Sistemi di rinforzo strutturale con reti in carbonio ... · Connettori AFIX in fibra aramidica*...

Sistemi di rinforzo strutturale con reti in carbonio, vetro AR, basalto e tessuti di acciaio UHTSS in matrici inorganiche

FRCM-SRG SYSTEMFRCM-SRG SYSTEM®

®

CONSOLIDAMENTO STRUTTURALE

Tessuto in acciaiogalvanizzatoSTEEL NET G

Connettoredi ancoraggioSFIX G

Malta in calcee pozzolanaLIMECRETE

www.davinson.it – [email protected] +39 62.00.525 – 377 443.98.94

Principali impieghiI principali impieghi del sistema di rinforzo murario sono: - Incremento di resistenza di pannelli murari portanti, pilastri, archi, volte in muratura. - Messa in sicurezza di pannelli di tamponamento, pannelli murari portanti soggetti ad azione sismica.- Rinforzo a pressoflessione e taglio di pannelli murari.- Confinamento di elementi strutturali.- Miglioramento alle azione esterne ortogonali al piano del pannello.- Collegamenti di elementi collaboranti alle azioni esterne anche a mezzo pretensionamento dei tessuti in acciaio.- Rinforzo di elementi in calcestruzzo e c.a. quali travi, pilastri, solai, muri di sostegno, superfici voltate (gallerie).

Sistemi di rinforzo strutturale con reti in carbonio, vetro AR, basalto e tessuti di acciaio UHTSS in matrici inorganiche

Matrici strutturali per rinforzi:- a base cementizia CONCRETE ROCK V-V2-W- a reattività pozzolanica CONCRETE ROCK S- in calce e pozzolana LIMECRETE-LIMECRETE FR

RETI C-NETin carbonio

RETI G-NETin vetro AR apprettato

TESSUTO STEEL NET Gin acciaio UHTSS

FRCM-SRG SYSTEMFRCM-SRG SYSTEM®L’impiego dei rinforzi sotto forma di intonaci strutturali armati con leganti cementizi e in calce e pozzolana e reti in fibra di carbonio C-NET, vetro AR G-NET, basalto B-NET (FRCM) e tessuti in acciaio ad altissima resistenza STEEL NET G (SRG) galvanizzato e inox è una tecnologia versatile, di peso e spessori contenuti che consente consolidamenti strutturali in generale ed in particolare delle murature, dei Beni Culturali e delle dimore storico-artistiche. Tale tecnica proposta nel mercato nazionale negli ultimi anni consente infatti di ottenere un miglioramento generale delle caratteristiche meccaniche delle strutture specie se ammalorate e soggette ad azioni sismiche attraverso un rinforzo con fibre in carbonio, vetro AR, basalto, acciaio in matrici inorganiche reversibili e traspiranti. Il sistema può essere adottato per pannelli murari, cortine, pilastri in muratura, volte di mattoni e pietre naturali, incannicciato che presentano vari gradi di ammaloramenti e dissesti e che si intendano mettere in sicurezza con una tecnologia poco invasiva, di ridotto spessore e compatibile con le diverse esigenze del consolidamento strutturale e della conservazione degli edifici storici. Sono stati condotti e sono tuttora in corso studi e sperimentazioni del ns. gruppo in campo nazionale ed internazionale che testimoniano la validità dei sistemi per l’ambito specifico a cui sono destinati.Per l’impiego dei rinforzi con matrici inorganiche consultare le schede FS02-FS03.

Vantaggi competitiviElevata resistenza a trazione e taglio, miglioramento della duttilità della struttura.Elevata resistenza ortogonale alla direzione delle fibre per l’acciaio.Possibilità di pretensionare la fibra in acciaio STEEL NET.Ridotti spessori, peso ed invasività per le opere da consolidare e per gli edifici storici.Elevata resistenza per l’acciaio agli impatti quali urti, esplosioni, azioni ortogonali alla direzione della fibra.Migliore resistenza al fuoco con l’impiego di matrici inorganiche (FRCM-SRG).Applicabilità in ambienti umidi, su superfici anche irregolari con ridotti oneri di livellamento. Compatibilità, traspirazione e reversibilità del sistema in ambito Beni Culturali.Minori oneri di cantiere.

CONNETTORIAFIX-BFIX-GFIX-CFIX-SFIX

BARREin carbonio, acciaio inox,vetro e basalto

RETI B-NETin basalto

Una gamma completa di materiali certificati e prodottisecondo standard di qualità per il rinforzo dellemurature e del calcestruzzo

Tutti i materiali sono forniti con certificati di conformità tecnica ai sensi dei regolamenti e delle linee guida nazionali.I sistemi di rinforzo FRCM ed SRG sono stati testati in ambito universitario in campo nazionale ed internazionale la cui documentazione tecnica è a disposizione su richiesta degli Enti e degli Studi interessati.

