COLLANA I Quaderni Tecnici di Fibre Net QUADERNO TECNICO SISTEMA FIBREBUILD FRP

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1 COLLANA I Quaderni Tecnici di Fibre Net QUADERNO TECNICO SISTEMA FIBREBUILD FRP

2 La collana I Quaderni Tecnici di Fibre Net vuole essere un utile e pratico strumento di lavoro per il mondo professionale e delle imprese che operano nel settore delle costruzioni. E il risultato di innumerevoli esperienze di cantiere e di svariati anni di ricerca e sperimentazione che hanno portato l azienda Fibre Net ad essere il principale riferimento nel campo dei materiali compositi applicati all edilizia.

3 SISTEMA FIBREBUILD FRP INTRODUZIONE È sensazione comune, da parte di quanti sono impegnati in attività di ricerca o di progettazione nel campo del consolidamento con materiali compositi fibrorinforzati, che l Italia stia assumendo una posizione particolare in ambito internazionale, sia per il valore dei contributi di conoscenza forniti, sia per la presenza di un patrimonio edilizio particolarmente vario ed importante. Ne fanno parte, infatti, costruzioni di rilevante importanza storica ed architettonica, oltre che realizzazioni più recenti di muratura, di c.a., di c.a.p. e di acciaio. La maggior parte di queste ultime ha superato abbondantemente i trent anni di vita, per cui molte di esse necessitano di interventi più o meno urgenti di adeguamento o miglioramento strutturale. L interesse scientifico verso le applicazioni innovative degli FRP per la riabilitazione strutturale, da un lato, e la peculiarità del patrimonio edilizio italiano ampiamente variegato, dall altro, hanno attirato negli ultimi anni l interesse di numerosi ricercatori operanti nei settori della Meccanica delle Strutture, delle Costruzioni, della Riabilitazione Strutturale e dell Ingegneria Sismica tanto da essere riconosciuti come materiali strutturali nella Circolare 617/C.S.LL.PP. del al capitolo C.8., trattati nelle Linee Guida per la Progettazione, l Esecuzione ed il Collaudo di Interventi di Rinforzo di Strutture di c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP del rilasciate dal Consiglio Superiore LL.PP. e nelle Linee Guida del C.N.R. in particolare la DT 200R1 del Il presente Quaderno Tecnico illustra l efficacia della tecnica di rinforzo denominata FRP nei confronti delle azioni agenti sulle strutture. Il sistema FIBREBUILD FRP, quindi, si basa sulla tecnica del placcaggio fibrorinforzato utilizzando tessuti, lamine e barre in GFRP, AFRP e CFRP ed è particolarmente adatto per il consolidamento di travi, pilastri e colonne e laddove venga richiesto un rinforzo localizzato delle murature. TIPOLOGIE DI RINFORZO I materiali compositi, comunemente denominati FRP, acronimo di Fiber Reinforced Polymers sono ottenuti utilizzando fibre lunghe continue con altissime proprietà meccaniche impregnati in una resina polimerica (chiamata anche matrice). Le fibre hanno la funzione di fornire al materiale composito resistenza e rigidezza mentre la matrice funge da mezzo di trasferimento degli sforzi tra fibra e fibra Figura 1. Legami costitutivi della fibra, della matrice e del corrispondente composito. Come si evince dalla figura 1, il legame costitutivo di un materiale fibrorinforzato è funzione delle caratteristiche meccaniche della fibra e della matrice. Questi materiali sono caratterizzati da un comportamento eterogeneo, anisotropo e presentano un legame costitutivo prevalentemente elastico lineare fino a rottura. In base al tipo di fibra utilizzata, si hanno fibre di carbonio CFRP, fibre di vetro GFRP e fibre di aramidiche AFRP. Fibre di Carbonio CFRP Le fibre di carbonio sono caratterizzate da un elevata resistenza alla alte temperature (oltre i 1000 C), non bruciano, sono chimicamente resistenti agli agenti chimici e non sono sensibili ai fenomeni di scorrimento (creep); si possono distinguere in fibre ad alta tenacità e fibre ad alto modulo. Fibre di Vetro GFRP Le fibre di vetro sono più economiche delle fibre di carbonio ed aramidiche, presentano proprietà meccaniche inferiori, con una maggiore deformabilità. Presentano una pronunciata attitudine allo scorrimento viscoso (creep). Fibre Aramidiche - AFRP Le fibre aramidiche, oltre a presentare delle ottime caratteristiche di resistenza a rottura sono in grado di fornire un elevata deformabilità a fronte di un alto modulo elastico; in presenza di carichi costanti presentano fenomeni di Creep. Queste fibre risultano essere sensibili alla luce e all umidità; per tali motivi è consigliato l utilizzo in miscele con fibre di carbonio o fibre di vetro per la produzione di compositi ibridi. Tipo di fibra Carbonio ad alta tenacità Carbonio ad alto modulo Vetro Aramidica Tensione di rottura a trazione [MPa] Modulo elastico a trazione [MPa] Allungamento a rottura [%] ,0 1,1 3,5 2,9 Densità [g/cm 3 ] 1,78 1,80 2,50 1,44 4 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 5

