA TERMOGRAFICAIn presenza di substrati e materiali di rinforzo caratterizzati da bassa conducibilità termica (metodo sconsigliato per rinforzi in CFRP o mediante fibre metalliche) può risultare un efficace metodo per rilevare difetti dell’applicazione o dell’interfaccia rinforzo-substrato. Occorre tuttavia assicurare il raggiungimento di temperature non troppo elevate in ragione alla temperatura di transizione vetrosa del rinforzo.
Controlli sulla Qualità dell’Esecuzione e Monitoraggio
Presentazione 121Programma del Seminario Tecnico
Programma del Seminario Tecnico
Sistemi Compositi in FRP : Componenti , Vantaggi ed Utilizzi
Modalità Applicative (Preparazione dei Supporti ed Applicazione)
Durabilità dei Rinforzi Applicati
Rinforzo per Azioni Statiche
Rinforzo per Azioni Sismiche
Qualificazione, Identificazione, Controllo ed Accettazione del materiale
Esempi Applicativi dei sistemi “CARBON COMPOSITI”
Presentazione 122Palacongressi di Rimini (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Palacongressi di Rimini – Via della Fiera 23, Rimini (RN)
Ripristino di elementi sottodimensionati in c.a. – Pilastri
Palacongressi di Rimini 1. Preparazione del supporto e asportazione rivestimento
Presentazione 123Palacongressi di Rimini (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Palacongressi di Rimini – Via della Fiera 23, Rimini (RN)
Ripristino di elementi sottodimensionati in c.a. – Pilastri
2. Levigatura dei pilastri e stondatura degli spigoli. 3. Cerchiatura con tessuti in CFRP unidirezionali.
Presentazione 124Palacongressi di Rimini (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Palacongressi di Rimini – Via della Fiera 23, Rimini (RN)
Ripristino di elementi sottodimensionati in c.a. – Pilastri
Rinforzo pilastro interno. Rinforzo Pilastro Esterno.Tessuto Unidirezionale CFRP.
Presentazione 125Palacongressi di Rimini (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Palacongressi di Rimini – Via della Fiera 23, Rimini (RN)
Ripristino di elementi sottodimensionati in c.a. – Pilastri
Intervento ultimato – Vista Esterna Intervento ultimato – Vista Interna
Presentazione 126Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
Stato di Fatto – Lesioni verticali in corrispondenza degli angoli. Dettaglio lesione con ferri snervati
Presentazione 127Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
Particolare barra snervata in corrispondenza della lesione. Ulteriore quadro fessurativo alla base degli spigoli.
Presentazione 128Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
1. Preparazione del supporto: idropulizia, cucitura parti disconnesse con malta tixotropica, rasatura, sigillatura microlesioni con iniezioni di resina epossidica
Presentazione 129Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
2. Rinforzo interno degli angoli con rete in CFRP. 2. Dettaglio applicazione rete bidirezionale +/- 90°
Presentazione 130Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
2. Angolo interno rinforzato. 3. Applicazione di rete metallica zincata per la successiva impermeabilizzazione
Presentazione 131Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
4. Rinforzo esterno degli angoli con rete bidirezionale +/- 90° in CFRP. 5. Cerchiatura discontinua con tessuti unidirezionali.
Presentazione 132Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
5. Cerchiatura esterna con fasce di tessuto unidirezionale in CFRP.
Presentazione 133Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
6. Sistema di profili metallici internei e collaudo in opera della vasca.
Presentazione 134Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
Configurazioni deformate in condizioni di vasca piena.
Presentazione 135Vasca Ostellato (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Società Due Valli S.r.l. – Valli di Ostellato, Ferrara (FE)
Ripristino di vasca collassata con sistema di cerchiatura con tessuto e profili metallici
Andamento delle sollecitazioni in condizioni di vasca piena.
