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61 RINFORZO CON INCAMICIATURA IL CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO

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61  

RINFORZO  CON  INCAMICIATURA  IL  CALCESTRUZZO  FIBRORINFORZATO  

4.0

4.0

62  

HPFRC:  HIGH  PERFORMANCE  FIBER  REINFORCED  CONCRETE  

Calcestruzzo  fibro-­‐rinforzato  ad  elevate  prestazioni  

 DM  14  GENNAIO  2008    8.6  Materiali  –  Gli  intervenF  sulle  struGure  esistenF  devono  essere  effeGuaF  con  i  materiali  previsF  dalle  presenF  norme;  possono  altresì  essere  uFlizzaF  materiali  non  tradizionali  purchè  nel  rispeGo  di  normaFve  e  documenF  di  comprovata  validità,  ovvero  quelli  elencaF  al  cap.12  

 CNR  DT204  2006    Istruzioni  per  la  ProgeGazione,  l’Esecuzione  ed  il  Controllo  di  StruGure  di  Calcestruzzo  Fibrorinforzato  

63  

  Fibre  in  acciaio  

  Elevata  resistenza  a  compressione  

  Comportamento  incrudente  a  trazione  

  Autolivellante  

  AutocompaGante  

  Possibilità  di  realizzare  incamiciature  senza  l’aggiunta  di  armature  tradizionali  

  Incamiciature  con  spessori  ridoY  (30-­‐40  mm)  

  Limitate  modifiche  della  geometria  degli  elemenF  

  RidoY  incremenF  della  massa  degli  elemenF  

  Possibilità  di  oGenere  oYme  superfici    a  vista,  senza  bisogno  di  intonacatura  

  Resistenza  al  fuoco  

VANTAGGI  

64  

Prove di trazione (CNR-DT 204-2006)

L = 330 mm

t = 13 mm

bp = 30 mm t

bp L

65  

Fftu

σ

ε, wεu, wu

CNR-­‐DT204/2006  

66  

Fftu

σ

ε, wεu, wu

( )212

eqeqi

uftsftu ff

ww

FF −−=

1eqfts fF =

feq1 ! feq2 = 6 MPa

Fftu = 6 MPa

67  

RINFORZO  DI  TRAVI  

FASI  REALIZZATIVE  

PREPARAZIONE  DEL  SUPPORTO:    Scarifica  e/o  sabbiatura  del  supporto  in  calcestruzzo,  per  una  profondità  sufficiente  a  rimuovere  parF  degradate  ed  oGenere  un  buon  grado  di  rugosità  superficiale  

  Aspirazione  del  supporto,  al  fine  di  rimuovere  qualsiasi  residuo  della  lavorazione  precedente  

  Idropulizia  del  supporto,  avendo  cura  di  rimuovere  l’acqua  in  eccesso  in  superficie    CASSERATURA    Eventuale  posa  e  fissaggio  di  rete  eleGrosaldata  oppure  in  acciaio  armonico    Predisposizione  di  casseri  a  perfeGa  tenuta    GETTO  CALCESTRUZZO  FIBRORINFORZATO:     Previa  saturazione  del  supporto  e  rimozione  dell’acqua  in  eccesso  in  superficie,  geGo  mediante  semplice  colata  di  calcestruzzo  fibrorinforzato  HPFRCC  

68  

PROGETTO  DEL  RINFORZO  DI  UNA  TRAVE  IN  C.A.  

MATERIALI    Calcestruzzo  C20/25:    fck  =  20  MPa  fcd  =  11.3  MPa    Acciaio  FeB44k:    fyk  =  430  MPa  fyd  =  373.9  MPa  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE    Sezione  300  x  500  mm    Armatura  longitudinale  tesa  2  φ16    Armatura  longitudinale  compressa  2  φ12    Staffe  φ8/150  

2φ16

2φ12

2φ16

2φ12staffeφ8/150

4350

500

300staffeφ8/150

69  

CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  TRAVE  NON  RINFORZATA  

 MRd  =  66.17  kNm    x  =  44  mm      

70  

CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  TRAVE  RINFORZATA  

 Applicazione  di  una  camicia  in  HPFRCC  di  40  mm  di  spessore  

4.0

4.0

HPFRC   Valori  caraGerisFci   Valori  di  progeGo  

Compressione   fFck  =  90  MPa   fFcd    =  0.85fFck    /1.5  fFcd    =  51  MPa  