4 CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI DI RINFORZO I sistemi di rinforzo realizzati con materiali compositi si possono suddividere in: Sistemi preformati (precured systems): rientrano in questa famiglia tutti quei componenti preparati in stabilimento mediante pultrusione o laminazione, che vengo applicati all elemento strutturale da rinforzare mediante adesivi. Da ricordare in questo caso le lamine, le barre e i nastri; Sistemi impregnati in situ (wet lay-up systems): sono costituiti da fogli di fibre unidirezionali o multidirezionali o da tessuti che vengono impregnati con una resina che funge anche da adesivo con il substrato interessato (calcestruzzo, murature, acciaio, legno); Sistemi preimpregnati (prepreg systems): sono costituiti da fogli di fibre uidirezionali o multidirezionali o da tessuti preimpregnati con resina parzialmente polimerizzata. Possono essere incollati al substrato da rinforzare con (o senza) l uso di resine aggiuntive. SISTEMI DI CONNESSIONE MECCANICI In quelle situazioni dove non è possibile garantire un adeguata diffusione delle tensioni di aderenza tra il sistema di rinforzo in materiale composito e il supporto (calcestruzzo, murature, ecc ) è necessario disporre dei sistemi di ancoraggio di tipo meccanico come barre, corde e fiocchi. Il fiocco è costituito da un fascio di fibre lunghe unidirezionali raccolte all interno di una calza, che conferisce una forma cilindrica all elemento. Una modalità di connessione alternativa alla precedente è quella di utilizzare un sistema combinato di nastri unidirezionali in carbonio e barra pultrusa in materiale composito di diametro Ø 7-10mm. DESCRIZIONE DELLE TECNICHE DI RINFORZO STRUTTURE IN MURATURA manutenzione, rendono questi materiali particolarmente adatti per opere di ripristino e manutenzione. I polimeri fibrorinforzati, inoltre, presentano una alta resistenza alla trazione ed una modesta rigidità flessionale; pertanto, sono dei validi prodotti per incrementare la capacità portante di strutture caratterizzate da una bassissima resistenza alla trazione, quali quelle in muratura, che rappresentano gran parte del patrimonio monumentale e, in generale, delle vecchie costruzioni in molte regioni italiane ed europee. Negli interventi di rinforzo di elementi strutturali in muratura mediante l applicazione di lamine o tessuti in materiale FRP, il ruolo dell aderenza tra il supporto e il composito assume grande importanza in quanto il meccanismo di rottura per distacco è di tipo fragile. Se il rinforzo in materiale composito è applicato correttamente in opera, poiché la resistenza a taglio dell adesivo è in genere molto più elevata di quella del supporto, la rottura si produce all interno di quest ultimo con l asportazione di uno strato di materiale. Per ovviare a questa problematica è necessario o limitare la tensione di lavoro del rinforzo oppure inserire degli elementi di ancoraggio meccanici tipo corde e fiocchi oppure applicando delle strisce di rinforzo. PANNELLI MURARI Le murature storiche non possiedono la capacità di resistenza a trazione e sotto sollecitazioni esterne possono verificarsi fessurazioni, schiacciamenti o taglio-scorrimenti della stessa. L utilizzo di materiali compositi per il rinforzo strutturale consente alla muratura di raggiungere valori delle caratteristiche di resistenza tali da sopportare le azioni di progetto (sismiche, del vento, ecc.). L applicazione di fasce fibrorinforzate, debitamente dimensionate, negli interventi di cerchiatura e confinamento degli edifici in muratura, permette di ripristinare il corretto funzionamento scatolare del fabbricato. In presenza di muratura danneggiata, disomogenea o che presenta particolari vizi di forma risulta opportuno procedere al consolidamento della muratura prima della posa del rinforzo in materiale composito. In presenza di murature irregolari, allo scopo di realizzare un piano di posa adeguato per il rinforzo si procede all applicazione di uno strato di malta di regolarizzazione. I rinforzi in FRP possono essere applicati anche per contrastare lo sviluppo di specifici meccanismi di collasso locale come il ribaltamento semplice, la flessione verticale e la flessione orizzontale. Gli edifici storici in muratura portante costituiscono una parte significativa degli edifici esistenti presenti in tutto il mondo. Molte di queste strutture hanno un valore storico e culturale e vengono considerate patrimonio artistico. Le strutture portanti di questi edifici sono costruite in murature di mattoni o pietra mentre i solai, che costituiscono gli orizzontamenti di piano, sono realizzati con travi lignee o volte, anch esse in muratura. Un analisi semplificata può condurre a sottostimare o, per contro, a sovrastimare la sicurezza di queste strutture. Nel primo caso si possono riscontrare seri rischi per la sicurezza delle vite umane, mentre nel secondo caso vi potrebbe essere un massiccio impiego di rinforzi, con conseguente incremento dei costi e modifica della struttura originale. Gli orizzontamenti delle costruzioni in muratura devono essere progettati per distribuire uniformemente l azione sismica alle pareti di taglio, la risposta degli edifici realizzati in muratura non rinforzata è governata principalmente dalla capacità nel piano di queste pareti. In molti casi queste ultime sono pareti forate (presenza di porte e finestre) nelle quali la resistenza e la rigidezza sono fortemente influenzate dalla qualità muraria e dal grado di accoppiamento tra maschi murari e fasce di piano. L interesse verso i materiali compositi è sempre maggiore; in particolare essi sono sempre più utilizzati per il mantenimento di edifici storici e monumentali e per il loro recupero pre e post sisma. Le loro caratteristiche di resistenza al deterioramento ed alle alterazioni chimiche, la durevolezza, la bassa conducibilità termica, la scarsa invasività su edifici monumentali e la totale reversibilità dell intervento, oltre alla facilità di montaggio che non prevede la sospensione d uso della struttura e la mancanza di Figura 2. Rinforzo a taglio della muratura mediante l applicazione di tessuti o lamine in materiale composito 6 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 7

