Ritorna l'appuntamento con "Chiedi all'esperto", lo spazio dedicato alle vostre domande. Questa volta affrontiamo il tema del rinforzo a taglio delle travi in calcestruzzo e lo facciamo con il contributo a quattro mani dell'Ing. Stefano Agnetti (Ufficio Tecnico) e dell'Ing. Andrea Costantini, responsabile delle attività di supporto progettuale.
"Devo realizzare un rinforzo a taglio di travi in cls con tessuti FRP in fibre di carbonio. Quale interasse tra le fasce devo rispettare?"
(Matteo, Rimini)
Il rinforzo a taglio si rende necessario nel caso di elementi strutturali per i quali il taglio di calcolo, eventualmente valutato con i criteri della gerarchia delle resistenze, sia superiore alla corrispondente resistenza di calcolo. Quest'ultima deve essere determinata considerando i contributi del calcestruzzo e dell'eventuale armatura trasversale metallica presente.
Il rinforzo a taglio con materiali compositi FRP si realizza applicando in aderenza sulla superficie esterna della membratura da rinforzare, tessuti (monoassiali o biassiali) costituiti da uno o più strati. Nel caso di rinforzi unidirezionali, le strisce di composito possono essere applicate in adiacenza le une alle altre, oppure in maniera discontinua, con un passo discreto.
I parametri fondamentali per il dimensionamento del rinforzo a taglio riguardano la geometria (spessore, larghezza, inclinazione e passo delle fasce) e la tipologia di disposizione spaziale (fasciature in avvolgimento o fasciature a “U”).
Nel caso di sistemi di rinforzo a "U" su sezioni rettangolari o a "T", è possibile migliorare le condizioni di vincolo delle estremità libere dei compositi (non avvolte completamente attorno agli angoli delle sezioni). Lo si può fare per esempio tramite l'applicazione di sistemi di connessione in grado di migliorare il grado di vincolo offerto dai suddetti dispositivi tanto da poter considerare il comportamento del sistema di rinforzo a "U" equivalente a quello del rinforzo in avvolgimento.
Come indicato al paragrafo 4.3 delle linee guida CNR DT 200 R1 del 2013, nel caso di sistemi di rinforzo discontinui costituiti da strisce di materiale composito, la larghezza "bf", ed il passo "pf" delle strisce, misurati in millimetri, ortogonalmente alla direzione delle fibre, devono rispettare le seguenti limitazioni:
50 mm ≤ bf ≤ 250 mm e bf ≤ pf ≤ min {0.5·d, 3·bf, bf + 200 mm}
Nell'eventualità in cui dovesse risultare:
min {0.5·d, 3·bf, bf + 200 mm}
si deve ricorrere ad un sistema di rinforzo differente (per geometria o per caratteristiche meccaniche). I limiti imposti regolano la larghezza massima e minima delle fasce e dei relativi interassi, per garantire che l'assorbimento delle sollecitazioni di taglio da parte delle fasce di FRP (come il nostro Kimitech CB incollato con resina Kimitech EP-TX o Kimitech EP-IN) siano distribuite nella maniera più omogenea possibile, evitando di creare zone con eccessive concentrazioni di sollecitazioni. Prova.
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Torneremo sull'argomento del rinforzo a taglio con futuri approfondimenti. Nel frattempo, se siete interessati a saperne di più o avete bisogno di supporto progettuale o in cantiere, non vi resta che compilare il modulo di contatto per inviarci un messaggio. Per le nuove domande invece, come sempre, vi invito a scriverci una mail a esperto@kimia.it. Quelle scelte verranno pubblicate in questa rubrica. Alla prossima!
Ing. Stefano Agnetti, Responsabile Ufficio Tecnico Kimia
Ingegnere civile laureato a Perugia nel 2010 e PhD in ingegneria civile e materiali innovativi. In Kimia mi occupo di restauro e recupero edilizio. Mi piace viaggiare, sperimentare in cucina e sono un amante degli animali. Questo è il mio profilo Linkedin