CERTIFICAZIONI E SPERIMENTAZIONI

Reti G-NET in fibra di vetro E e AR apprettatebidirezionali

grammatura g/m²modulo elastico GPaResistenza a rottura filamento MPaAllungamento a rottura %

70-73>2000-3000> 3-4

Tessuto STEEL NET G in acciaio UHTSSgalvanizzato

grammatura g/m²modulo elastico GPaResistenza a trazione MPaDeformazione a trazione %

700-2200-3000190> 2400> 1,6

Barre CFK pultruse in carbonio liscie e adaderenza migliorata*

diametro mmmodulo elastico GPaResistenza a trazione MPaAllungamento a rottura %

6-8-10-12> 150> 2300> 1,5

Connettori AFIX in fibra aramidica*


6-8-10-1211016001,5

Connettori CFIX in fibra di carbonio*


6-8-10-1223016000,8

Connettori GFIX in fibra di vetro*


6-8-10-127310001,5

Connettori in acciaio* SFIX SFIX G


10-1217028001,8

Reti C-NET in fibra di carbonio uni e bidirezionali


240> 4700> 1,8

Reti B-NET in fibra di basalto


250-350> 90> 3200> 3

Connettori BFIX in fibra di basalto*


6-8-10-129016001,8

170-200-220

120-220-250-300-320-350-500

Barre BFK in basalto ad aderenza migliorata*


8-10-12> 62> 1700> 2,5

*I valori tecnici si riferiscono ai dati sperimentali sul prodotto finale. Consultare le schede dei singoli prodotti per gli esatti parametri tecnici dei materiali dispo-nibili alla produzione e ai dati in origine del filamento.

Barre GFK in vetro*


8-10-12> 40> 1000> 2,5

Tessuto STEEL NET I304 in acciaio inox

grammatura g/m²modulo elastico GPaResistenza a trazione MPaDeformazione a trazione %

1000-1500190> 2200> 1,6

Matrici inorganiche (FRCM-SRG)CONCRETE ROCK W malta cementizia monocomponente reattiva con nano composti specifica per bassi spessori, elevata resistenza ed adesione al supporto, resistente ai solfati (conforme UNI EN 1504-3 classe R4).CONCRETE ROCK S malta a reattività pozzolanica per murature e calcestruzzo (conforme UNI EN 1504-3 classe R2).CONCRETE ROCK V-V2-H malte cementizie mono e bicomponenti (conformi UNI EN 1504-3).LIMECRETE malta in calce e pozzolana di elevata resistenza meccanica ed adesione al supporto (conforme UNI EN 998-2).LIMECRETE FR malta in calce e pozzolana per bassi spessori, elevata resistenza meccanica ed adesione al supporto (conforme UNI EN 998-2).

Per altre tipologie di materiali disponibili anche su commessa consultare l’ufficio commerciale dell’azienda.

Barre elicoidali Steel Anchorfix in inoxAISI 316

diametro nominale mmmodulo elastico GPaResistenza a trazione MPaAllungamento a rottura %

4,5-6-8-10200> 1100> 5

1219024001,6

Sperimentazioni Universitarie con reti e matrici inorganiche FRCM-SRGSono state condotte varie sperimentazioni presso i laboratori del gruppo ed Università al fine di determinare alcuni parametri tecnici fondamentali per le caratteristiche tecnologiche dei sistemi, per un corretto impiego della tecnologia e per la rispondenza dei dati ai fini della modellazione strutturale. Ulteriori tests universitari sono attualmente in corso.All’Università di Friburgo sono stati condotti dei tests a flessione su elementi in c.a. di 6 m di lunghezza rinforzati con malta reattiva e rete C-NET 200 U in singolo e doppio strato. La prova è stata condotta per confronto su campioni di struttura del tutto uguali a quelli impiegati nel 2002 e 2003 all’Università del Missouri a Rolla – USA e a Friburgo per testare sempre da parte del ns. gruppo l’impiego degli FRP SYSTEM , fibre e lamelle CFK anche pretese, su strutture in c.a. I risultati del test a flessione sono riportati nel grafico 1.

Grafico 1

Due reti

Una rete

Riferimento

Forza (kN)

Deformazione °/°°

Dai test effettuati si evince che il limite ultimo di deformazione della rete C-NET 200 U si attesta allo 0,8% a flessione e allo 0,4% a carico assiale. Risultati attesi anche sulla base di altre sperimentazioni internazionali.Tale parametro, tra gli altri, ha consentito al ns. gruppo di realizzare una modellazione per il calcolo e le verifiche delle strutture con l’impiego di reti in carbonio e vetro AR C-NET e G-NET.Risultati confrontabili si sono ottenuti sempre all’Università di Friburgo su pannelli in muratura rinforzati da un lato solo e da entrambi con sistemi in speciale malta per murature e reti C-NET 200 U ancorati all’estremità e confrontati con i risultati già sperimentati con sistema FRP SYSTEM negli anni precedenti. I pannelli sotto carico assiale venivano poi sollecitati da azioni orizzontali crescenti.

