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L’Università di Salerno in piena campagna sperimentale sui Polimeri Fibro Rinforzati in Acciaio

Da gennaio 2012 ritmi serrati per la sperimentazione condotta dall’Università di Salerno su colonne in c.a. con sistema di confinamento con SFRP, cui partecipano FIDIA e TEC.INN. società di ricerca, studio e applicazione di tecnologie innovative


E’ ormai risaputo che la maggior parte degli edifici esistenti sono stati costruiti prima del 1970 e che quindi sono stati progettati con regole antisismiche obsolete e per resistere solo a carichi gravitazionali. Questi edifici spesso rispondono in maniera insoddisfacente al principio “colonna forte-trave debole” portando molto frequentemente, in caso di evento sismico, alla formazione di cerniere plastiche sulle colonne e a un conseguente abbassamento della duttilità globale.
Per ovviare a questi problemi, già da anni sono stati sviluppati in alternativa alle tecniche di rinforzo tradizionali, sistemi di confinamento esterno utilizzando polimeri fibro rinforzati (carbonio, vetro, aramide). Recentemente è emersa una nuova classe di compositi (SFRP) la cui parte resistente è composta da acciaio ad altissima resistenza. Tale materiale è realizzato sotto forma di trefoli ottenuti unendo tra loro 5 filamenti: 3 rettilinei più 2 che avvolgono i precedenti, formando così un trefolo di ridottissime dimensioni che vengono applicati sulle strutture mediante la tecnologia di lay-up.

Una nuova frontiera, quella degli SFRP, che TEC. INN. azienda leader nella sperimentazione e applicazione di materiali innovativi per il recupero, consolidamento, conservazione e rinforzo dei patrimoni edilizi, in particolare storico artistico monumentale, sta sperimentando. Si tratta di fibre ad oggi poco conosciute ed utilizzate ma con eccezionali caratteristiche fisico-meccaniche. Il loro utilizzo è volto al superamento di alcuni limiti fisiologici della tecnologia "tradizionale"; in particolare, grazie all'isotropia propria dell'acciaio, le applicazioni di questo materiale presentano una resistenza ortogonale alla direzione delle fibre talmente elevata, da garantire risorse strutturali e meccaniche uniche e superiori rispetto ai tradizionali tessuti di rinforzo strutturale (in vetro, carbonio o aramide). In particolare esse risultano essere efficaci nella cerchiatura di pilastri, setti murari, realizzazione di connettori e in generale laddove la fibra risulta ricevere sollecitazioni concentrate, come in punti angolosi o dove si può verificare una concentrazione di tensioni come nella fasciatura di un pilastro quadrangolare, come nel caso della sperimentazione in oggetto.

Nonostante esistano già degli studi su provini di piccola scala sul comportamento di tali compositi sottoposti a carico di compressione, non esistono in letteratura ricerche su colonne in c.a. a dimensione naturale con sistemi di confinamento con SFRP soggette a carico assiale e forza ciclica che determinano nell’insieme stati di pressoflessione oligociclica.

A tale scopo è stata promossa una campagna sperimentale iniziata a gennaio 2012, condotta al Laboratorio di Materiali e Strutture dell’Università di Salerno per investigare le capacità di duttilità e resistenza della colonna rinforzata sottoposta a tali forze. Tutti i materiali innovativi sono stati forniti da FIDIA, da sempre impegnata nella ricerca e nello studio di nuovi materiali e tecnologie, che ha anche partecipato attivamente alla sperimentazione. TEC. INN. Srl, invece, , si è occupata dell’installazione dei sistemi di rinforzo. Fidia e TEC. INN sono entrambe società del network The First Brick (www.thefirstbrick.it).

I rinforzi indagati sono due: il primo caratterizzato solo da un confinamento esterno con SFRP, il secondo, caratterizzato dall’uso combinato di confinamento SFRP e armatura longitudinale ancorato alla fondazione.

Ad oggi, dai risultati emerge che la colonna SFRP confinata è in grado di sopportare in modo significativo elevati spostamenti sebbene l'aumento di forza è piuttosto limitata, mentre l’uso combinato di confinamento SFRP e armatura longitudinale ancorata alla fondazione permette di ottenere un aumento sensibile della resistenza.


(28-08-2012 18:28)

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