Validazione pressoflessione FRP sezione circolare

I file di input necessari per riprodurre l'elaborazione previsti dal §10.2 delle NTC sono contenuti nella cartella rinf_05_colonna_ca_con_FRP.zip.

L’elemento in c.a. da rinforzare ha una sezione trasversale circolare di diametro 30.0cm con copriferro di 2.8cm. La sezione è armata longitudinalmente con 8.0 barre Ø 12.0. L’armatura a taglio è costituita da staffe Ø 8.0passo 20.0 cm. 


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


Il rinforzo con sistema FRP è costituito da:

• Sistema in composito tipo MAPEWRAP C UNI-AX HM 300 della Mapei S.p.A. per il rinforzo a presso-flessione;


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


Spessore equivalente tf                                        0.164 mm

Tensione caratteristica di rottura ff,uk                        3000.0MPa

Modulo elastico Ef                                        360000.0MPa

Deformazione ultima εfk                                        0.84%

Numero di strati nf,x                                        1.0

Larghezza bf,x                                                471.0mm

Numero di strati nf,y                                        1.0

Larghezza bf,y                                                471.0mm

Coefficiente di sicurezza FRP ϒf                                1,1

Fattore di conversione ambientale ηa                        I – 0.95






Nel file Pilastro_circolare.jsb il pilastro rinforzato è il pilastro 1



Nota Bene. Con Jasp per indicare al programma che i nastri longitudinali avvolgono completamente il pilastro bisogna settare con numero di nastri un numero intero tale da coprire completamente la faccia sterna del pilastro, in questo caso 10. Il programma non considera la sovrapposizione dei nastri, ma considera uno strato uniforme che compre in modo integrale la colonna. 

Il dominio della sezione rinforzata ottenuto da Jasp

Sul pilastro 1 è presente il rinforzo a flessione 

Sul pilastro 2 è presente il rinforzo trasversale per il calcolo del confinamento. 

Il pilastro 3 non è rinforzato con FRP


Il dominio della sezione on rinforzata ottenuto da Jasp, ottenuto dal pilastro 3 che non è rinforzato


I domini tratti dalla relazione del software Mapei:

Per un confronto accurato si sono esportati i dati dei domini in excel sia con Jasp che con il software mapei.

I domini coincidono 

NB. I domini di Jasp sono ottenuti approssimando la sezione circolare di diametro D con una sezione a forma di croce, con B=H=D , con area e inerzia equivalente alla sezione circolare.

Confinamento 

Per la validazione degli effetti di confinamento su di un pilastro circolare sono stati confrontati i risultati ottenuti da Jasp sul pilastro 2 con quelli ottenuti dal tool Mapei.