Luciano FEO | Progetti

ANALISI NUMERICO-SPERIMENTALE DI SISTEMI DI RINFORZO DI NODI "ALA-ANIMA" DI PROFILI PULTRUSI DI FRP

Si intende valutare sperimentalmente la rigidezza assiale e rotazionale dei nodi “ala-anima” di profili pultrusi al variare delle loro caratteristiche geometriche, dei materiali costituenti, delle modalità di applicazione dei carichi e della presenza di sistemi di irrigidimento locale.L’attività sperimentale sarà eseguita presso il Laboratorio Prove Materiali e Strutture del Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Università di Salerno e sarà articolata nelle seguenti tre fasi :(i) messa a punto del setup sperimentale;(ii) caratterizzazione meccanica dei provini di GFRP;(iii) esecuzione delle prove sperimentali.Il setup sperimentale sarà composto dalla macchina di prova universale (Schenk 630), da un sofisticato sistema elettronico di controllo ed acquisizione dati (Zwick/Roell) e da un apposito dispositivo di afferraggio dei provini appositamente progettato dal gruppo di Ricerca proponente in funzione della modalità di applicazione del carico.L'indagine sperimentale sarà articolata in due fasi distinte: - la prima riguarderà la valutazione dello stato tensionale che si mobilita nei nodi “ala-anima” dei profili PFRP durante l'esecuzione di prove di "pull-out" (comportamento assiale);- la seconda riguarderà la valutazione dello stato tensionale nei suddetti nodi nel corso dello svolgimento di prove di “pull-out” (comportamento assiale) e di "relative rotation" (comportamento rotazionale).In particolare, le prove sperimentali previste sono le seguenti:a) due gruppi di prove tipo "pull-out": nel primo gruppo, la forza sarà applicata nella sezione di mezzeria (Mid-Point) del campione in corrispondenza della sua ala inferiore, mentre nel secondo gruppo la forza concentrata sarà applicata nella sezione di estremità (End-Point) del provino in corrispondenza dell’ala inferiore; in entrambi i casi l’ala superiore del provino sarà vincolata per tutta la sua lunghezza attraverso il dispositivo di afferraggio;b) due gruppi di prove tipo "relative rotation" con momento torcente concentrato applicato in corrispondenza dell’ala inferiore con le stesse modalità descritte nel punto precedente.Tutti i provini di GFRP saranno ricavati da travi pultruse in fibra di vetro di aventi sezione trasversale a “I” e a "C" di altezza (h) variabile. Anche la lunghezza (L) dei campioni sottoposti a prova sarà variabile e compresa tra i h ≤ L ≤ 4h. Inoltre si valuterà l’influenza sulla rigidezza e sulla resistenza dei nodi di idonei interventi di irrigidimento locali costituiti da piatti o angolari in FRP.Si precisa che il materiale composito costituente i provini sarà caratterizzato dal punto di vista meccanico attraverso l’esecuzione di specifiche prove di trazione e compressione.Si sottolinea inoltre che, allo scopo di misurare le deformazioni in corrispondenza delle giunzioni ala-anima, tutti i provini saranno strumentati incollando sulla loro superficie esterna tre estensimetri elettrici rettangolari (Vishay MM C2A-06-125LW-120 self temperature compensated strain gages).Tutte le prove saranno effettuate seguendo un protocollo in controllo di forza e registrando in continuo i valori del carico, dello spostamento e delle deformazioni mediante un sistema elettronico di controllo ed acquisizione dati (System 5100 Vishay MM). Questi ultimi saranno successivamente elaborati con il software StrainSmart.Particolare attenzione sarà rivolta alla misura degli spostamenti e delle deformazioni, che sarà effettuata anche grazie all’impiego della tecnica basata sulla correlazione digitale delle immagini (DIC - Digital Image Correlation) utilizzando il sistema di acquisizione VIC 2D. Il programma sperimentale sarà affiancato da una estesa indagine FEM, di tipo tridimensionale, allo scopo di eseguire un confronto tra i risultati numerici e quelli ottenuti in laboratorio.