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Colonne in scala reale in c.a. confinate con FRP:
Indagine sperimentale e modellazione analitica
Fabio Nardone
Università degli Studi “Federico II” di NapoliDottorato di Ricerca in Rischio Sismico
Ph.D. Candidate
XXII ciclo ciclo
Prof. Gaetano Manfredi Tutor
Prof. Antonio Nanni
Prof. Andrea Prota Co-Tutor
Prof. Aldo Zollo Coordinator
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Un numero elevato di strutture in cemento armato realizzate nei primi decenni del secolo scorso, palesano notevoli carenze strutturali, quali:
basso valore della resistenza a compressione del calcestruzzo; carenza di un’adeguata armatura trasversale (numero e/o passo delle
staffe); duttilità della sezione e dell’intera struttura limitata.
Fabio Nardone
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Tali carenze si traducono in caratteristiche di resistenza e duttilità inadeguate alle funzioni che i singoli elementi strutturali sono chiamati a svolgere, e sono ancora più gravi per le strutture progettate in assenza di una normativa sismica.
Fabio NardoneSisma Abruzzo 6 Aprile 2009
Colonne a sezione quadrata Colonne a sezione rettangolare Colonne a sezione rettangolare allungata
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
I ponti rappresentano un elemento cruciale del sistema delle infrastrutture.
Fabio Nardone
Nel caso di un evento sismico:
Danni ingenti diretti:
Vittime umane,
Costi di riparazione/ricostruzione, …
Danni ingenti indiretti:
Interruzione dei trasporti e delle vie di comunicazione,
Intralcio alle operazioni di soccorso, etc…
PontiPonti
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
PontiPontiAutostrade S.p.a:
~5600 km
~3000 ponti di cui
1/3 simply supported
Maggior parte 1960-1970.
1960’s 2000’s
Il parco veicolare circolante è fortemente mutato….
La ca
rreggia
ta si
allarg
a
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Le pile da ponteLe pile da ponte
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Le pile cave sono realizzate in zone ad alto rischio sismico e dove l’orografia richiede infrastrutture a rilevanti altezze dal suolo
Viadotto realizzato con pile cave Viadotto realizzato con pile cave circolari (Italiacircolari (Italia))
Viadotto realizzato con pile cave Viadotto realizzato con pile cave rettangolari (Svizzera)rettangolari (Svizzera)
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Le pile da ponte cave resistono a taglio e momento elevati: riducendo
Il peso proprio (fino al 70%); La sollecitazione in fondazione; La massa partecipante nella risposta sismica.
incrementando L’efficienza strutturale in termini di rapporto resistenza-
massa e rigidezza-massa
Sezioni Rettangolari Cave
Nelle sezioni rettangolari cave non si sviluppano nelle pareti Nelle sezioni rettangolari cave non si sviluppano nelle pareti le stesse tensioni che si sviluppano nelle sezioni circolarile stesse tensioni che si sviluppano nelle sezioni circolari
Minor confinamento per il calcestruzzoMinor confinamento per il calcestruzzo
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Evidenze sperimentali hanno mostrato che gli FRP possono confinare efficacemente il calcestruzzo incrementando la incrementando la duttilitàduttilità e in parte la resistenza flessionale.