Trazione   fFtk  =  6  MPa   fFtd    =  fFtk    /1.3  fFtd  =  4.61  MPa  

71  

CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  TRAVE  RINFORZATA  

RINFORZO  DI  TRAVI  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE    b      =    300  mm    h        =    500  mm    si        =    40  mm    sL      =  40  mm  

Ast

sLbsLsi

p

h

Ascd1

d2

x

h  =    altezza  sezione  non  rinforzata  b  =    larghezza  sezione  non  rinforzata  Si  =    spessore  inferiore  camicia  SL  =  spessore  laterale  camicia  p  =  distanza  tra  estradosso  trave  e  camicia  d  =  altezza  uFle  Asc  =  area  armatura  compressa  d1    =  distanza  baricentro  armatura  compressa  dal  

lembo  superiore  della  trave  Ast  =  area  armatura  tesa  d2  =  distanza  baricentro  armatura  tesa  dal  lembo  

superiore  della  trave  

ARMATURA   Asc    =  2  φ12   Ast  =  2  φ16  

  p      =  20  mm    d1      =    40  mm    d2      =    440  mm  

72  

 Equilibrio  alla  traslazione  per  il  calcolo  della  posizione  dell’asse  neutro:  

CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  TRAVE  RINFORZATA  

( ) ( ) ( ) 0228.028.0 =⋅−⋅⋅⋅+−−⋅⋅⋅−⋅+−⋅⋅⋅⋅+⋅⋅ stAydfFtdfisLsbxhLsFtdfscAydfpxFcdfLsxbcdf

x  =  60.73  mm  

73  

  Equilibrio  alla  traslazione  per  il  calcolo  del  momento  resistente:  

CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  TRAVE  RINFORZATA  

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )xdAfsxhfssbxhfs

dxAfpxfsxfbxM

stydi

FtdiLFtdL

scydFcdLcdRd

−⋅⋅+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+−⋅⋅⋅⋅++

−⋅⋅⋅+

+−⋅⋅+⋅−⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=

2

21

2

22

22

6.08.026.08.0

MRd  =  138.9  kNm    

  Il  momento  resistente  della  trave  rinforzata  è  circa  2.1  volte  quello  della  trave  non  rinforzata  

74  

75  

Casseratura  inferiore   Fase  iniziale  del  ge:o  del  cls  fibro-­‐rinforzato  >xotropico  

Fase  conclusiva  del  ge:o  del  rinforzo   Trave  rinforzata  

76  

GEOMETRIA  RINFORZO    Incamiciatura  con  spessore  pari  a  4  cm  sulla  porzione  di  trave  fuori  spessore  

 Barre  di  ripresa  ver\cali    CARATTERISTICHE  RINFORZO   Resistenze  a  trazione  6  MPa   Area  staffe  equivalen\  in  acciaio  B450C    As,eq  =  943  mm2  al  metro  che  corrisponde  circa  a  staffe  φ10/15  a  due  braccia  

      As,eq = 2 ! 40 !1000( )mm2 /m ! 4.6 MPa

390 MPa= 943mm2 / m

77  

 Staffe  in  appoggio  φ8/10  a  due  braccia   Resistenza  acciaio  308.3  MPa  

CALCOLO  TAGLIO  RESISTENTE:  TRAVE  ORIGINARIA  (h  =  130  cm)  

kNMPammmmmmf

sA

dV dys

origRd 8.3463.30810050212509.09.0

2, =⋅

⋅⋅=⋅⋅⋅=

VRd,orig  =  346.8  kN  

  Il  taglio  resistente  associato  al  solo  rinforzo  è  pari  a  circa  1.2  volte  il  valore    obenuto  per  l’elemento  originario.  