Presentazione 136Condominio “Adria”(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Casa di Cura “ Villa Maria” Rimini (Rn)
Ripristino di pilastri a presso-flessione
Ospedale Villa Maria (2013)
Presentazione 137Ospedale Villa Maria (2013)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Casa di Cura “ Villa Maria” Rimini (Rn)
Ripristino di pilastri a presso-flessione
Presentazione 138Condominio “Adria”(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Casa di Cura “ Villa Maria” Rimini (Rn)
Ripristino di pilastri a presso-flessione
Ospedale Villa Maria (2013)
Presentazione 139Condominio “Adria”(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Adria” – Valverde di Cesenatico (FC)
Ripristino di pilastri a presso-flessione
Ospedale Villa Maria (2013)
Presentazione 140Condominio “Adria”(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Adria” – Valverde di Cesenatico (FC)
Ripristino di pilastri a presso-flessione
Ospedale Villa Maria (2013)
Presentazione 141Condominio “Adria”(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Adria” – Valverde di Cesenatico (FC)
Ripristino di solaio in latero-cemento degradato e rinforzo a flessione dei travetti
1. Preparazione del supporto: idropulizia e ripristino del calcestruzzo. 2. Rinforzo dei travetti con lamine pultruse in CFRP incollate all’intradosso.
Presentazione 142Civile Abitazione a Ferrara (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Civile Abitazione in muratura – Loc. Passo Segni (FE)
Cerchiatura di edificio in muratura mediante tessuti unidirezionali in CFRP
1. Applicazione rasatura di preparazione. 2. Spalmatura di Eponastro gel . 3. Rullatura .
Presentazione 143Civile Abitazione a Ferrara (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Civile Abitazione in muratura – Loc. Passo Segni (FE)
Cerchiatura di edificio in muratura mediante tessuti unidirezionali in CFRP
4. Rullatura con rullino metallico. 5. Incollaggio . 6. Vista Laterale.
Presentazione 144Civile Abitazione a Ferrara (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Civile Abitazione in muratura – Loc. Passo Segni (FE)
Cerchiatura di edificio in muratura mediante tessuti unidirezionali in CFRP
4. Applicazione del tessuto in CFRP. 5. Spolvero con sabbia di quarzo essiccata. 6. Risultato finale.
Presentazione 145Parrocchia San Raffaele (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia San Raffaele – Via Codazzi 28, Rimini (RN)
Rinforzo a flessione di travi e confinamento di pilastri in c.a. per progetto di sopraelevazione
Vista nuovo solaio da sopraelevare.Parrocchia San Raffaele.
Presentazione 146Parrocchia San Raffaele (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia San Raffaele – Via Codazzi 28, Rimini (RN)
Rinforzo a flessione di travi e confinamento di pilastri in c.a. per progetto di sopraelevazione
Confinamento dei pilastri.Parrocchia San Raffaele.
Presentazione 147Parrocchia San Raffaele (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia San Raffaele – Via Codazzi 28, Rimini (RN)
Rinforzo a flessione di travi e confinamento di pilastri in c.a. per progetto di sopraelevazione
Confinamento dei pilastri.
Presentazione 148Condominio “Fantaguzzi” (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Fantaguzzi” – Via R. Serra 18, Cesenatico (FC)
Rinforzo e confinamento di pilastri degradati per prolungata esposizione in ambienti insalubri
2. Rinforzo degli angoli mediante nastri in CFRP unidirezionali1. Pilastro tipo di intervento: smusso degli angoli.
Presentazione 149Condominio “Fantaguzzi” (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Fantaguzzi” – Via R. Serra 18, Cesenatico (FC)
Rinforzo e confinamento di pilastri degradati per prolungata esposizione in ambienti insalubri
2. Rinforzo degli angoli mediante nastri in CFRP unidirezionali fissati con fiocchi1. Pilastro tipo di intervento: smusso degli angoli.
Presentazione 150Condominio “Fantaguzzi” (2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Condominio “Fantaguzzi” – Via R. Serra 18, Cesenatico (FC)
Rinforzo e confinamento di pilastri degradati per prolungata esposizione in ambienti insalubri
3. Cerchiatura dei pilastri ammalorati e successivo spolvero con sabbia di quarzo essiccata.
Presentazione 151Arcangeli Angela(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Arcangeli Angela – Loc. San Patrignano, Coriano (RN)
Intervento di sarcitura delle lesioni in edificio in muratura
1. Quadro fessurativo. 2. Rimozione intonaco e preparazione della superficie.
3. Applicazione della rete bidirezionale +/- 90° in CFRP.
Presentazione 152Arcangeli Angela(2012)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Arcangeli Angela – Loc. San Patrignano, Coriano (RN)
Intervento di sarcitura delle lesioni in edificio in muratura
5. Risultato finito.4. Applicazione “a fresco” dello strato di malta a completa ricopertura della rete e successiva lisciatura della superficie fresca.
