Corso Tecnico Applicativo sull Utilizzo dei Materiali Compositi FRP SRG (Fibre di Carbonio, Vetro.) nel Settore Civile, dalla Conoscenza dei

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1 Corso Tecnico Applicativo sull Utilizzo dei Materiali Compositi FRP SRG (Fibre di Carbonio, Vetro.) nel Settore Civile, dalla Conoscenza dei Materiali al Collaudo delle Opere

2 Si definisce COMPOSITO un materiale formato dall unione di due o più elementi diversi, che sono: Epossidica MATRICE Poliestere Altre Carbonio FIBRE Vetro Aramide Altre

3 Aeronautico Automobilistico Navale Civile Aerospaziale Applicazione dei materiali compositi

4 Proprietà dei Materiali Compositi Robustezza Leggerezza Resistenza alla corrosione e agli agenti chimici Isolamento termico ed elettrico Progettazione ad hoc

5 Dipartimento di ingegneria dei materiali e della produzione DIMP Progettazione del materiale e del rinforzo

6 Dipartimento di ingegneria dei materiali e della produzione DIMP Confronto tra materiali

7 Confronto tra materiali Valori FRP inferiori fibre Valori comparabili

8 Tecnologie Hand Lay-up Spray Lay-up RTM - Resin Transfer moulding Filament Winding Pultrusion Autoclave Resin Infusion under Flexible Tool RIFT

9 Dipartimento di ingegneria dei materiali e della produzione DIMP Impregnazione manuale L impregnazione manuale può essere utilizzata per la realizzazione di elementi di qualsiasi geometria e dimensione, viene utilizzata nei casi in cui non è necessaria una buona finitura superficiale e spesso è sostituita da altre tecnologie che consentono di ottenere elementi con caratteristiche estetiche e meccaniche migliori.

10 Pultrusione La pultrusione è un processo di produzione in continuo che consente di ottenere elementi caratterizzati da elevata percentuale di rinforzo e buona finitura superficiale come le lamine o le barre

11 Impregnazione sotto vuoto La tecnologia di impregnazione sotto vuoto, già notevolmente utilizzata in svariati settori come nel settore navale, consente di ottenere elementi con buone ottime caratteristiche meccaniche e buona finitura percentuale, riducendo notevolmente gli errori derivanti dal processo di impregnazione manuale.

12 Filament Winding Il processo consiste fondamentalmente nell avvolgimento di filamenti continui impregnati di resina su di un corpo ruotante, detto mandrino, la cui forma si identifica nella geometria del pezzo da produrre.

13 Autoclave La tecnologia di produzione di elementi in composito mediante l utilizzo dell autoclave, consente di ottenere laminati con caratteristiche meccaniche molto più elevate rispetto alle più tradizionali ed economiche tecnologie fino ad ora analizzate. Con l'impiego dell'autoclave è possibile intensificare l'azione di compattazione aumentando la pressione durante il ciclo di cura fino a circa 7-10 atm e la temperatura fino a 2000 C.

14 Vantaggi derivanti dall uso degli FRP Non si aggiungono ulteriori carichi alla struttura Possibilità di progettazione ad hoc in funzione delle direzioni di sollecitazione Velocità e semplicità di intervento Reversibilità dell intervento Interventi esteticamente non invasivi Nessuna variazione alla geometria originale Aumento della duttilità della struttura

15 NORMATIVA In Italia come in molti altri paesi sono presenti già da diversi anni specifiche normative e linee guida che regolamentano l utilizzo degli FRP in edilizia in tutte le fasi dell'intervento, dalla scelta dello stesso fino alla posa in opera ed ai relativi collaudi. Sono fornite indicazioni specifiche per l impiego degli FRP in zona sismica, coerenti con la letteratura ed i Codici più moderni ed in particolare con le disposizioni dell OPCM 3274/03, richiamata nel D.M. 14 settembre 2005 e modificato dall OPCM 3431 del 3/5/05. Per quanto concerne tutte le normative tecniche si fa riferimento ai documenti tecnici pubblicati dal CNR tra cui il DT-CNR Il 24 luglio 2009 l Assemblea Generale Consiglio Superiore LL PP ha approvato le Linee guida per la Progettazione, l Esecuzione ed il Collaudo di Interventi di Rinforzo di Strutture in c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP. Dopo il sisma che il 6 aprile 2009 ha colpito l Abruzzo il Dipartimento della Protezione Civile ed il consorzio ReLUIS nell Agosto 2009 hanno pubblicato una bozza di linee guida LINEE GUIDA PER LA RIPARAZIONE E IL RAFFORZAMENTO DI ELEMENTI STRUTTURALI, TAMPONATURE E PARTIZIONI

16 CNR DT Istruzioni per la Progettazione, l Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l utilizzo di Compositi Fibrorinforzati Materiali, strutture di c.a. e di c.a.p., strutture murarie MATERIALI CONCETTI BASILARI DEL PROGETTO DI RINFORZO E PROBLEMATICHE SPECIALI RINFORZO DI STRUTTURE DI C.A. E DI C.A.P. RINFORZO DI STRUTTURE MURARIE

17 PRODUTTORI e/o FORNITORI : - mantenere un costante programma di controllo di qualità della produzione, - fornire certificati di prova per ogni lotto di produzione - adottare un sistema di rintracciabilità (marchiatura, etichette cartellini) - qualificare se possibile l intero sistema di rinforzo con diversi substrati (insieme di fibre, resine o preformati e relativi adesivi) Sistemi di rinforzo di tipo A : di cui sia possibile fornire le caratteristiche meccaniche del sistema completo supportate da prove di laboratorio certificate Sistemi di rinforzo di tipo B : altri sistemi.