5 PILASTRI MODALITÀ DI POSA DI TESSUTI Un adeguato confinamento con tessuti in FRP disposti lungo il perimetro di un pilastro in muratura al fine di costituire una fasciatura esterna, determina un miglioramento delle prestazioni dell elemento strutturale sia in termini di resistenza che di duttilità. L effetto della cerchiatura così ottenuto di un elemento di sezione circolare risulta estremamente efficace, mentre, nel caso di sezioni quadrate o rettangolari, nella valutazione dell effetto cerchiante, non bisogna trascurare che il nucleo resistente è individuato dalle parabole tangenti alle diagonali. L inserimento di barre disposte all interno del pilastro è in grado di migliorare l effetto della cerchiatura anche in queste circostanze. Nel caso di pilastri quadrati si devono smussare gli angoli con un raggio minimo di curvatura di 2 cm; nel caso di carichi eccentrici è possibile incrementare l armatura longitudinale mediante l applicazione di fasce verticali. Tali interventi si adottano sia per riparazione di elementi danneggiati o deteriorati, sia per il rinforzo di elementi integri in vista di un adeguamento statico o sismico della struttura. VOLTE E ARCHI La volta è un elemento strutturale di copertura, che può essere schematizzata, in generale, come una serie di archi affiancati. Grazie alla loro versatilità i tessuti in materiale composito si adattano alla realizzazione di interventi di rinforzo che interessano archi e volte. Il rinforzo può essere applicato all estradosso e/o all intradosso e lungo la direttrice. La funzione prevalente dei rinforzi in materiale composito fibrorinforzato è quello di limitare o eliminare la formazione di cerniere. La scelta di disporre il rinforzo o all estradosso o all intradosso spesso deriva non tanto da considerazioni di carattere strutturali ma da questioni legate alle condizioni di esecuzione; ad esempio la presenza di decorazioni di pregio fa si che l intervento di rinforzo venga posto all estradosso o viceversa. Risulta opportuno ricordare che la posa del rinforzo all estradosso è consigliata in quanto le tensioni di trazione nelle fibre generano delle tensioni di compressione nella volta. 1. studio della composizione della muratura al fine di determinare la posizione delle fasce di materiale composito FRP da realizzare; 2. rimozione dell intonaco preesistente e della malta fra gli elementi di muratura per una profondità di mm ed applicazione di uno strato di malta con una adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm) e attendendo il tempo necessario affinché la superficie d incollaggio si asciughi e sia idonea alla stesura dello strato successivo; 3. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto, lasciandolo maturare per 1 ora (max. 3 ore); 4. applicazione di uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e stesa del tessuto secondo indicazioni di progetto mediante rullo a pelo corto; Figura 3. Rinforzo e recupero di volte e gallerie Figura 4. Recupero e restauro di archi e porticati 8 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 9

6 MODALITÀ DI POSA DEI FIOCCHI In quelle situazioni dove è necessario migliorare la connessione tra la struttura esistente e il sistema di rinforzo in FRP è possibile utilizzare degli elementi di ancoraggio meccanici come i fiocchi. Prima di procedere alla loro posa, dove necessario, è opportuno procedere al risanamento delle parti ammalorate. 5. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle in modo da far penetrare l adesivo al tessuto; 6. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 5, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Note: Lo strato di malta per la posa del rinforzo in FRP deve essere privo di irregolarità e reso il più possibile liscio al fine di garantire il perfetto incollaggio. 1. preparazione del supporto e rimozione di eventuali parti ammalorate; 2. rimozione dell intonaco preesistente e della malta fra gli elementi di muratura per una profondità di mm ed applicazione di uno strato di malta con una adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm) e attendendo il tempo necessario affinché la superficie d incollaggio si asciughi e sia idonea alla stesura dello strato successivo ; Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 3. eseguire il foro nella zona scelta in fase progettuale del diametro pari a 1,5 volte quello del fiocco. Terminata la fase di foratura eliminare la polvere e il materiale incoerente; 4. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto lasciandolo maturare per 1 ora (max. 3 ore), successivamente, applicare uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard); 10 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 11

7 5. stesa del tessuto secondo indicazioni di progetto mediante rullo metallico di impregnazione antibolle, avendo cura di spostare i fili che compongono il tessuto in corrispondenza del foro per consentire il successivo passaggio del fiocco; 6. inserire il fiocco, precedentemente impregnato (vedi note a fine del seguente paragrafo), all interno del foro e riempire con resina epossidica evitando di creare zone con vuoti d aria; 9. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 5, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Note: Si riportano di seguito le fasi operative necessarie alla preparazione del fiocco, da eseguirsi preliminarmente al punto 6 del seguente paragrafo: 1. Taglio del fiocco, con forbice, a una lunghezza da valutarsi in base allo spessore della muratura e della lunghezza minima di ancoraggio (da stabilire secondo quanto indicato al paragrafo del CNR-DT 200 R1/2013) e nel rispetto delle indicazioni progettuali; 2. Arretrare la parte terminale della garza esterna del fiocco per una lunghezza pari alla profondità del foro; 3. Impregnare la porzione scoperta del fiocco e successivamente riposizionare la garza protettiva; 4. Applicare uno spolvero di sabbia quarzifera sulla porzione impregnata al fine di consentire una miglior adesione del fiocco durante l operazione di inghisaggio nel foro; 5. Appendere il fiocco in verticale dal lato non impregnato e lasciar asciugare il tempo necessario a consentire l indurimento della resina. 7. spostare la calzetta contenitiva del fiocco nella zona non interessata dal foro, stendere le fibre a ventaglio sulle strisce di tessuto utilizzato per il rinforzo strutturale; 8. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 12 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 13