CALCOLO  TAGLIO  RESISTENTE:  RINFORZO  TRAVE   Area  staffe  equivalen\  As,eq  =  943  mm2  al  metro   Resistenza  acciaio  equivalente  390  MPa  

VRd,r inf = 0.9 !d !As,eq ! fy = 0.9 !1250 mm !943mm2

1000 mm!390 MPa = 413 kN

VRd,rinf  =  413  kN  

78  

PILASTRO  NON  RINFORZATO  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Sezione  30  x  30  cm   Armatura  longitudinale  8  φ16   Staffe  φ8/30  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE  

MATERIALI   Calcestruzzo  C16/20:    fck  =  16  MPa  fcd  =  9.06  MPa   Acciaio  FeB44k:    fyk  =  430  MPa  fyd  =  373.9  MPa  

79  

(0;  72)

(429;  83)

(1417;  0)(-­‐601,0) 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-­‐1000 -­‐500 0 500 1000 1500N  [kN]

M  [kN

m]

DOMINIO  M-­‐N:  PILASTRO  NON  RINFORZATO  

80  

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Applicazione  di  una  camicia  in  HPFRCC  di  30  mm  di  spessore  

HPFRC   Valori  caraberis\ci   Valori  di  progebo  

Compressione   fFck  =  90  MPa   fFcd    =  0.85fFck    /1.5  fFcd    =  51  MPa  

Trazione   fFtk  =  6  MPa   fFtd    =  fFtk    /1.3  fFtd  =  4.62  MPa  

As1

d1d2

d3

b

hs s

ss

As2

As3

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE   b      =    300  mm   h        =    300  mm   s        =    30  mm   d1      =  30  mm   d2      =  150  mm   d3      =  270  mm  

 As1  =  3  φ16  =  603  mm2  

 As2  =  2  φ16  =  402  mm2  

 As3=  3  φ16  =  603  mm2  

81  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Tracciamento  del  diagramma  M-­‐N  per  pun\  

SEZIONE  INTERAMENTE  TESA  (M=0)  

 Equilibrio  alla  traslazione  

( )[ ] kNfsbsshfAAAN Ftdydsss 784222)( 321 −=⋅⋅⋅+⋅+⋅−⋅++−=

⎪⎩

⎪⎨

=>

==

s

ydyds

cuc

Ef

εε

εε 5.3 ‰  

 PUNTO  A:  (-­‐784;0)  

  IPOTESI:  Armature  snervate  b

h

s

acciaio HFRCCfFtd

AS1

fyd  As3

fyd  As2

fyd  As1

fFtd

AS2

AS3 s

s sb

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

82  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Tracciamento  dei  pun\  intermedi  del  diagramma  M-­‐N  

PROCEDIMENTO:  

1)  Si  fissa  un  valore  della  posizione  dell’asse  neutro  x  2)  Si  valuta  se  le  armature  sono  tese  o  compresse  a  seconda  della  posizione  

rispebo  all’asse  neutro  ipo\zzato  

3)  Nota  la  deformazione  ul\ma  del  calcestruzzo  (εcu=3.5‰),  si  valutano  le  tensioni  nell’armatura.  Se  fs  <  fyd,  nelle  formule  per  il  calcolo  di  M  e  N  si  u\lizza  fs.  Se  fs  >  fyd  nelle  formule  si  u\lizza  fyd.  

4)  Si  applicano  le  formule  per  il  calcolo  di  N  e  M  con  la  seguente  ipotesi:  

  Per  le  armature  compresse  si  u\lizzano  valori  di  As  posi\vi,  per  le  armature  tese  si  u\lizzano  valori  di  As  nega\vi  

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

83  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Tracciamento  dei  pun\  intermedi  del  diagramma  M-­‐N  

CALCOLO  DI  N:  ( )

( )[ ] ( )[ ]sxhsbsfsxsbsffAfAfAsxbfN

FtdFcd

sssssscd

+−⋅⋅+⋅⋅−+⋅⋅⋅+⋅⋅+

++++−⋅⋅=

28.022.08.0 332211

CALCOLO  DI  M:  

( ) ( )

( )