L’incremento di rinforzo nella direzione trasversale incrementa anche la resistenza a taglio
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
IntroduzioneIntroduzione
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Autori Lato corto,
b [cm]
Lato lungo, h, [cm]
Fattore di forma
Altezza, H[cm]
Numero di prove of tests
Tipo di fibre
Rocca et al., 2008 33 33 1.0 58 2 CFRP
33 33 1.0 117 2 CFRP
32 64 2.0 117 2 CFRP
46 46 1.0 117 2 CFRP
64 64 1.0 117 2 CFRP
64 127 2.0 226 1 CFRP
91 91 1.0 168 1 CFRP
Youssef, 2003 25 38 1.5 66 1 CFRP
38 38 1.0 66 1 CFRP
Carey and Harries, 2003 54 54 1.0 132 1 CFRP
Lam and Teng, 2003 15 15 1.0 51 10 CFRP
15 23 1.5 51 2 CFRP
Chaallal et al., 2003 13 13 1.0 25 8 CFRP
11 17 1.5 25 8 CFRP
10 19 1.9 25 8 CFRP
Shehata et al., 2002 15 15 1.0 25 4 CFRP
9 19 2.1 25 4 CFRP
Wang and Restrepo, 2001 30 30 1.0 76 1 GFRP
30 20 1.5 76 1 GFRP
Parvin and Wang, 2001 11 11 1.0 25 2 CFRP
Pessiki et al, 2001 15 15 1.0 50 2 CFRP
Suter and Pinzelli, 2001 15 15 1.0 25 8 AFRP
15 15 1.0 25 4 CFRP
15 15 1.0 25 5 GFRP
Rochette and Labossiere, 2000 15 15 1.0 41 11 CFRP
15 15 1.0 41 10 AFRP
15 15 1.3 41 4 CFRP
Kestner et al., 1997 46 46 1.0 150 1 CFRP
46 46 1.0 150 1 GFRP
Demers and Neale, 1994 15 15 1.0 43 2 GFRP
15 15 1.0 34 3 CFRP
Nardone et al. 2009Campagna sperimentale unica al mondo:
Costi: circa 200 000 $
Macchina di prova:550 ton
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Codice provino
Sezione trasversale
Rinforzo interno
Coeff. forma
Coeff. volumetrico
Fibra N° strati
S-1 1.0 1.0 - -
S-1-5GA 1.0 1.0 VETRO “A”
5
S-1-2GB 1.0 1.0 VETRO “B”
2
S-1-8H
0.61x0.61m2
1.0 1.0 BASALTO 8
R-1 1.45 1.0 - -
R-1-5GA 1.45 1.0 VETRO “A”
5
R-1-8H
0.51x0.74m2
825 longitudinali
staffe 13/40”
1.45 1.0 BASALTO 8
R-0.5 1.43 0.5 - -
R-0.5-5GA 1.43 0.5 VETRO “A”
5
R-0.5-2GB 1.43 0.5 VETRO “B”
2
R-0.5-5GB 1.43 0.5 VETRO “B”
5
R-0.5-8H
0.36x0.51m2
425 longitudinali
staffe 13/36”
1.43 0.5 BASALTO 8
HR-0.6 1.45 0.6 - -
HR-0.6-5GA 1.45 0.6 VETRO “A”
5
HR-0.6-8GA 0..51x0.74m2
825 longitudinali
staffe 13/40” 1.45 0.6 VETRO
“A” 8
WL-1 2.93 1.0 - -
WL-1-5GA 2.93 1.0 VETRO “A”
5
WL-1-8GA
0.36x1.04m2
825 longitudinali
staffe 13/36” 2.93 1.0 VETRO
“A” 8
Col
onn
e a
sezi
one
quad
rata
Col
onn
e a
sezi
one
rett
ango
lare
Col
onn
e a
sezi
one
ret
tan
gola
re a
llu
nga
ta
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
ACI 318-63 (1999)
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
ACI 318-63 (1999)
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Prove cicliche a compressione centrata in controllo di spostamento 0.15mm/min.