8 MODALITÀ DI POSA DEL SISTEMA DI ANCORAGGIO MERDIANTE BARRA PULTRUSA Il sistema consiste nel inserire in un foro precedentemente creato un piolo di diametro Ø 7-10mm inserito nella struttura, accompagnato da uno o più nastri unidirezionali di opportuna larghezza preventivamente impregnati con resina. 1. preparazione del supporto e rimozione di eventuali parti ammalorate; 2. rimozione dell intonaco preesistente e della malta fra gli elementi di muratura per una profondità di mm ed applicazione di uno strato di malta con una adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm) e attendendo il tempo necessario affinché la superficie d incollaggio si asciughi e sia idonea alla stesura dello strato successivo; 5. preparazione di due strisce di nastro in CFRP di larghezza 50 mm disposti a croce sul foro e preventivamente impregnati con resina epossidica; 6. inserimento del tondino in materiale composito trattato in superficie con resina epossidica, avendo cura che il tondino entrando nel foro spinga all interno i due nastri disposti a croce; 3. eseguire il foro nella zona scelta in fase progettuale del diametro pari a 1,5 rispetto a quello della barra in CFRP. Terminata la fase di foratura eliminare la polvere e il materiale incoerente; 4. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto e lasciarlo maturare per 1 ora (max. 3 ore), successivamente, applicare uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard); 7. saturazione del foro con resina epossidica; 8. risvolto dei codini dei nastri eccedenti che fuoriescono dal foro e successiva applicazione di un fazzoletto di tessuto unidirezionale disposto a 90 rispetto alla direzione della fibra prevista per il rinforzo; 14 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 15

9 9. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2, applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard), infine, applicazione del tessuto secondo indicazioni di progetto mediante rulli di impregnazione antibolle; 10. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; DESCRIZIONE DELLE TECNICHE DI RINFORZO STRUTTURE IN C.A. E C.A.P. Dalla fine della seconda guerra mondiale e in particolare nel ventennio compreso tra gli anni la gran parte degli edifici realizzati è caratterizzata da strutture in cemento armato progettate per sopportare principalmente le azioni derivanti dai carichi gravitazionali e senza una normativa sismica. Tale approccio progettuale ha portato alla edificazione di strutture fortemente irregolari sia in pianta che in elevazione, sia dal punto di vista della distribuzione delle masse che delle rigidezze, con sezioni resistenti dei pilastri esigue, con travi di dimensioni ragguardevoli e con l uso di materiali dalle caratteristiche meccaniche insufficienti a fornire un adeguata duttilità. In base alle prescrizioni riportate nelle attuali Norme Tecniche per le Costruzioni un edificio deve essere progettato o adeguato in base ai principi del Capacity Design; questo sta ad indicare che al fine di garantire un buon comportamento dissipativo d insieme è necessario prediligere la formazione di meccanismi resistenti di tipo duttile evitando la formazione di quelli di tipo fragile. Il rinforzo delle strutture in c.a. mediante l applicazione di barre, profili o tessuti in FRP rappresenta un valido sistema per incrementare non solo la resistenza degli elementi strutturali ma anche la loro duttilità e quindi migliorare la capacità deformativa globale delle strutture. Le modalità di rottura fragile che insorgono in un edificio in c.a., che possono essere eliminate mediante l applicazione di sistemi in FRP, sono dovute a crisi per taglio, crisi nei pilastri per perdita di aderenza delle barre nelle zone di sovrapposizione, crisi nei pilastri per svergolamento delle barre longitudinali compresse e crisi per trazione dei pannelli dei nodi trave-pilastro. Negli interventi di rinforzo di elementi strutturali in c.a. e c.a.p., come accennato precedentemente per le murature, mediante l applicazione di lamine o tessuti in materiale FRP, è necessario evitare il distacco tra il supporto e il composito in quanto il meccanismo di rottura è di tipo fragile. Per ovviare a questa problematica è necessario o limitare la tensione di lavoro del rinforzo oppure inserire degli elementi di ancoraggio meccanici tipo barre, corde e fiocchi oppure applicare delle strisce di rinforzo. 11. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 10, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Figura 5. Recupero e riqualificazione di travi, pilastri e strutture in C.A. Nel rinforzo di elementi in calcestruzzo mediante l applicazione di lamine o tessuti in FRP gioca un ruolo fondamentale l aderenza tra il calcestruzzo e il materiale composito in quanto è un meccanismo di rottura di tipo fragile che non deve precedere il collasso per flessione o per taglio dell elemento rinforzato. L adesione al supporto può essere migliorata posizionando delle fasciature ortogonali in tessuto a formare delle staffe a U o degli impernaggi anch essi in materiale composito. Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 16 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 17

10 RINFORZI A FLESSIONE Il rinforzo a flessione di travi in c.a e c.a.p. viene effettuato mediante l ausilio di un armatura esterna formata da lamine o tessuti impregnati in situ e deve essere progettato per l incremento di momento resistente necessario nel rispetto dei coefficienti di sicurezza previsti dalla normativa vigente. Nel caso di un calcolo agli stati limiti ultimi si potrà utilizzare il tessuto unidirezionale ad alta resistenza, mentre nel caso di un calcolo per stati limite di esercizio si potrà applicare il tessuto unidirezionale ad alto modulo. Nei punti sottostanti, si riportano le ipotesi su cui si basa l analisi allo SLU delle sezioni in c.a. rinforzate a flessione con FRP: Conservazione delle sezioni piane fino a rottura; Perfetta aderenza tra i materiali componenti (acciaio-calcestruzzo, FRP-calcestruzzo); Resistenza a trazione del calcestruzzo nulla; Legame costitutivo del calcestruzzo e dell acciaio conforme a quanto riportato nelle NTC 2008; Legame costitutivo del composito fibrorinforzato elastico lineare fino a rottura; La rottura a flessione si può manifestare in concomitanza del raggiungimento della deformazione plastica nel calcestruzzo cuoppure per il raggiungimento della deformazione massima nel rinforzo FRP fd.. RINFORZI A TAGLIO Il rinforzo a taglio risulta necessario nel caso di elementi strutturali per i quali il taglio di calcolo sia superiore alla corrispondente resistenza di calcolo, che deve essere determinata considerando i contributi del calcestruzzo e dell eventuale armatura trasversale metallica presente. Il rinforzo a taglio può essere applicato con l utilizzo di staffe (disposte anche ad inclinazione variabile) formate dalla sovrapposizione di diversi strati di tessuti oppure mediante fasce orizzontali poste ai lati della trave e staffature a U in corrispondenza dell appoggio. Tale rinforzo va verificato per i soli SLU. Figura 6. Intervento di rinforzo su solai o in laterocemento e travi in c.a. Figura 7. Intervento di rinforzo a taglio 18 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 19