( ) )2

(2

22)(4.0

28.02

22

2221.04.0

22.08.0 333222111

sxsxhsf

shbsfsxshsxfshbsf

dhfAdhfAdhfAsxhsxbfM

Ftd

FtdFcdFcd

sssssscd

++−⋅⋅⋅+

+⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+⋅⋅⋅+⎥

⎤⎢⎣

⎡+−⎟

⎞⎜⎝

⎛+⋅+⋅⋅+⎟

⎞⎜⎝

⎛+⋅⋅⋅+

+⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−+⎟

⎞⎜⎝

⎛−+⎟

⎞⎜⎝

⎛−+⎥

⎤⎢⎣

⎡−−⋅−⋅⋅=

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

84  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  15  mm  

 εc  =  εcu  =  3.5‰  

 As1,  As2,  As3  tese:  As1  =  -­‐603  mm2,  As2  =  -­‐402  mm2,  As3  =  -­‐603  mm2  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

cui

ssissi εxdxEεEf ⋅

−⋅=⋅=

ydsyds

ydsyds

ydsyds

fffMPaf

fffMPaf

fffMPaf

=⇒>=

=⇒>=

=⇒>=

33

22

11

11900

6300

700 Le  armature  sono  snervate  

PUNTO  C:  (-­‐144.5;  104.8)  

εcεcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fs1  As1

fcd

fs2  As2

fs3  As3

x=15mm

εs1

εs2

εs3

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

85  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  30  mm  

 εc  =  εcu  =  3.5‰   As2,  As3  tese:  As1  =  0,  As2  =  -­‐402  mm2,  As3  =  -­‐603  mm2  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

ydsyds

ydsyds

s

fffMPaf

fffMPaff

=⇒>=

=⇒>=

=

33

22

1

5600

28000

PUNTO  D:  (154.5;  141.9)  

εcεs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs2  As2

fs3  As3

εs2

εs3

 Le  armature  sono  snervate  

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

86  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  75  mm  

 εc  =  εcu  =  3.5‰   As1  compressa;  As2,  As3  tese:  As1  =  603  mm2,  As2  =  -­‐402  mm2,  As3  =  -­‐603  mm2  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

ydsyds

ydsyds

ydsyds

fffMPaf

fffMPaf

fffMPaf

=⇒>=

=⇒>=

=⇒>=

33

22

11

1820

700

420

PUNTO  E:  (600.5;  193.9)  

εcεs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs2  As2

fs3  As3

εs2

εs3

fs1  As1

 Le  armature  sono  snervate  

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

87  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  150  mm   εc  =  εcu  =  3.5‰   As1  compressa;  As3  tesa:  As1  =  603  mm2,  As2  =  0  mm2,  As3  =  -­‐603  mm2  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

ydsyds

s

ydsyds

fffMPaff

fffMPaf

=⇒>=

=

=⇒>=

33

2

11

56000

560

PUNTO  F:  (1118.3;  217.6)  

εc

εs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs3  As3

εs2

εs3

fs1  As1

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

 Le  armature  sono  snervate  

88  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  225  mm   εc  =  εcu  =  3.5‰   As1,  As2  compresse;  As3  tesa:  As1  =  603  mm2,  As2  =  402  mm2,  As3  =  -­‐603  mm2  

N  =  1636.2  kN  

M  =  218.9  kNm  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

MPaffMPaf

MPaffMPaf

fffMPaf

syds

syds

ydsyds

140140

233233

606

23

22

11

=⇒<=

=⇒<=

=⇒>=

 As2  e  As3    sono  in  campo  elas\co  

PUNTO  G:  (1720.6;  202)  

εc

εs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs2  As2

fs3  As3

εs2

εs3

fs1  As1

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

89  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  270  mm   εc  =  εcu  =  3.5‰   As1,  As2  compresse:  As1  =  603  mm2,  As2  =  402  mm2,  As3  =  0  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

0

311311

622

3

22

11

=

=⇒<=

=⇒>=

s

syds

ydsyds

f

MPaffMPaf

fffMPaf

 As2  è  in  campo  elas\co  

PUNTO  H:  (2057;  181.9)  

εc

εs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3 s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs2  As2εs2

fs1  As1

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

90  

RINFORZO  DI  PILASTRI  x  =  285  mm  

 εc  =  εcu  =  3.5‰   As1,  As2,  As3  compresse:  As1  =  603  mm2,  As2  =  402  mm2,  As3  =  603  mm2  