Realizzazione dei provini…
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Caratteristiche meccaniche materiali impiegati
Codice provino
Tipo di campione di calcestruzzo
Numero di ripetizioni
Resistenza media [Mpa]
Deviazione standard
[MPa]
S-1 Cilindro 150, h=305 6 37.3 2.5
S-1-5GA Cilindro 150, h=305 3 48.6 4.4
S-1-2GB Carota 95, h=190 3 37.1 5.3
S-1-8H Cilindro 150, h=305 3 44.4 1.0
R-1 Cilindro 150, h=305 3 47.9 1.2
R-1-5GA Carota 95, h=190 3 56.4 5.2
R-1-8H Carota 95, h=190 3 47.6 1.8
R-0.5 Cilindro 100, h=200 3 34.7 0.6
R-0.5-5GA Cilindro 100, h=200 3 53.8 1.4
R-0.5-2GB Cilindro 100, h=200 6 46.4 4.9
R-0.5-5GB Cilindro 100, h=200 6 49.7 3.3
R-0.5-8H Cilindro 100, h=200 3 46.8 1.8
HR-0.6 Cilindro 100, h=200 3 43.5 0.5
HR-0.6-5GA Carota 95, h=190 3 44.8 7.2
HR-0.6-8GA Carota 95, h=190 3 45.9 4.1
WL-1 Cilindro 100, h=200 3 55.4 1.8
WL-1-5GA Carota 95, h=190 3 47.9 3.0
WL-1-8GA Carota 95, h=190 3 52.1 1.9
AST
M C
39
Acciaio
Calcestruzzo Grade 60
fsy=414 MPa
Es=200 GPa
Proprietà delle fibre
GFRP tipo A
GFRP tipo B
BFRP
Tipo di fibra Vetro Vetro Basalto – Vetro
Percentuale in volume
100% 100% 33.3% –66.6%
Modulo elastico (GPa)
77 72 89 – 77
Resistenza a trazione (MPa)
3400 3240 4840 – 3400
Allungamento a trazione (%)
4.7 4.5 3.15 – 4.7
Proprietà dei tessuti
GFRP tipo A
GFRP tipo B
BFRP
Spessore (mm) 0.24 [0.48] 0.58 [1.27]
0.12 [0.28]
Grammatura (g/m2) 600 295 320
FRP
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Smussatura degli spigoli
Fasi applicative del sistema di rinforzo
Applicazione del primer
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Fasi applicative del sistema di rinforzo
Applicazione del GFRP
Applicazione del BFRP
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Fasi applicative del sistema di rinforzo
Applicazione di CFRP in corrispondenza delle estremità dei provini
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Strumneti di misura
Trasduttori verticali Trasduttori orizzontali Volume di controllo
Estensimetri sulle staffe Estensimetri sulle barre longitudinali
Estensimetri sulle supeficie esterna
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Modalità di crisi delle colonne non confinate
La crisi delle colonne è stata di tipo fragile con espulsione del copriferro a seguito dell’instabilizzazione delle barre longituinali compresse
Crisi Provino S-1
Crisi Provino WL-1
Crisi Provino R-0.5
Crisi Provino HR-0.6 Crisi Provino R-1
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
iModalità di crisi delle colonne confinateLa crisi delle colonne è stata di tipo duttile grazie al contributo del confinamento che ha evitato che l’instabilizzazione delle barre compresse causasse una crisi fragile
Fabio Nardone
Malta livellante
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
iModalità di crisi delle colonne confinateLa crisi delle colonne è stata di tipo duttile grazie al contributo del confinamento che ha evitato che l’instabilizzazione delle barre compresse causasse una crisi fragile
Fabio Nardone
Malta livellante
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Diagramma carico-deformazioni assiali e orizzontali
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Diagramma carico-deformazioni assiali e orizzontali
0
0,25
0,5
0,75
1
0,000% 0,100% 0,200% 0,300% 0,400% 0,500% 0,600% 0,700% 0,800% 0,900% 1,000%
AXIAL STRAIN
NO
RM
AL
IZE
D A
XIA
L L
OA
D
S-1
S-1-5GA
S-1-8H
S-1-2GB
S-1-8H
S-1-5GA
S-1
S-1-2GB
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0,00% 0,10% 0,20% 0,30% 0,40% 0,50% 0,60%
AVERAGE STRAIN
NO
RM
AL
IZE
D A
XIA
L L
OA
D
R-1
R-1-8H
R-1-8HR-1
0
0,25
0,5
0,75
1
0,00% 0,10% 0,20% 0,30% 0,40% 0,50% 0,60% 0,70% 0,80% 0,90% 1,00%