11 CERCHIATURA DEI PILASTRI I tessuti o lamine in FRP possono essere disposti lungo il perimetro dell elemento in c.a. in modo tale da costituire una fasciatura esterna. Un adeguato confinamento di una trave o un pilastro determina un miglioramento delle prestazioni dell elemento strutturale sia in termini di resistenza che di duttilità. L effetto della cerchiatura, in particolar modo nei pilastri, risulta estremamente efficace nel caso di una sezione circolare, poiché, data la sua conformazione, ben si presta ad essere cerchiata. Nel caso di sezioni quadrate o rettangolari, invece, nella valutazione dell effetto cerchiante, non bisogna trascurare che il nucleo resistente è individuato dalle parabole tangenti alle diagonali. L inserimento di barre disposte all interno del pilastro può comunque migliorare l effetto della cerchiatura anche in queste circostanze. Nel caso di pilastri quadrati si devono smussare gli angoli con un raggio minimo di curvatura di 2 cm; nel caso di carichi eccentrici è possibile incrementare l armatura longitudinale mediante l applicazione di fasce verticali. Tali interventi si adottano sia per riparazione di elementi danneggiati o deteriorati, sia per il rinforzo di elementi integri in vista di un adeguamento statico o sismico della struttura. Incremento della resistenza del nodo all azione di taglio esercitata dalla tamponatura: Disposizione di fasce diagonali in tessuti unidirezionali su nodo d angolo; in questo caso in fase di verifica è consigliato affidare l intera azione orizzontale che mette in crisi la tamponatura al rinforzo. Tale azione è definita successivamente al paragrafo rinforzo di nodi non confinati del presente quaderno tecnico. Incremento della resistenza a taglio del nodo: Applicando sul pannello del nodo dei tessuti quadriassiali in carbonio è possibile ottenere un incremento della resistenza a taglio del nodo. Figura 8. Cerchiatura di pilastri RINFORZO DEI NODI TRAVE-PILASTRO La zona dove il pilastro s incrocia con le travi ad esso concorrenti è chiamata nodo; tale zona deve garantire la ripartizione delle forze tra le travi e i pilastri, ad esso confluenti, e la sua rottura deve sopraggiungere soltanto dopo la formazione delle cerniere plastiche prima nella trave e poi nei pilastri. I nodi vengono distinti in nodi confinati e nodi non confinati; un nodo è definito confinato quando in ognuna delle facce verticali del pilastro confluiscono delle travi, viceversa si dicono non confinati. Nel presente paragrafo l attenzione è concentrata sui nodi trave-pilastro non confinati per i motivi di seguito elencati: In presenza di azioni sismiche e di tamponature robuste, collegate rigidamente alla struttura, quest ultime possono collaborare anche positivamente alla resistenza sismica della struttura, tuttavia esse generano delle azioni di spinta in sommità al pilastro che possono causare il collasso prematuro del nodo; A causa di effetti torsionali globali delle struttura ai nodi d angolo sono richieste maggiori risorse di duttilità. S intuisce che i nodi trave-pilastro che evidenziano le maggiori criticità risultano essere quelli non confinati, che tipicamente sono posti lungo il perimetro delle strutture, o sull angolo (nodo d angolo) o in facciata (nodo intermedio). In generale, al fine di garantire un buon comportamento d insieme del sistema nodo-trave-pilastro e un aumento della duttilità, l intervento di rinforzo può interessare sia le travi e sia i pilastri che convergono nel nodo. Incremento della resistenza a taglio e di confinamento delle travi e dei pilastri che confluiscono in un nodo: Fasciando con dei tessuti unidirezionali in materiale composito FRP le estremità dei pilastri e delle travi si ottiene un incremento della resistenza a taglio e della capacità deformativa. Per motivi costruttivi a volte non è possibile fasciare completamente le sezioni delle travi, ad esempio a causa dell interferenza dei solai; in queste situazioni il rinforzo è applicato mediante una fasciatura ad U. 20 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 21

12 MODALITÀ DI POSA DI TESSUTI Per consentire l applicazione ottimale ed omogenea delle fibre è neccessario che la superficie sia perfettamente liscia e planare. Per tale motivo prima dell applicazione del rinforzo si deve procedere con la preparazione del substrato mediante la rimozione delle parti incoerenti, la ricostruzione delle parti mancanti dove necessario e la pulizia delle superfici dalla polvere. 1. studio della elemento in c.a. o c.a.p. al fine di determinare la posizione delle fasce di materiale composito FRP da realizzare. Rimozione dell intonaco e delle parti di c.a. ammalorate con mezzi meccanici non battenti e successiva pulizia della superficie; 2. Ripristino della superficie e riprofilatura degli spigoli vivi utilizzando una malta con resistenza all adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm). La riprofilatura dovrà garantire un raggio minimo di r min =2,50 cm. Attendere l asciugatura del supporto prima di procedere all applicazione del rinforzo in FRP; 5. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle in modo da far penetrare l adesivo al tessuto; 6. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 5, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Note: Lo strato di malta per la posa del rinforzo in FRP deve essere privo di irregolarità e reso il più possibile liscio al fine di garantire il perfetto incollaggio; 3. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o a rullo a pelo corto e lasciarlo maturare per 1 ora (max. 3 ore); 4. applicazione di uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e stesa del tessuto secondo indicazioni di progetto mediante rullo a pelo corto; Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 22 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 23

