www.davinson.it
[email protected]
tel/fax 050 62.00.525
Ingegneria\Edilizia
n
o
s
in
v
a
D
Le fibre di carbonio, il
sistema FRP e FRCM
negli eventi sismici
La tecnologia FRP - Utilizzo nei dissesti sismici
(Fibre e lamelle di carbonio ed aramide)
Uno dei principali vantaggi di un sistema di rinforzo strutturale in fibra
di carbonio è la sua grande leggerezza. Le caratteristiche meccaniche
della fibra di carbonio con i sistemi epossidici conferiscono alle strutture
un’altissima resistenza a trazione, senza l’apporto di massa e di
spessore, quindi di rigidezza, tipica dei sistemi tradizionali.
Soprattutto in caso di sisma, è estremamente importante sugli edifici
esistenti eseguire interventi che non modifichino la massa e la rigidezza,
ma incrementino la resistenza, e tutto ciò può essere ottenuto utilizzando
per il consolidamento strutturale degli edifici esistenti i materiali compositi
FRP. Le fibre di carbonio possono rivelarsi di grande validità e utilità,
tant’è che a L’Aquila ormai sono di uso quasi generale, e nelle linee guida
di tutte le Regioni d’Italia oggi troviamo capitolati di applicazione delle
fibre sia per il rinforzo strutturale sia per il miglioramento o addirittura
per l’adeguamento sismico.
Stabilizzazione di fabbricato di 9 piani a Rosignano Marittimo
Questo non vuol dire che le fibre di carbonio siano sufficienti da sole a
risolvere tutti i problemi: ciascun caso va esaminato nel suo complesso,
attraverso la costruzione di modelli che consentano le verifiche di
comportamento sismico e la progettazione di interventi di altra natura,
come, per esempio, l’introduzione di setti di contrasto o la creazione di
giunti elastici, da affiancare all’applicazione delle fibre.
Museo Bardini Firenze - consolidamento travi in legno
Acciaierie di Piombino - Fabbricato fatiscente
Gucci Scandicci FI - consolidamento strutturale
Livorno - rinforzo statico di un solaio
Capannori LU - consolidamento volte
Museo Bardini Firenze - consolidamento volte laterizio
Tra le modalità di intervento per la messa in sicurezza,
I connettori in fibra di aramide
il miglioramento e/o l’adeguamento sismico delle strutture esistenti,
una posizione di notevole rilievo ed importanza riveste l’uso dei
materiali compositi (FRP) e delle fibre di carbonio in particolare.
Le Norme Tecniche per le Costruzioni, nella loro ultima e definitiva
versione del 2008 recepiscono e ritengono coerente con le stesse
Norme, il contenuto dei Documenti Tecnici del CNR n° 200/2004, 201
e 202 del 2005, 203/2006 e 205/2007, considerati le autentiche linee
guida per la progettazione e l’uso degli FRP.
Il pericolo maggiore durante e dopo un terremoto è dato dal crollo degli
edifici progettati senza il rispetto delle normative sismiche o perché
danneggiati durante il sisma e che quindi immediatamente dopo
risultano pericolanti e non agibili.
Principalmente i maggiori danni si riscontrano in quelle tipologie
di edifici la cui struttura portante è in muratura; questa tecnologia
costruttiva infatti è la meno indicata per costruire in zone sismicamente
attive in quanto intrinsecamente non resistente alle forze di taglio
tipiche caratterizzanti i terremoti.
Purtroppo la cultura architettonica italiana fin da sempre ha usato
questa tecnica costruttiva che è tra le più antiche e risalente addirittura
al tempo dei Romani. E' banale quindi capire perché oggi giorno
possediamo ancora innumerevoli monumenti, chiese e palazzi
realizzati in muratura portante. Sicuramente il crollo di una chiesa
Abbiamo avuto riscontri molto positivi in questo senso: le poche
strutture rinforzate con il carbonio, come il campanile della chiesa
di Lesignana (MO), non hanno subito danni in seguito al sisma. Il
sistema FRP consente alla muratura di resistere, prevenendo le
criticità delle strutture dovute alla mancanza di resistenza a trazione,
mediante un’azione di contenimento della fessurazione e del relativo
meccanismo fessurativo.