18 PROGETTISTA : - deve indicare qualità, caratteristiche geometriche, meccaniche e fisiche dei costituenti il sistema di rinforzo, criteri di accettazione e requisiti minimi - deve specificare criteri di accettazione dei materiali per il direttore dei lavori definendo le prove in base all importanza e all entità dell intervento - indicare prove di verifica della qualità dell installazione IMPRESE e APPLICATORI : - fornire prodotti conformi alle prescrizioni del progettista, - controllare adeguatezza delle schede tecniche in accompagnamento - controllare i certificati di collaudo dei lotti di produzione. LABORATORI di PROVA : - possedere provata esperienza nel campo dei compositi, - possedere attrezzature idonee alla caratterizzazione di fibrorinforzati, - rilasciare rapporti di prova dettagliati, - fare riferimento a norme specifiche per i materiali fibrorinforzati.

19 DIRETTORE dei LAVORI : - stabilire quali e quanti prelievi e prove effettuare, - controllare corrispondenza tra materiale fornito e prescrizioni del progettista, - se viene fornito il sistema completo: può richiedere l esecuzione di prove sperimentali per valutare la qualità dei materiali forniti e verificare la corrispondenza dei risultati con i valori dichiarati dal produttore (facoltativo) - se i singoli componenti del sistema di rinforzo sono forniti da produttori diversi e non sono state verificate le caratteristiche del sistema completo: ha l obbligo di richiedere una serie di prove di caratterizzazione del materiale composito ottenuto per controllare la compatibilità dei componenti impiegati e di predisporre prove di accettazione del sistema globale installato. COLLAUDATORE : - verificare la qualità dei materiali impiegati, - analizzare i risultati delle eventuali prove di accettazione.

20 Di tipo acustico stimolato Ultrasoniche ad alta frequenza Termografiche In emissione acustica Di strappo normale Di strappo a taglio Prove non distruttive Prove semi-distruttive

21 Parametri da mantenere sotto controllo Temperatura Umidità dell ambiente Andamento spostamenti e deformazioni Danneggiamento delle fibre Estensione dei difetti e distacchi

22 SCOPO DEGLI INTERVENTI CON FRP rinforzare, sostituire o ricostruire in tutto o in parte alcuni elementi (interventi selettivi); modificare l organismo strutturale attraverso il collegamento fra elementi strutturali diversi. Il progetto dell intervento con FRP deve comprendere le seguenti attività: scelta motivata del tipo di intervento; scelta delle tecniche e/o dei materiali; dimensionamento preliminare dei rinforzi; analisi strutturale che tenga conto delle caratteristiche della struttura post-intervento; verifiche della struttura post-intervento eseguite sugli elementi esistenti, modificati e nuovi (per gli elementi esistenti, riparati o rinforzati.

23 Interventi su strutture in c.a. Rinforzo a taglio e flessione di travi Confinamento di pilastri Adeguamento alle nuove normative di strutture realizzate precedentemente Rinforzo di solai Adeguamento sismico Rinforzo di armature deteriorate o insufficienti

24 Interventi su strutture in muratura Rinforzo a taglio e flessione e sforzo normale di setti in muratura Confinamento di pilastri in muratura Adeguamento alle nuove normative di strutture realizzate precedentemente Rinforzo di solai e capriate in legno Adeguamento sismico Rinforzo di Archi e Volte in muratura

25 Analisi FEM

26 Analisi FEM

27 Analisi FEM

28 Rinforzo solaio latero-cementizio con lamine pultruse in CFRP

29 Rinforzo solaio latero-cementizio con lamine pultruse in CFRP

30 Rinforzo solaio latero-cementizio con lamine pultruse in CFRP

31 Sede Telecom di Pomezia Rinforzo struttura in c.a.

32 Sede Telecom di Pomezia Rinforzo struttura in c.a.

33 Sede Telecom di Pomezia Rinforzo struttura in c.a.

34 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a.

35 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a.