13 MODALITÀ DI POSA DELLE LAMINE Per consentire l applicazione ottimale ed omogenea delle lamine pultruse è necessario che la superficie sia perfettamente liscia e planare. Per tale motivo prima dell applicazione del rinforzo si deve procedere con la preparazione del substrato mediante la rimozione delle parti incoerenti, la ricostruzione delle parti mancanti dove necessario e la pulizia delle superfici dalla polvere. 1. studio dell elemento in c.a. o c.a.p. al fine di determinare la posizione delle fasce di materiale composito FRP da realizzare. Rimozione dell intonaco e delle parti di c.a. ammalorate con mezzi meccanici non battenti e successiva pulizia della superficie; 2. Ripristino della superficie e riprofilatura degli spigoli vivi utilizzando una malta con resistenza all adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm). La riprofilatura dovrà garantire un raggio minimo di r min =2,50 cm. Attendere l asciugatura del supporto prima di procedere all applicazione del rinforzo in FRP; 5. applicazione di uno strato di resina adesiva e tissotropica sulla lamina e sul supporto in quantità pari a (consumo per superfici standard): - 4 kg/m 2 per lamina di larghezza 5 cm; kg/m 2 per lamina di larghezza 10 cm; - 3 kg/m 2 per lamina di larghezza 15 cm; 6. stesa della lamina secondo indicazioni di progetto facendo attenzione ad evitare l inglobamento di bolle d aria. Note: Lo strato di malta per la posa del rinforzo in FRP deve essere privo di irregolarità e reso il più possibile liscio al fine di garantire il perfetto incollaggio; 3. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto lasciandolo maturare per 1 ora (max. 3 ore); 4. pulizia della superficie della lamina e leggera abrasione con carta vetrata a grana fine; Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 24 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 25

14 MODALITÀ DI POSA DEI FIOCCHI In quelle situazioni dove è necessario migliorare la connessione tra la struttura esistente e il sistema di rinforzo in FRP è possibile utilizzare degli elementi di ancoraggio meccanici come i fiocchi. Prima di procedere alla loro posa, dove necessario, è opportuno procedere al risanamento delle parti ammalorate. 1. studio della elemento in c.a. o c.a.p. al fine di determinare la posizione delle fasce di materiale composito FRP da realizzare. Rimozione dell intonaco e delle parti di c.a. ammalorate con mezzi meccanici non battenti e successiva pulizia della superficie; 2. Ripristino della superficie e riprofilatura degli spigoli vivi utilizzando una malta con resistenza all adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm). La riprofilatura dovrà garantire un raggio minimo di r min =2,50 cm. Attendere l asciugatura del supporto prima di procedere all applicazione del rinforzo in FRP; 5. stesa del tessuto/delle lamine secondo indicazioni di progetto mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; 6. inserire il fiocco, precedentemente impregnato (vedi note a fine paragrafo), all interno del foro e riempire con resina epossidica evitando di creare zone con vuoti d aria; 3. eseguire il foro nella zona scelta in fase progettuale del diametro pari a 1,5 volte quello del fiocco. Terminata la fase di foratura eliminare la polvere e il materiale incoerente; 4. stendere il primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto, lasciandolo maturare per 1 ora (max. 3 ore); successivamente, applicare uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard); 7. spostare la calzetta contenitiva del fiocco nella zona non interessata dal foro, stendere le fibre a ventaglio sulle strisce di tessuto utilizzato per il rinforzo strutturale; 8. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; 26 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 27

15 MODALITÀ DI POSA DEL SISTEMA DI ANCORAGGIO MERDIANTE BARRA PULTRUSA Il sistema consiste nel inserire in un foro precedentemente creato un piolo di diametro Ø 7-10mm inserito nella struttura, accompagnato da uno o più nastri unidirezionali di opportuna larghezza preventivamente impregnati con resina. 9. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 8, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Note: Si riportano di seguito le fasi operative necessarie alla preparazione del fiocco, da eseguirsi preliminarmente al punto 6 del seguente paragrafo: 1. studio della elemento in c.a. o c.a.p. al fine di determinare la posizione delle fasce di materiale composito FRP da realizzare. Rimozione dell intonaco e delle parti di c.a. ammalorate con mezzi meccanici non battenti e successiva pulizia della superficie; 2. Ripristino della superficie e riprofilatura degli spigoli vivi utilizzando una malta con resistenza all adesione 1,0 N/mm 2 creando una fascia di larghezza superiore alla fascia di tessuto da applicare (es. fascia di malta 30 cm, fascia di tessuto 20 cm). La riprofilatura dovrà garantire un raggio minimo di r min =2,50 cm. Attendere l asciugatura del supporto prima di procedere all applicazione del rinforzo in FRP; 1. Taglio del fiocco, con forbice, a una lunghezza da valutarsi in base allo spessore della muratura e della lunghezza minima di ancoraggio (da stabilire secondo quanto indicato al paragrafo del CNR-DT 200 R1/2013) e nel rispetto delle indicazioni progettuali; 2. Arretrare la parte terminale della garza esterna del fiocco per una lunghezza pari alla profondità del foro; 3. Impregnare la porzione scoperta del fiocco e successivamente riposizionare la garza protettiva; 4. Applicare uno spolvero di sabbia quarzifera sulla porzione impregnata al fine di consentire una miglior adesione del fiocco durante l operazione di inghisaggio nel foro; 5. Appendere il fiocco in verticale dal lato non impregnato e lasciar asciugare il tempo necessario a consentire l indurimento della resina. Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 3. eseguire il foro nella zona scelta in fase progettuale del diametro pari a 1,5 volte quello del fiocco. Terminata la fase di foratura eliminare la polvere e il materiale incoerente; 4. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) sulla superficie preparata mediante pennello o rullo a pelo corto lasciandolo maturare per 1 ora (max. 3 ore); successivamente, applicare uno strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard); 28 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 29