Fig. 1

Nei risultati ottenuti si è verificata una maggiore capacità di spostamento orizzontale della struttura nei pannelli trattati con malta e rete in carbonio rispetto a quelli rinforzati con FRP SYSTEM, mentre i risultati di resistenza erano comparabili, senza peraltro evidenziare sostanziali differenze nei pannelli trattati da ambo i lati rispetto a quelli rinforzati da un solo lato. Un’altra importante sperimentazione su scala reale è stata condotta presso il Laboratorio Ponti e Strade della facoltà di Ingegneria dell’Università di Padova e i cui risultati sono oggetto di pubblicazione scientifica in campo internazionale.L’obiettivo della ricerca è stato quello di determinare e confrontare l’efficacia dei sistemi compositi a matrice cementizia FRCM ed SRG rispetto ai classici sistemi FRP, nell’ambito del rinforzo flessionale di elementi strutturali in scala reale. L’oggetto della sperimentazione riguardava quattro elementi strutturali binervati in c.a.p. a cavi pretesi con sezione doppio T di dimensioni 40x194 cm e lunghi 11,67 m, prodotti nel 1999 e ricavati da una copertura piana di uno stabilimento in fase di ristrutturazione. Sono state testate a confronto tre tipologie di rinforzo progettate con pari capacità resistente: TT-02 con rinforzo classico in materiale composito CFRP (Lamella CFK pultrusa in carbonio installata con adesivo omologato Resin 90) e due tipi di rinforzo FRCM ed SRG (TT-03 con doppia rete in carbonio unidirezionale C-NET 200U e TT-04 con fibra in acciaio UHTSS STEEL NET 190, entrambi in matrice inorganica fibrorinforzata reattiva ad elevata capacità adesiva CONCRETE ROCK W ) (Fig. 2). Il modello analitico finale implementato con i dati sperimentali dei tests di laboratorio ha dimostrato un buon allineamento tra i risultati di calcolo e i dati sperimentali, con uno scarto del ±5%. I risultati sperimentali complessivi allo SLU sono riportati nella sottostante Tab. 1. I risultati allo SLU ottenuti sperimentalmente hanno confermato l’efficacia di tutti i sistemi di rinforzo testati, che hanno permesso di ottenere considerevoli incrementi di resistenza a flessione e rigidezza rispetto alla trave di controllo con modeste variazioni in rapporto al tipo di rinforzo. La freccia in mezzeria a parità di carico è risultata decrementata del 60% rispetto alla trave di controllo. Il quadro fessurativo delle travi rinforzate, se rapportato al carico di rottura di ciascun campione, mostra miglioramenti in termini di ampiezza e di distanza media tra le fessure, segno che i rinforzi hanno agito ricucendo le fessure nel calcestruzzo al lembo teso. La profondità delle fessure risulta minore, testimoniando un assestamento dell’asse neutro più vicino al baricentro della sezione, e il quadro fessurativo risulta in generale più esteso nella zona di luce al taglio, testimoniando che il rinforzo ripartisce la sollecitazione esterna in maniera più uniforme, richiamando riserve di resistenza a flessione anche all’esterno della zona a momento costante.

TRAVE Carico di rottura Incremento di Momento a rottura MU Incremento di CU (kN) CU (%) (kNm) MU (%)

TT_01 139,987 - 290,857 -

TT_02 189,088 35,08 378,944 30,29

TT_03 169,235 20,89 343,328 18,04

TT_04 173,628 24,03 351,209 20,75

Tab. 1 Incremento Momento Ultimo MU.

Ancoraggio

Ancoraggi

Retedi rinforzo

Maltaa resistenza

Fig. 2

A lato sono riportati alcuni esempi di ancoraggi terminali a mezzo connettori e piastre metalliche che sono risultati sperimentalmente efficaci ai fini delle deformazioni ultime e quindi dell’incremento della capacità portante dei sistemi di rinforzo.

CONS

OLID

AMEN

TO ST

RUTT

URAL

ESistemi di rinforzo strutturale con reti in carbonio, vetro AR, basalto e tessuti di acciaio UHTSS in matrici inorganiche

FRCM-SRG SYSTEMFRCM-SRG SYSTEM®

Cantiere Casa colonica del ‘700 -‐ Quistello (MN)

Intervento Rinforzo delle murature della casa colonica con sistema FRCM reti in vetro AR G-‐NET 251 BA e malte a reattività pozzolanica CONCRETE ROCK S. Connettori in vetro GFIX 10

Anno 2012

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Copyright 2015– Tutti i diritti sono riservati Rev. 01/15Le indicazioni contenute nel presente documento tecnico rispondono in modo reale e veritiero alle nostre migliori e attuali conoscenze. In funzione dell’attenzione e accuratezza delle diverse fasi di posa in opera sulle quali non abbiamo alcuna responsabilità, possono verificarsi delle variazioni. La nostra garanzia si limita pertanto alla qualità e costanza del prodotto fornito di cui alle indicazioni riportate.

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