ANNALISA NAPOLI | Progetti

RINFORZO DI SOLETTE E NODI TRAVE-PILASTRO IN C.A. CON TESSUTI IN FIBRA D'ACCIAIO

Nell’ambito degli interventi di rinforzo di elementi in c.a. con tessuti in SFRP e SFRG, lo studio che si propone ha diversi obiettivi:1. eseguire prove di pull-out su tessuti in SFRP/SFRG incollati su cubetti di calcestruzzo al fine di valutare le tensioni tangenziali che si mobilitano all’interfaccia tra rinforzo e calcestruzzo ed, in particolare, il legame di aderenza τ−s (tensione tangenziale-scorrimento all’interfaccia);2. effettuare prove di flessione su solette in c.a in scala 1:1 rinforzate con tessuti in SFRP/SFRG al fine di esaminare l’efficacia della tecnica di rinforzo nelle due modalità di applicazione (impregnazione del tessuto con resina o malta) e confrontare i risultati ottenuti con quelli derivanti da prove analoghe su elementi rinforzati con sistemi in CFRP;3. eseguire prove cicliche su nodi trave-pilastro in c.a. rinforzati con sistemi in SFRP/SFRG al fine di valutare le prestazioni ottenute al variare della configurazione di rinforzo sul pannello nodale (ad esempio, rinforzo con fasce inclinate ovvero verticali realizzato mediante impiego di uno o due strati di tessuto) e confrontare i risultati ottenuti con quelli derivanti da prove analoghe su elementi rinforzati con sistemi in CFRP.La ricerca sarà svolta in parziale collaborazione con un partner industriale e si avvarrà pertanto, di qualche ulteriore finanziamento.Si prevede un programma che sarà articolato in due fasi distinte: la prima, più consistente, di carattere sperimentale e la seconda di tipo analitico.La “fase 1” che avrà inizio sin dal primo anno, prevede dapprima l’esecuzione delle prove di aderenza rinforzo-calcestruzzo che consentirà di esaminare il ruolo dei principali parametri che influenzano il comportamento dell’interfaccia adesiva, sia in termini deformativi che di resistenza. In particolare, oltre alle differenti modalità di incollaggio del tessuto (con resina o con malta), saranno presi in considerazione due diverse lunghezze di ancoraggio del rinforzo e due diverse classi di resistenza del calcestruzzo. Al fine di definire il comportamento dell’interfaccia durante tutto il processo di prova, saranno registrati sia i valori massimi della forza di strappo, sia i valori delle deformazioni assiali lungo la lamina al variare della forza di trazione esterna.Una volta terminata la caratterizzazione del comportamento d’interfaccia rinforzo-calcestruzzo, la “fase 1” prevede lo svolgimento di prove di flessione su solette in c.a. rinforzate con SFRP/SFRP. I principali parametri investigati saranno: lunghezza del tessuto di rinforzo applicato in zona tesa; numero di strati adoperati; densità delle fibre d’acciaio caratterizzante il tessuto (bassa o media); tipo di applicazione del rinforzo (con resina o malta). Le prove cicliche, infine, saranno condotte su elementi in c.a. rappresentativi di nodi esterni trave-pilastro che ritroviamo negli edifici esistenti, spesso privi di dettagli costruttivi attualmente richiesti in zona sismica. Le prove saranno condotte applicando uno sforzo normale sul pilastro, mantenuto costante durante il test, e un’azione laterale ciclica sulla trave in controllo di spostamento. Come già detto in precedenza, i risultati sperimentali ottenuti al variare della configurazione di rinforzo del pannello nodale e del tipo di incollaggio del tessuto, saranno confrontati con quelli derivanti da prove analoghe su elementi rinforzati con sistemi in CFRP; queste ultime prove sono state oggetto di una precedente campagna sperimentale condotta dal gruppo di ricerca proponente (si veda bibliografia allegata).La “fase 2”, invece, prevede essenzialmente lo sviluppo di un modello numerico in grado di simulare il comportamento flessionale di travi in c.a. rinforzate con SFRP/SFRG. Per la simulazione del comportamento dell’interfaccia adesiva rinforzo/calcestruzzo, il modello numerico si avvarrà certamente dei risultati sperimentali ottenuti dalle prove di aderenza eseguite nella “fase 1".