16 5. preparazione di due strisce di nastro in CFRP di larghezza 50 mm disposte a croce sul foro e preventivamente impregnate con resina epossidica; 6. inserimento del tondino in materiale composito trattato in superficie con resina epossidica, avendo cura che il tondino entrando nel foro spinga all interno i due nastri disposti a croce; 9. stesa del primer in quantità pari a 300 g/m 2, applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard), infine, applicazione del tessuto secondo indicazioni diprogetto mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; 10. applicazione di un secondo strato di resina adesiva e impregnante in quantità pari a 300 g/m 2 (consumo per superfici standard) e successiva rullatura mediante rullo metallico di impregnazione antibolle; 7. saturazione del foro con resina epossidica; 8. risvolto dei codini dei nastri eccedenti che fuoriescono dal foro e successiva applicazione di un fazzoletto di tessuti unidirezionale disposto a 90 rispetto la direzione della fibra prevista per il rinforzo; 11. applicazione di altri eventuali strati sovrapposti, ripetendo ogni volta le indicazioni del punto 10, e al termine applicazione di sabbia quarzifera sulla superficie del composito appena eseguito a resina fresca per consentire l aggrappo dell intonaco di finitura. Le operazioni di posa del sistema devono essere condotte da personale esperto e devono rispettare le indicazioni riportate nella scheda tecnica dei singoli prodotti. 30 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 31

17 REGOLE PER LA PROGETTAZIONE DEI RINFORZI IN FRP PER GLI ELEMENTI IN MURATURA Prima di procedere a descrivere le diverse modalità di rinforzo mediante l applicazione di lamine o tessuti in materiale composito su pannelli murari, è opportuno indicare che la perfetta aderenza tra muratura e composito ha un importanza in quanto il meccanismo di rottura del distacco del supporto è di tipo fragile. Il distacco del rinforzo dal pannello murario, infatti può avvenire secondo due diversi meccanismi: Distacco a partire dalle estremità del rinforzo (end debonding); Distacco intermedio a partire da giunti di malta o da fessure trasversali nella muratura (intermediate crack debonding). Tali modalità di collasso possono essere evitate limitando la tensione di progetto del rinforzo nei riguardi del distacco ffdd f fdd e determinando una lunghezza ottimale di ancoraggio di progetto del rinforzo led l cche corrisponde alla lunghezza minima di ancoraggio che assicura la trasmissione del massimo sforzo di aderenza. La forza di distacco può essere incrementata fino al raggiungimento delle crisi per trazione del composito fibrorinforzato utilizzando sistemi meccanici di ancoraggio come: Inserimento di perni ortogonali all asse del rinforzo mediante barre, corde e fiocchi in materiale composito; Inserimento di una striscia di fasciatura ortogonale all asse del rinforzo. RINFORZO DELLE FASCE DI PIANO Le fasce di piano, oltre ad avere la funzione di sopportare i carichi gravitazionali che ad esse competono, hanno anche la funzione di accoppiare i maschi murari. Risulta quindi fondamentale che l architrave sia in grado di assorbire le azioni di taglio e momento flettente di progetto. In primo luogo, a causa della limitata resistenza a trazione, la zona di muratura sovrastante l apertura non è in grado di sopportare il proprio peso e quindi deve essere sostenuta da un architrave in grado di reagire a taglio e a momento flettente; in secondo luogo quando i maschi murari che contornano l apertura sono snelli, in presenza di carichi orizzontali, l architrave deve funzionare come una catena al fine di garantire l equilibrio complessivo della parete. Per la verifica del funzionamento ad architrave è necessario garantire la formazione di una trave di muratura armata situata al di sopra dell apertura, nella quale le trazioni vengono assorbite da rinforzi di FRP e le compressioni dalla resistenza a compressione della muratura a fhmd f h nella direzione parallela ai giunti di malta (in generale può essere posta come pari al 50% della resistenza a compressione della muratura fmd). Al fine di determinare il momento resistente dell architrave rinforzata si può considerare f md ). h* un altezza utile della sezione h* pari al minimo tra la luce dell architrave e l altezza della fascia di piano Per la verifica del funzionamento a fascia di piano, rinforzata con FRP, si deve garantire che le sollecitazioni generate dalle azioni orizzontali applicate sulla parete siano inferiori alla resistenza di progetto. I rinforzi in FRP devono essere disposti in modo simmetrico sia sulle pareti esterne che su quelle interne. RINFORZO A TAGLIO DI UN PANNELLO IN MURATURA Il rinforzo a taglio di un pannello murario si realizza solitamente con elementi di materiale composito disposti nella direzione dello sforzo di taglio oppure lungo le diagonali del pannello; in tal modo, al meccanismo di resistenza a taglio della muratura per attrito viene ad affiancarsi quello dovuto alla formazione di un traliccio isostatico in grado di trasmettere taglio per equilibrio interno. In questo caso la resistenza di progetto a taglio della muratura rinforzata, V VRd, è ottenuta come il minimo tra la somma del contributo dovuto all attrito della muratura, VRd,m, V m e quello del rinforzo in FRP, VRd,f, V f e la resistenza di progetto delle bielle comprese del traliccio, ; V VRd,ma: Rd,max V Rd m i n V Rd, m V Rd, f ; V Rd,max RINFORZO DEGLI ELEMENTI AD ARCO Il rinforzo in FRP deve essere applicato sulla struttura in modo da contrastare le formazioni delle cerniere che in prima approssimazione possono ritenersi ubicate all intradosso o all estradosso dell elemento strutturale. L impiego dei rinforzi in FRP non risulta specificatamente idoneo ad incrementare la resistenza nei confronti del taglio o dello schiacciamento della muratura. Gli interventi di rinforzo in FRP applicati su volte non strutturali, ad esempio le volte in foglio, consentono di migliorare il loro comportamento nei confronti della stabilità. Le volte a botte possono essere rinforzate applicando delle fasce in materiale composito lungo la direttrice su tutto lo sviluppo longitudinale della volta poste ad un interasse funzione sia dello spessore che dalla luce della volta; l interasse consigliato pf deve rispettare la seguente disuguaglianza: p f p 5 t f b f b f 2t dove t è lo spessore della volta e b bf f è la larghezza dei rinforzi. Lungo le generatrici è consigliato disporre una quantità di rinforzo pari ad una percentuale dell area disposta lungo le direttrici. Tale percentuale è pari al 25% se l opera si trova in zona sismica; altrimenti tale valore può essere assunto pari al 10%. 32 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 33