 Si  calcolano  fs1,  fs2,  fs3  

MPafff

MPaffMPaf

fffMPaf

syds

syds

ydsyds

3636

311331

626

23

22

11

=⇒<=

=⇒<=

=⇒>=

 As2  e  As3  sono  in  campo  elas\co  

PUNTO  I:  (2160.9;  174.1)  

εc

εs1

εcHPFRC

HPFRCεt

h

sAS1

AS2

AS3s

s sb

x

cls  +  acciaio HFRCCfFcd

fFtd

fcd

fs2  As2

fs3  As3

εs2

εs3

fs1  As1

 Si  calcolano  N  e  M  con  le  formule  

91  

(G)(F)

(D)

(C)

(A)

(H)(I)

(B)0

50

100

150

200

250

-­‐1000 -­‐500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500N  [kN]

M  [kN

m]

(E)

RINFORZO  DI  PILASTRI  

DIAGRAMMA  M-­‐N  PILASTRO  RINFORZATO  

PUNTO  

N  [kN]   M  [kNm]  

A   -­‐784   0  

C   -­‐144.5   104.8  

D   154.5   141.9  

E   600.5   193.9  

F   1118   217.6  

G   1720.6   202  

H   2056   181.9  

I   2160.9   174.1  

B   3437   0  

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

92  

ESEMPIO  1:  PILASTRO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  ESTERNA  IN  HPFRC  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Confronto  domini  M-­‐N  pilastro  non  rinforzato  e  rinforzato  

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

-­‐1000 -­‐500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500N  [kN]

M  [kN

m]

Pilastro  non  rinforzato

Pilastro  rinforzato

93  

FASI  REALIZZATIVE  

Applicazione  della  rete  metallica   Casseratura  e  ge:o  

della  parte  superiore   Ge:o  della  parte  superiore  del  pilastro  dopo  lo  scassero  

94  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

 Confronto  domini  M-­‐N  pilastro  non  rinforzato  e  rinforzato  

ESEMPIO  2:  PILASTRO  AMMALORATO  RINFORZATO  CON  CAMICIA  IN  HPFRC  

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

-­‐1000 -­‐500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500N  [kN]

M  [kN

m]

Pilastro  non  rinforzato

Pilastro  rinforzato  con  asportazionecopriferro  ammalorato

95  

RINFORZO  DI  PILASTRI  

CONFRONTO  DOMINI  M-­‐N  

0

50

100

150

200

250

-­‐1000 -­‐500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500N  [kN]

M  [kN

m]

Pilastro  non  rinforzatoPilastro  rinforzatoPilastro  rinforzato  con  asportazione  copriferro  ammalorato

96  

0

20

40

60

80

100

0.00E+00 5.00E-­‐04 1.00E-­‐03 1.50E-­‐03 2.00E-­‐03 2.50E-­‐03 3.00E-­‐03χ  [1/m]

M  [kN

m]

Pilastro  non  rinforzatoPilastro  rinforzatoPilastro  rinforzato  con  asportazione  copriferro  ammalorato

RINFORZO  DI  PILASTRI  

CONFRONTO  RIGIDEZZE  INIZIALI  

97  

MRd,max  [kNm]  

MRd,max/MRd0  

EJi  [kNm2]   EJi  /  EJi0  PILASTRO  NON  RINFORZATO   83.8   1   13000   1  

PILASTRO  CON  RINFORZO  ESTERNO   217.6   2.6   47100   3.6  

PILASTRO  CON  ASPORTAZIONE  DEL  

COPRIFERRO  E  RINFORZO  175.4   2.1   25700   2  

RINFORZO  DI  PILASTRI  IN  C.A.  CONFRONTO  RESISTENZE  E  RIGIDEZZE  

 Soluzione  con  asportazione  del  copriferro  e  successivo  gebo  della  camicia  in  HPFRC:  ▫ Minore  incremento  di  rigidezza  iniziale  rispebo  alla  soluzione  con  rinforzo  esterno  ▫ Cambiamen\  ridom  della  geometria  delle  sezioni  ▫ Aumento  del  momento  resistente  minore  in  termini  assolu\  ma  più  consistente  in  termini  rela\vi  

98  

REALIZZAZIONE  DI  DIAFRAMMI  DI  PIANO    I  diaframmi  orizzontali  devono  essere  in  grado  di  trasmebere  le  forze  tra  i  diversi  sistemi  resisten\  a  sviluppo  ver\cale.  