AVERAGE STRAIN
NO
RM
AL
IZE
D A
XIA
L L
OA
D
R-0,5
R-0,5-5GA
R-0,5-5GB
R-0,5-8H
R-0,5-2GB
R-0,5-5GB
R-0,5-8H
R-0,5
R-0,5-5GAR-0,5-2GB
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,00% 0,05% 0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30% 0,35% 0,40%
AVERAGE STRAIN
NO
RM
AL
IZE
D A
XIA
L L
OA
D
HR-0,6
HR-0,6-8GA
HR-0,6-5GA
HR-0,6
HR-0,6-8GA
HR-0,6-5GA
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,00% 0,10% 0,20% 0,30% 0,40% 0,50% 0,60% 0,70% 0,80% 0,90% 1,00%
AVERAGE STRAIN
NO
RM
AL
IZE
D A
XIA
L L
OA
D
WL-1
WL-1-5GA
WL-1-8GA
WL-1
WL-1-5GA
WL-1-8GA
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Codice provino
fc [Mpa
]
Fc,max [kN]
c,max[MPa]
c,max/fc c,max/cc,max
c,max[mm]
c,ult[mm]
c,ult/c,max
S-1 37.3 12536 29.6 0.794 - 5.90 7.00 1.19
S-1-5GA 48.6 17818 43.8 0.901 1.14 6.67 7.28 1.09
S-1-2GB 37.1 13001 30.8 0.831 1.05 8.27 15.21 1.84
S-1-8H 47.2 15594 37.8 0.852 1.07 7.39 28.28 3.83
R-1 47.9 16541 42.1 0.878 - 7.02 7.84 1.12
R-1-5GA 56.4 17562 44.8 0.795 - 6.01 - -
R-1-8H 47.6 17033 43.4 0.913 1.04 8.84 14.74 1.67
R-0.5 34.7 5516 26.4 0.761 - 7.84 8.44 1.08
R-0.5-5GA 53.8 8656 43.8 0.814 1.07 7.98 15.60 1.95
R-0.5-2GB 46.4 7113 35.2 0.759 1.00 5.47 16.83 3.08
R-0.5-5GB 49.7 8735 44.2 0.889 1.17 7.61 29.25 3.84
R-0.5-8H 46.8 7972 40.0 0.855 1.12 7.63 27.37 3.59
HR-0.6 43.5 8006 30.3 0.697 - 5.54 5.85 1.05
HR-0.6-5GA 44.8 8432 32.2 0.719 1.02 5.47 11.95 2.18
HR-0.6-8GA 45.9 9222 35.6 0.775 1.09 5.20 10.68 2.06
WL-1 55.4 1706341.9 0.757
7.678.19
1.07
WL-1-5GA 47.9 14578 35.2 0.736 0.97 9.22 26.28 2.85
WL-1-8GA 52.1 15927 38.9 0.746 0.99 7.76 25.13 3.24
Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0 layers 5 layers 8 layers
Ulti
mat
e ad
imen
sion
al a
xial
load
Aspect ratio=2.63
Aspect ratio=1
Aspect ratio=1.43
Aspect ratio=1.45
0,00%
0,20%
0,40%
0,60%
0,80%
1,00%
1,20%
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Number of layers
Axi
al A
trai
n
Aspect ratio=1
Aspect ratio (hollow)=1.45
Aspect ratio=1.43
Aspect Ratio=2.93
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
0 2 4 6 8 10Numero di strati di FRP
Incr
emen
to d
i res
iste
nza
del
cal
cest
ruzz
o
Aspect ratio=1.43
Aspect ratio=1
Aspect ratio(hollow)=1.45
Aspect ratio=1.45
Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Confronto teorico-sperimentaleConfronto teorico-sperimentaleModelli per le sezioni prismaticheModelli per le sezioni prismatiche
Fabio Nardone
Lam e Teng 20032 2j FRP j
l
t E tf
d d
'
1 1' '0 0
1cc ls
c c
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f f 2 2d h b
2
1e
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1 0.33k
Mirmiran et al. 1998 2 2j FRP jl
t E tf
D D
'
' '0 0
1cc ll
c c
f fk
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2 cs
Rk
D max ,d b h
Campione e Miraglia 20032 r
ld
tff
b
2
22 2
22 2
24 2
4 3
44
d d
e
d
rb r b r
kr
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''
' '0 0
1 lccl
c c
ffk
f f 2 2 2
12 2r u i i
d
rf f k k
b
Wang e Restrepo 2001 ' 'cc c cf k f
1 2ck 1 ' '1.25 1.8 1 7.94 1.6 1l l
c c
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2 '1.4 0.6 0.8 1l l l
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Kumutha et al. 20072
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1 0.93cc l
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Wu e Wang 20092 2frp frp frp
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1 2.23cc l
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Lignola et al. 2009 2 2frp frp frpl
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2 3' ' '
' ' ' '1 1.42 1.40 0.30cc l l l
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Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
''
.