18 CONFINAMENTO DELLA MURATURA La predisposizione di un sistema di elementi resistenti a trazione che contrastano la dilatazione trasversale dell elemento strutturale conferisce all elemento strutturale in muratura un sostanziale incremento della sua resistenza a compressione. Il confinamento può essere realizzato fasciando attraverso dei tessuti l elemento struttale oppure inserendo al suo interno delle barre in materiale composito alloggiate in dei fori praticati secondo due direzioni ortogonali della sezione trasversale. La verifica dell elemento confinato consiste nel verificare che sia soddisfatta la seguente disuguaglianza: Dove: N Sd valore di progetto dell azione assiale agente; N R m c, d resistenza di progetto a compressione centrata della colonna confinata, definita come segue: Dove: Rd A m f md f m c d N R m c, d 1 N Sd N R m c, d coefficiente di sicurezza assunto pari 1,10 ad esclusione dei casi di confinamento mediante l uso di barre in colonne a sezione non circolare per i quali si assume 1,25; rappresenta l area della sezione trasversale dell elemento confinato; rappresenta la resistenza a compressione della muratura non confinata; rappresenta la resistenza a compressione della muratura confinata; Rd A m La resistenza a compressione della muratura confinata fmcd f m c d dipende dalla pressione di confinamento esercitata dal sistema di confinamento adottato e dalla forma dell elemento; al capitolo 5.6 Confinamento di colonne in muratura delle CNR-DT 200R1/2013 è indicata una procedura che permette di valutare tale resistenza. In quei casi ove le colonne presentano delle fessure verticali (dovute al superamento della loro resistenza a compressione della colonna) è opportuno disporre dei confinamenti provvisori. f m c d A m f md REGOLE PER LA PROGETTAZIONE DEI RINFORZI IN FRP PER GLI ELEMENTI IN C.A. E C.A.P. RINFORZO A FLESSIONE Il rinforzo a flessione di una trave oppure di un pilastro in cemento armato può essere ottenuto applicando sul lembo teso dell elemento una o più lamine preformate o uno o più strati di tessuto impregnati in situ. Prima di indicare quali sono le modalità di progetto e verifica di una trave rinforzata con FRP, è opportuno specificare che la sua risposta flessionale dipende dai seguenti parametri: Caratteristiche meccaniche del calcestruzzo e dell acciaio; Percentuale di armatura presente all interno della sezione; Stato di conservazione del calcestruzzo e delle armature; Stato di sollecitazione presente nell elemento in calcestruzzo durante l applicazione del rinforzo; Condizioni ambientali; Modalità di preparazione della superficie prima dell applicazione del rinforzo; Caratteristiche meccaniche del rinforzo in FRP. Le verifiche di una sezione rinforzata con FRP devono essere condotte sia nei confronti delle sollecitazioni derivanti dall analisi allo stato limite ultimo, SLU, che nei confronti delle sollecitazioni agli stati limite di esercizio, SLE, controllando lo stato tensionale e deformativo. Il dimensionamento del rinforzo in FRP, valutato allo SLU, deve essere tale che il momento resistente di progetto della sezione rinforzata M Rd, sia maggiore di quello sollecitante M Sd : In accordo con le ipotesi indicate precedentemente per la determinazione della resistenza a flessione di una sezione rinforzata con FRP, la modalità di rottura per flessione si può manifestare per il raggiungimento della massima deformazione plastica nel calcestruzzo compresso cu oppure per il raggiungimento di una deformazione massima nel rinforzo in FRP, fd: cu tale deformazione è valutata come la minima tra la deformazione caratteristica a rottura del rinforzo fk, moltiplicata per il fattore di conversione ambientale a a e divisa per il coefficiente di sicurezza f f e la deformazione massima per il distacco intermedio causata dalla formazione di fessure per flessione nella trave., fdd, M Sd M Rd min a f fk fd ; fdd fk, fd : 34 SISTEMA FIBREBUILD FRP SISTEMA FIBREBUILD FRP 35