  I  solai  possono  essere  considera\  infinitamente  rigidi  nel  loro  piano,  a  condizione  che  le  aperture  presen\  non  ne  riducano  significa\vamente  la  rigidezza,  se  realizza\  in  cemento  armato,  oppure  in  latero-­‐cemento  con  soleba  in  c.a.  di  almeno  40  mm  di  spessore,  o  in  strubura  mista  con  soleba  in  cemento  armato  di  almeno  50  mm  di  spessore  collegata  da  connebori  a  taglio  opportunamente  dimensiona\  agli  elemen\  struburali  di  solaio  in  acciaio  o  in  legno.  

 Nel  caso  di  altre  soluzioni  costrumve  l'ipotesi  di  infinita  rigidezza  deve  essere  valutata  e  gius\ficata  dal  progemsta  

  In  ogni  caso,  risulta  di  fondamentale  importanza  l’organizzazione  dell’impalcato,  sopra=u=o  in  presenza  di  pare>,  le  quali  scambiano  notevoli  azioni  tangenziali  con  gli  impalca>.  In  par>colare,  è  importante  introdurre  cordoli  e  lesene  che  siano  in  grado  di  incassare  le  azioni  derivan>  dai  seD.  

RINFORZO  DI  SOLAI  PER  L’ADEGUAMENTO  SISMICO  

99  

Fo  

parete  parallela  al  sisma  se:o  resistente  a  taglio    

diaframma  di  piano  

L  

 Organizzazione  del  diaframma:  ▫  Cordoli  ▫  Pannello  d’anima  ▫  Lesene    

 Organizzazione  dei  collegamen\:    impedire  lo  strappo  delle  pare\  caricate  fuori  piano              TIRANTI    trasferimento  dell’azione  di  taglio  tra  impalcato  e  muratura              SPINOTTI  

RINFORZO  DI  SOLAI  PER  L’ADEGUAMENTO  SISMICO  REALIZZAZIONE  DI  DIAFRAMMI  DI  PIANO  

100  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  FASI  REALIZZATIVE  

PREPARAZIONE  DEL  SUPPORTO:   Scarifica  del  supporto  in  calcestruzzo,  per  una  profondità  sufficiente  a  rimuovere  par\  degradate  ed  obenere  un  buon  grado  di  rugosità  superficiale  (necessario  a  garan\re  una  correba  adesione  della  soleba  collaborante)  

 Qualora,  per  mo\vi  geometrici,  non  sia  possibile  eseguire  un’adeguata  scarifica  oppure  siano  previste  par\colari  sollecitazioni  dinamiche  o  eleva\  sforzi  tangenziali  di  interfaccia  o,  a  seguito  di  scarifica,  il  supporto  non  abbia  un  grado  di  rugosità  sufficiente,  eseguire  forature  del  supporto  a  maglia  50x50  cm,  diametro  22÷24  mm  e  profondità  3÷4  cm  

 Eventualmente  inserimento  all’interno  dei  fori  di  connebori  metallici  inghisa\  con  apposita  resina  epossidica  o  in  alterna\va  realizzazione  di  radici  collaboran\  con  il  colaggio,  all’interno  dei  fori,  del  microcalcestruzzo  u\lizzato  per  la  realizzazione  della  soleba  

   Aspirazione  del  supporto,  al  fine  di  rimuovere  qualsiasi  residuo  della  lavorazione  precedente  

  Idropulizia  del  supporto,  avendo  cura  di  rimuovere  l’acqua  in  eccesso  in  superficie  

101  

FASI  REALIZZATIVE  APPLICAZIONE  DEI  CONNETTORI  PERIMETRALI:   Per  un  collegamento  struburale  tra  soleba  di  rinforzo  e  murature  perimetrali,  predisporre  fori  necessari  all’alloggiamento  di  barre  di  armatura  