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Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
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Fabio Nardone
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Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
La deformazione media in corrispondenza del carico di picco è in media del 0.25%
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Confronto teorico-sperimentaleConfronto teorico-sperimentaleModelli per le sezioni rettangolari allungateModelli per le sezioni rettangolari allungate
Fabio Nardone
Lignola et al. 2009 2 2frp frp frpl
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Maalej et al. 2001 0 0 90 90( )yt a la a la ala
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Tan et al. 2001
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Model IModel II
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Confronto teorico-sperimentaleConfronto teorico-sperimentale
Fabio Nardone
Modelli per le sezioni circolari caveModelli per le sezioni circolari cave
Lignola et al. 2009
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Adattandolo alle sezioni rettangolari cave…Adattandolo alle sezioni rettangolari cave…
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Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
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Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
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Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
S-1-5GA S-1-2GB S-1-8H R-0.5-5GA R-0.5-2GB R-0.5-5GB R-0.5-8H R-1-8H HR-0.6-5GAHR-0.6-8GAWL-1-5GAWL-1-8GAMirmiran et al. 0,93 1,02 1,03 1,06 1,14 1,07 0,98 1,02Campione et al. 0,92 1,00 1,02Lam et al. 1,10 1,24 1,15 1,09 1,11 1,07 0,99 1,03Kumutha et al. 1,11 1,26 1,16 1,26 1,35 1,54 1,09 1,11Wu et al. 0,94 1,03 1,03 1,07 1,16 1,16 0,98 1,01Wang et al. 0,92 1,00 1,03 0,99 1,05 0,96 0,94 0,99Lignola et al. 1,14 1,27 1,20 1,29 1,39 1,09 1,16 1,18 1,72 1,78 1,40 1,39Tan (Model1) 1,07 2,08Tan (Model2) 2,00 2,11Maalej 1,02 1,02
RAPPORTO TRA INCREMENTO TEORICO E SPERIMENTALE
S-1-5GA S-1-2GB S-1-8H R-0.5-5GA R-0.5-2GB R-0.5-5GB R-0.5-8H R-1-8H HR-0.6-5GAHR-0.6-8GAWL-1-5GAWL-1-8GAMirmiran et al. 0,89 0,96 1,00 0,95 1,02 0,88 0,91 0,97Campione et al. 0,88 0,96 0,99Lam et al. 0,89 0,97 1,00 0,94 1,01 0,87 0,90 0,97Kumutha et al. 0,89 0,97 1,00 0,95 1,02 0,89 0,91 0,98Wu et al. 0,88 0,96 0,99 0,94 1,01 0,87 0,90 0,97Wang et al. 0,92 1,00 1,03 0,99 1,05 0,96 0,94 0,99Lignola et al. 0,90 0,98 1,01 0,97 1,03 0,92 0,92 0,99 1,03 0,99 1,05 1,06Tan (Model1) 1,18 1,24Tan (Model2) 1,13 1,17Maalej 1,02 1,02
RAPPORTO TRA INCREMENTO TEORICO E SPERIMENTALE
…utilizzando la deformazione ultima a rottura del FRP
…utilizzando come deformazione del FRP quella in corrispondenza del carico massimo
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
…utilizzando la deformazione ultima a rottura del FRP
…utilizzando come deformazione del FRP quella in corrispondenza del carico massimo
Min Max media deviazione standardS-1-5GA S-1-2GB S-1-8H R-0.5-5GA R-0.5-2GB R-0.5-5GB R-0.5-8H R-1-8H HR-0.6-5GAHR-0.6-8GAWL-1-5GAWL-1-8GA