36 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a. Momento Sollecitante Taglio Sollecitante

37 / / / / / / m 15 / / / / / / / / / m 15 / / / / / / / / / / / / / / / / / / Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a h=2.62 h= / / / 55 h= / 55 h= / 55 LEGENDA FOTO N 1 15 / 40 MURATURA PORTANTE IN PIETRAME FOTO N 3 PROIEZIONE TRAVE 1 IMPALCATO / 55 FOTO N / / 40 PILASTRI 1 IMPALCATO 15 / 40 SAGGIO TRAVE FOTO N 1 - N FERRI 3 16 h= h=2.41 FOTO N 5 15 / / / 40 h=2.41 SAGGIO TRAVE FOTO N 2 - N FERRI 3 16 SAGGIO TRAVE FOTO N 3 - N FERRI FOTO N 4 20 / 55 2 FOTO N 5 20 / / / 40 SAGGIO TRAVE FOTO N 4 - N FERRI 4 16 PAVIMENTO CAPPA DI LIVELLAMENTO SAGGIO TRAVE FOTO N 5 - N FERRI 3 16 RETE Ø8 LATO 10 cm / / 40 SAGGIO TRAVE FOTO N 6 - N FERRI 3 16 CONNETTORI IN ACCIAIO d = 16 mm PASSO 50 cm RIPRESA GETTO CON CLS STRUTTURALE ALLEGGERITO "LECA 1400" CONNETTORI IN ACCIAIO d = 16 mm PASSO 50 cm PREPARAZIONE FONDO PREVIA PULITURA, ED APPLICAZIONE DI AGGRAPPANTE TIPO "EPORIP MAPEI" RETE Ø8 LATO 10 cm ESISTENTE SOLETTA SP 7 cm ESISTENTE CONNETTORE DA FISSARE CON RESINE EPOSSIDICHE NELLA SOLETTA ESISTENTE ATTENZIONE: LA FORATURA VA ESEGUITA SENZA PERCUSSIONE PER EVITARE DISSESTI DELLE SOLETTE ESISTENTI TRAVE SECONDARIA ESISTENTE DA VERIFICARE PER EVENTUALE RINFORZO CON FIBRE DI CARBONIO PARTICOLARE SEZ. LONG. SOLAIO TIPO "A"

38 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a.

39 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a.

40 Hotel Esedra Nizza Francia Rinforzo struttura in c.a.

41 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

42 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

43 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

44 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI Test dei diversi Sistemi di Ancoraggio

45 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

46 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI Nuovo Sistema di Ancoraggio

47 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

48 PALAZZO FUGA - REAL ALBERGO DEI POVERI DI NAPOLI

49 Progetto di consolidamento Civile Abitazione NOALE (VENEZIA)

50 Progetto di consolidamento Civile Abitazione NOALE (VENEZIA)

51 Progetto di consolidamento Civile Abitazione NOALE (VENEZIA)

52 Progetto di Consolidamento DOMUS AUREA Roma

53 Progetto di Consolidamento DOMUS AUREA Roma

54 Progetto di Consolidamento DOMUS AUREA Roma

55 Progetto di Consolidamento DOMUS AUREA Roma

56 Rinforzo struttura in legno Hotel Esedra Roma

57 INTERVENTO DI CONSOLIDAMENTO PALI PER SERVIZIO RADIOMOBILE CON CFRP

58 ELEMENTO NON RINFORZATO MODELLAZIONE ELEMENTO RINFORZATO

59 ANALISI AGLI ELEMENTI FINITI TENSIONI DEFORMAZIONI

60 Strutture in Acciaio

61 Geometrie Particolari in FRP

62 Ricostruzione Coda Leone con FRP Università degli studi di Napoli Federico II Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Il ripristino strutturale delle statue rappresentanti il Leone trafitto dalla spada ed il Leone dall aspetto minaccioso è stato offerto dal Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione dell Università degli Studi di Napoli Federico II che, sotto la guida del Prof. Ing. Ignazio Crivelli Visconti e in accordo con la Soprintendenza Speciale per il Patrimonio storico, artistico ed etnoantropologico e per il Polo Museale della città di Napoli, è intervenuto a propria cura e spese nella progettazione e realizzazione del ripristino e consolidamento delle code vandalizzate. Il Progetto di ripristino del Prof. Crivelli Visconti, che ha visto la partecipazione dell Ing. Claudio Cigliano, dell ing. Domenico Brigante e del tecnico Andrea Barone, è stato realizzato mediante l utilizzo innovativo di materiali compositi e di proprie tecniche speciali di intervento.

63 Ricostruzione Coda Leone con FRP

64 Lavori Monastero di S. Chiara

65 Lavori Monastero di S. Chiara

66 Lavori Monastero di S. Chiara

67 Lavori Monastero di S. Chiara

68 Lavori Monastero di S. Chiara

69 Lavori Monastero di S. Chiara

70 Lavori Monastero di S. Chiara

71 OLY FIREPROTECT REI 120 IL 1 SISTEMA ANTINCENDIO PER FRP Devi rinforzare una struttura a rischio incendio? Temi che un incendio possa indebolire il nostro sistema di rinforzo in FRP? Scegli OLY FIREPROTECT REI 120 il nostro sistema di protezione antincendio certificato

72 GRAZIE PER L ATTENZIONE