Presentazione 153
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Stadio Ceravolo – Catanzaro (CZ)
Rinforzo di architravi con lamine pultruse in CFRP
1. Situazione ante-intervento.
Stadio Catanzaro (2012)
Presentazione 154
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Stadio Ceravolo – Catanzaro (CZ)
Rinforzo di architravi con lamine pultruse in CFRP
1. Situazione ante-intervento. 2. Applicazione dell’adesivo.
Stadio Catanzaro (2012)
Presentazione 155
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Stadio Ceravolo – Catanzaro (CZ)
Rinforzo di architravi con lamine pultruse in CFRP
3. Rinforzo dell’architrave con lamine pultruse in CFRP ..
Stadio Catanzaro (2012)
Presentazione 156
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Stadio Ceravolo – Catanzaro (CZ)
Rinforzo di architravi con lamine pultruse e tessuti in CFRP
4. Applicazione del tessuto unidirezionale in CFRP..
Stadio Catanzaro (2012)
5. Spolvero con sabbia di quarzo essiccata.
Presentazione 157
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Abitazione Privata , rif. Tartarotti – Forlì (FC)
Cerchiatura di pilastri in pietra con tessuti in CFRP
1. Cerchiature con tessuto unidirezionale in CFRP..
Tartarotti (2011)
Presentazione 158Parrocchia del Santo Spirito (2010)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia del Santo Spirito – San Giorgio di Pesaro (PU)
Rinforzo del timpano di facciata mediante tessuti in CFRP unidirezionali
Parrocchia del Santo Spirito Visione del Cantiere
Presentazione 159Parrocchia del Santo Spirito (2010)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia del Santo Spirito – San Giorgio di Pesaro (PU)
Rinforzo del timpano di facciata mediante tessuti in CFRP unidirezionali
1. Preparazione dei supporti di posa e tracciatura posizionamento rinforzi. 2. Applicazione del primer epossidico mediante rullo.
Presentazione 160Parrocchia del Santo Spirito (2010)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia del Santo Spirito – San Giorgio di Pesaro (PU)
Rinforzo del timpano di facciata mediante tessuti in CFRP unidirezionali
3. Intelaiatura di rinforzo mediante nastri unidirezionali in CFRP. 4. Particolare dell’intelaiatura.
Presentazione 161Parrocchia del Santo Spirito (2010)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Parrocchia del Santo Spirito – San Giorgio di Pesaro (PU)
Rinforzo del timpano di facciata mediante tessuti in CFRP unidirezionali
5. Ancoraggio dei rinforzi verticali mediante tondini e fiocchi. 6. Spolvero dei rinforzi con sabbia di quarzo essiccata.
Presentazione 162Volta Russi(2010)
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Consolidamento Volta – Russi (RA)
Intervento di consolidamento di volta a padiglione in edificio in muratura
1. Situazione ante-intervento.
Presentazione 163
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Consolidamento Volta – Russi (RA)
Intervento di consolidamento di volta a padiglione in edificio in muratura
2. Cerchiatura interna in tessuto unidirezionale in CFRP . 3. Applicazione di fiocchi d’angolo in CFRP .
Volta Russi(2010)
Presentazione 164
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Consolidamento Volta – Russi (RA)
Intervento di consolidamento di volta a padiglione in edificio in muratura
4. Rinforzo degli archi con lamine pultruse in CFRP. 5. Risultato finito.
Volta Russi (2010)
Presentazione 165
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Casa Privata: Ravenna , Rif. Baraghini
Intervento di rinforzo di pannello murario
1. Pannello murario da rinforzare. 2. Preparazione della superficie.
Baraghini (2010)
Presentazione 166
ESEMPI APPLICATIVI DEI SISTEMI “CARBON COMPOSITI”
Casa Privata: Ravenna , Rif. Baraghini
Intervento di rinforzo di pannello murario
3. Applicazione del tessuto unidirezionale in CFRP.
4. Spolvero con sabbia di quarzo essiccata.
Baraghini (2010)
5. Inserimento dei fiocchi di collegamento.
TECNOLOGIE E SISTEMI COMPOSITI NEL RECUPERO EDILIZIO
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