 Pulizia  dei  fori  e  ancoraggio  delle  barre  con  resina  per  ancoraggi  (1  armatura  diametro  12  passo  20÷25cm  ancorata  per  almeno  15cm)  

 GETTO  MICROCALCESTRUZZO  FIBRORINFORZATO  AD  ELEVATE  PRESTAZIONI  HPFRCC:  

 Previa  saturazione  del  supporto  e  rimozione  dell’acqua  in  eccesso  in  superficie,  gebo  mediante  semplice  colata  di  microcalcestruzzo  fibrorinforzato  HPFRCC.  

 Miscelazione  con  mescolatore  ad  asse  ver\cale  e  movimentazione  del  prodobo  in  can\ere,  inclusa  stesura  a  staggia  e  posizionamento  di  barre  di  armatura  sulle  riprese  di  gebo  

 

APPLICAZIONE  ANTIEVAPORANTE   Sul  betoncino  fresco  applicazione  a  spruzzo  o  rullo  di  an\evaporante  basato  su  cere  sinte\che  o  in  alterna\va  di  an\evaporante  ad  acqua.  In  alterna\va  u\lizzo  di  teli  in  PE.  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

102  

Spessore indicativo:

3-4 cm

Soletta in microcalcestruzzofibrorinforzato

Spessore indicativo:

3-4 cm

Soletta in microcalcestruzzofibrorinforzato

Caraberis\che  meccaniche  Resistenza  a  compressione  [MPa]   ≥  120  Resistenza  a  flesso-­‐trazione  [MPa]   ≥  26  Resistenza  a  trazione  uniassiale  [MPa]   ≥  5   ≥  3  Deformazione  massima  in  corrispondenza  della  resistenza  a  trazione  uniassiale  (εcte)  

≥  0,2  %   ≥  2  %  

Realizzazione  di  diaframmi  di  piano  con  incremento  della  resistenza  del  solaio  nei  confron\  delle  azioni  orizzontali  dovute  al  sisma    

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

103  

MATERIALI   Calcestruzzo  C16/20:    fck  =  16  MPa  fcd  =  9.06  MPa   Acciaio  FeB44k:    fyk  =  430  MPa  fyd  =  373.9  MPa  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE   B  =  500  mm   b  =    120  mm   h  =    300  mm   h’  =  250  mm   d  =    270  mm   t  =    50  mm   Armatura  longitudinale  2  φ10  

SOLAIO  NON  RINFORZATO:  COMPORTAMENTO  DELLA  SEZIONE  

As

h

B

th'

b

d

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

104  

SOLAIO  NON  RINFORZATO:  CALCOLO  DEL  MOMENTO  RESISTENTE:  

 MRd  =  15.46  kNm   x  =  15.9  mm      

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

105  

ESEMPIO  1:  SOLAIO  IN  LATERO-­‐CEMENTO  RINFORZATO  CON  HPFRC   Applicazione  di  una  camicia  in  HPFRCC  di  30  mm  di  spessore  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE   B      =    500  mm   b        =    120  mm   h        =    300  mm   t        =    50  mm   d      =  270  mm   hrinf    =    30  mm   Armatura  longitudinale  2  φ10  

HPFRC   Valori  caraberis\ci   Valori  di  progebo  Compressione   fFck  =  90  MPa   fFcd    =  0.85fFck    /1.5  

fFcd    =  51  MPa  Trazione   fFtk  =  6  MPa   fFtd    =  fFtk    /1.3  

fFtd  =  4.6  MPa  

d

h

rinfhB

As

b

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

106  

 Calcolo  della  posizione  dell’asse  neutro  con  equilibrio  traslazione    

BfxfA Fcdyds ⋅⋅=⋅ 8.0 mmBf

fAx

Fcd

yds 88.28.0

=⋅⋅

⋅=

( ) kNmxhdBfxM rFcdRd 56.174.08.0 inf =−+⋅⋅⋅=

 Calcolo  del  momento  resistente     Se  x  <  hrinf    

  IPOTESI:  asse  neutro  interno  allo  spessore  del  rinforzo  

ESEMPIO  1:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  HPFRC  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