Mirmiran et al. -6,87% 2,29% 3,38% 5,53% 14,37% 7,01% -1,95% 1,50% 1,5% 14,4% 4,5% 1,3%Campione et al. -8,35% 0,18% 1,68% 0,2% -8,4% 1,7% 0,4%Lam et al. 10,11% 24,37% 14,91% 8,74% 10,74% 6,56% -1,26% 2,82% -1,3% 24,4% 9,4% 3,7%Kumutha et al. 11,10% 25,67% 15,62% 25,60% 34,52% 53,92% 9,48% 11,40% 9,5% 53,9% 20,6% 16,1%Wu et al. -6,20% 2,94% 3,30% 7,11% 15,80% 15,61% -2,16% 1,40% 1,4% 15,8% 4,7% 2,4%Wang et al. -8,07% 0,43% 2,98% -1,43% 5,14% -3,85% -6,46% -0,53% 0,4% -8,1% 3,4% 0,6%Lignola et al. 14,08% 27,28% 20,04% 28,73% 39,05% 9,09% 15,89% 18,45% 71,59% 77,61% 40,12% 38,69% 9,1% 39,0% 19,2% 6,5%Tan (Model1) 6,67% 100,49% 53,6% 0,0%Tan (Model2) 100,37% 102,78% 101,6% 44,0%Maalej 1,61% 2,37% 2,0% 0,0%
VARIAZIONE PERCENTUALE DELL' INCREMENTO TEORICO RISPETTO A QUELLO SPERIMENTALE
Min Max media deviazione standardS-1-5GA S-1-2GB S-1-8H R-0.5-5GA R-0.5-2GB R-0.5-5GB R-0.5-8H R-1-8H HR-0.6-5GAHR-0.6-8GAWL-1-5GAWL-1-8GA
Mirmiran et al. -11,29% -3,53% -0,16% -4,88% 1,67% -11,63% -9,46% -2,76% -0,2% -11,6% 4,2% 1,4%Campione et al. -11,73% -4,19% -0,67% -0,7% -11,7% 4,2% 0,6%Lam et al. -10,81% -2,74% 0,35% -5,64% 0,61% -13,30% -10,22% -3,14% 0,3% -13,3% 4,4% 1,7%Kumutha et al. -10,76% -2,66% 0,40% -4,64% 1,55% -10,67% -9,37% -2,35% 0,4% -10,8% 3,6% 1,3%Wu et al. -11,59% -3,97% -0,51% -5,64% 0,89% -12,59% -10,22% -3,22% -0,5% -12,6% 4,8% 1,6%Wang et al. -8,07% 0,43% 2,98% -1,43% 5,14% -3,85% -6,46% -0,53% 0,4% -8,1% 3,4% 0,6%Lignola et al. -10,18% -1,76% 1,04% -3,20% 2,78% -7,57% -8,14% -1,27% 3,45% -0,88% 4,56% 6,07% 1,0% -10,2% 3,0% 0,9%Tan (Model1) 18,10% 24,29% 21,2% 0,2%Tan (Model2) 12,53% 17,24% 14,9% 0,1%Maalej 1,61% 2,37% 2,0% 0,0%
VARIAZIONE PERCENTUALE DELL' INCREMENTO TEORICO RISPETTO A QUELLO SPERIMENTALE
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Modelli utilizzati e limitazioni delle linee guida internazionali…
Mentre le linee guida italiane… CNR DT-200/2004/ 2;
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…solo il fib non pone limiti su aspect ratio e dimensione massima dei lati!!
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Modelli proposti dalle linee guida per le sezioni rettangolari…
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CNR DT-200/2004
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
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Fabio Nardone
Introduzione Campagna sperimentale
Confronto teorico-sperimentale
Confronto nomativo-
sperimentale
Proposte e Conclusion
i
Fabio Nardone
Comportamento delle colonne sperimentate:Comportamento delle colonne sperimentate:
• Effetti benefici del confinamento con FRP:Effetti benefici del confinamento con FRP:
Il confinamento ritarda l’instabilità delle barre longitudinali compresse;Il confinamento ritarda l’instabilità delle barre longitudinali compresse;
Incrementa di molto la duttilità (anche 400%);Incrementa di molto la duttilità (anche 400%);
Incrementa la resistenza in maniera pressochè trascurabile all’aumentare Incrementa la resistenza in maniera pressochè trascurabile all’aumentare dell’aspect ratio;dell’aspect ratio;
Per il calcolo della resistenza massima del cls confinato:Per il calcolo della resistenza massima del cls confinato:
• si propone l’utilizzo della deformazione efficace del FRP in luogo di quella ultima;si propone l’utilizzo della deformazione efficace del FRP in luogo di quella ultima;
Per le sezioni rettangolari cave:Per le sezioni rettangolari cave:
• estensione del modello di Lignola et al.2009estensione del modello di Lignola et al.2009
Grazie per l’attenzione.Grazie per l’attenzione.