Validazione verifiche parete con FRP

I file di input necessari per riprodurre l'elaborazione previsti dal §10.2 delle NTC sono contenuti nella cartella rinf_06_rinforzo_parete_con_FRP.zip.

L’oggetto di questo test di validazione è il rinforzo di una parete con FRP.

La parete ha la geometria e l’armatura in figura.  


Le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo esistente sono:

  • Resistenza cilindrica media a compressione         fcm                20.0 MPa
  • Resistenza cilindrica caratteristica a compressione fck        12.0 MPa
  • Modulo elastico medio a compressione Em                        27085.2  MPa


Le caratteristiche meccaniche dell’acciaio esistente sono:

  • Resistenza media a trazione fym                                380.0 MPa
  • Modulo elastico medio a trazione Es                        210000.0 MPa
  • Allungamento allo snervamento εsy                        0.13 %


Sulla base degli approfondimenti effettuati nelle fasi conoscitive è stato individuato il Livello di Conoscenza LC1 dei diversi parametri coinvolti nel modello e definito il correlato Fattore di Confidenza FC = 1.35 da utilizzare nelle verifiche di sicurezza.


Le caratteristiche meccaniche di progetto del calcestruzzo esistente sono:

Resistenza a compressione di progetto (elementi/meccanismi duttili) fcd        14.81 MPa

Resistenza a compressione di progetto (elementi/meccanismi fragili) fcd        9.9  MPa


Le caratteristiche meccaniche di progetto dell’acciaio esistente sono:

Resistenza a trazione di progetto (elementi/meccanismi duttili) fyd                281.48 MPa

Resistenza a trazione di progetto (elementi/meccanismi fragili) fyd                181.3 MPa


Il rinforzo con sistema FRP è costituito da:

Sistema in composito tipo MAPEWRAP C UNI-AX HM 300 della Mapei S.p.A. 

Spessore equivalente tf                                        0.164 mm

Tensione caratteristica di rottura ff,uk                        3000.0MPa

Modulo elastico Ef                                        360000.0MPa

Deformazione ultima εfk                                        0.84%

Coefficiente di sicurezza FRP ϒf                                1,1

Fattore di conversione ambientale ηa                        I – 0.95


MAPEWRAP C UNI-AX HM 300  per il confinamento e il rinforzo a taglio:

Tipo di rinforzo                                                Discontinuo

Numero di strati nf                                        1 

Larghezza bf                                                150.0 mm

Passo strisce pf                                                250.0 mm

Raggio di curvatura rc                                        20 mm


tessuto MAPEWRAP C UNI-AX HM 300 per il rinforzo a pressoflessione:

Numero di strati nf,x                                        1.0

Larghezza bf,x                                                998.0mm

Numero di strati nf,y                                        1.0

Larghezza bf,y                                                1.0mm

Coefficiente di sicurezza FRP ϒf                                1,1

 



Validazione dominio di resistenza.

Per confrontare il dominio di resistenza si è utilizzato il tool structural design della Mapei, di cui in allegato c’è la relazione di calcolo.   Nel tool Mapei la parete è stata modellata come pilastro.  


Domini di resistenza Mapei


 Domini di resistenza  Jasp

Entrambi i domini stono stati esportati in Excel, e si è proceduto al confronto su di un solo grafico  

Validazione resistenza a taglio

La verifica a taglio delle pareti è effettuata assumendo che il braccio delle forza interne sia 0.8 lw anziché 0.9 d, come indicato nelle NTC18 al §7.4.4.5.

 I risultati ottenuti con Jasp sono stati confrontati con quelli ottenuti con un foglio Excel.



Le resistenze ottenute da Jasp coincidono con quelle ottenute con un foglio Excel.

I risultati ottenuti con Jasp sono stati confrontati anche con  i valori  ottenuti con il Tool Mapei, che però utilizza z = 0.9d.  Per confrontare i risultati ottenuti da Jasp, o dal foglio Excel, con i valori restituite dal tool Mapei le resistenza di Jasp devono essere moltiplicate per   (0,9· d)/(0.8·Lw) = (0,9·0,97)/(0.8·1)  =  1.09125