107  

( )[ ] BfhxfhfA cdrFcdryds ⋅⋅−+⋅=⋅ infinf 8.0

( ) ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −−⋅⋅⋅−+⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛+⋅⋅⋅=

28.08.0

2inf

infinf

infr

cdrr

FcdrRdhxdBfhxhdBfhM

 Ricalcolo  della  posizione  dell’asse  neutro     Se  x  >  hrinf    

 Calcolo  del  momento  resistente    

ESEMPIO  1:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  HPFRC  

108  

 Applicazione  di  una  soleba  in  HPFRCC  di  30  mm  di  spessore  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE   B      =    500  mm   b        =    120  mm   h        =    300  mm   hpol    =    40  mm   hrinf    =    30  mm   d      =  270  mm   Armatura  longitudinale  2  φ10  

ESEMPIO  2:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  HPFRC  SU  LASTRE  DI  POLISTIROLO  

109  

 Calcolo  della  posizione  dell’asse  neutro  con  equilibrio  traslazione    BfxfA Fcdyds ⋅⋅=⋅ 8.0 mm

BffA

xFcd

yds 88.28.0

=⋅⋅

⋅=

( ) kNmxhhdBfxM polrFcdRd 91.194.08.0 inf =−++⋅⋅⋅=

 Calcolo  del  momento  resistente     Se  x  <  hrinf    

  IPOTESI:  asse  neutro  interno  allo  spessore  della  soleba  superiore  in  HPFRC  

ESEMPIO  2:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  HPFRC  SU  LASTRE  DI  POLISTIROLO  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

110  

( ) ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −−+⋅⋅⋅−+⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛++⋅⋅⋅=

28.08.0

2inf

infinf

infr

polFcdrr

polFcdrRdhxhdbfhxhhdBfhM

 Calcolo  della  posizione  dell’asse  neutro    

 Se  hrinf  <  x  <  (hrinf+hpol)  

 Calcolo  del  momento  resistente    

ESEMPIO  2:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  HPFRC  SU  LASTRE  DI  POLISTIROLO  

( )infinf 8.0 rFcdrFcdyds hxbfhBffA −⋅⋅⋅⋅=⋅ +

bfbBhFfA

xFcd

rFcdyds

⋅⋅

−⋅⋅−⋅=

8.0)(inf

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

111  

 Calcolo  dello  spessore  dello  strato  di  calcestruzzo  di  rinforzo  per  obenere  lo  stesso  momento  resistente  dell’ESEMPIO  2  

CARATTERISTICHE  DELLA  SEZIONE  

 B      =    500  mm   b        =    120  mm   h        =    300  mm   d      =  270  mm   Armatura  longitudinale  2  φ10  

ESEMPIO  3:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  CALCESTRUZZO  C30/37  

CALCESTRUZZO  PER  IL  RINFORZO   Calcestruzzo  C30/37:    fck  =  30  MPa  fcd  =  17  MPa  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

112  

 Calcolo  della  posizione  dell’asse  neutro  con  equilibrio  traslazione    

  IPOTESI:  asse  neutro  interno  allo  spessore  del  rinforzo  in  calcestruzzo  C30/37  

ESEMPIO  3:  SOLAIO  RINFORZATO  CON  CALCESTRUZZO  C30/37  

BffA

xcd

yds

⋅⋅

⋅=8.0

( )xhdBfxM rcdRd 4.08.0 inf −+⋅⋅⋅=

 Calcolo  del  momento  resistente    

 Se  x  <  hrinf    

 Con  momento  resistente  MRd  pari  a  19.9kNm     hrinf    =  72.3  mm  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.  

113  

MRd  [kNm]   Peso  rinforzo  [kg/m]  

Solaio  non  rinforzato   15.46  

Rinforzo  con  HPFRC   17.56   37.5  

Rinforzo  con  HPFRC  su  lastre  di  polis\rolo   19.91   49.5  

Rinforzo  con  calcestruzzo  C30/37   19.91   90.3  

RINFORZO  DI  SOLAI  IN  C.A.