Quando una struttura supera la deformazione ultima, si creano fessure
che possono provocarne il dissesto. Aumentare la resistenza degli
elementi strutturali, conferendo una maggiore capacità di resistere a
sollecitazioni di trazione, permette in generale un incremento della
capacità della struttura rispetto alle sollecitazioni esterne.
Una volta stabilito se si debba procedere ad aumentare o ripristinare la
capacità portante degli edifici esistenti, le modalità di intervento sono
principalmente due:
Teramo - consolidamento sopra l'altare maggiore
Il miglioramento sismico
Tecnica di consolidamento strutturale atta ad aumentare la sicurezza
strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli
richiesti dalle Norme Tecniche per le Costruzioni.
L’adeguamento sismico
Tipologia di intervento atto a conseguire i livelli di sicurezza previsti
dalle Norme Tecniche per le Costruzioni.
Terremoto in Lunigiana
Proposta di intervento per la messa in sicurezza di edifici colpiti dal sisma.
Considerazioni dell’Ing. Claudio Ciavattini - strutturista con sede in Pisa
L'intervento proposto prevede la posa in opera di nastri in fibra di carbonio a
cerchiare l'intero edificio a livello dei solai e del sottogronda; tale intervento
ha come obiettivo quello di contrastare lo spanciamento laterale dei muri e
di mantenere il comportamento scatolare dell'intero edificio. Si tratta quindi
di un primo intervento di emergenza che consente di mettere in sicurezza il
fabbricato, scongiurando che, ulteriori scosse, possano far crollare parti di
edificio già danneggiate e quindi sicuramente vulnerabili anche a scosse più
lievi di quelle già registrate.
In particolare occorre intervenire sui cantonali delle molte case
“vecchie” presenti in zona, quasi tutte costruite in pietra e quindi con
collegamenti tra muri ortogonali spesso carenti; gli angoli di dette
case sono infatti i punti più vulnerabili, dove si concentrano le forze
orizzontali indotte dal sisma che tendono a far ribaltare verso l'esterno
i cantonali stessi.
L'intervento che si propone, di semplice e veloce realizzazione, non
comporta aumenti di peso e risulta essere poco invasivo, con l’ulteriore
vantaggio della semplicità e velocità della lavorazione, consentendo,
con idonea programmazione del cantiere, di operare con i minimi
ingombri e il minimo disagio.
Successivamente, posto questo primo presidio, sarà possibile
effettuare un sopralluogo per effettuare un dettagliato rilievo in modo
da progettare in maniera adeguata il completamento del rinforzo
sul fabbricato, in modo da renderlo sicuro dal punto di vista della
sismoresistenza.
Il vantaggio di questo tipo di intervento rispetto a quelli tradizionali di
messa in sicurezza
(puntellamenti – fasciature – impalcature ecc..) è che questi ultimi
sono provvisori ossia hanno un costo per la loro messa in opera e un
ulteriore costo per la loro rimozione ; invece, l'intervento proposto con
fibre di carbonio, non deve essere rimosso ma rappresenta la prima
fase di un più ampio intervento definitivo. In questo modo ci sono molti
vantaggi in termini economici e di durata del cantiere.
Il ciclo previsto per l'intervento iniziale di messa in sicurezza è il
seguente:
Spicconatura degli eventuali intonaci e risarcitura delle lesioni
mediante malta antiritiro fibrorinforzata – realizzazione di binari in
malta pozzolanica fibrorinforzata (compatibile con le murature storiche)
– posa in opera di nastri in fibra di carbonio, in numero e larghezza
da valutare caso per caso in base alla tipologia del fabbricato con
spolvero al quarzo per l'eventuale intonacatura dei nastri in fibra di
carbonio.
Ing. Claudio Ciavattini
= connettori in barre di carbonio o fibra d'aramide
= Fasce in carbonio unidirezionali gr/mq.300 h 20 cm.
= Fasce in carbonio unidirezionali gr/mq.300 h 10 cm.
www.davinson.it
[email protected]
tel/fax 050 62.00.525
Ingegneria\Edilizia
n
so
n
i
v
a
D
Davinson srls
Sede Legale
Sede operativa
ed amministrativa
e magazzino
via Massa Avenza 16
via Emilia 129
54100 Massa (MS) Italy
56121 Pisa (PI) Italy
p. Iva e Cod.Fisc. 01317260451 - Rea Massa nr.131220
tecnico di zona: