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INTERVENTO PER LA MESSA IN SICUREZZA SISMICA

MIGLIORAMENTO SISMICO / ADEGUAMENTO SISMICO

L’esecuzione degli interventi di sicurezza sismica, finalizzati alla riduzione del rischio sismico delle costruzioni esistenti, viene generalmente eseguita mediante l’applicazione di materiali compositi rinforzati con fibre di carbonio (C-FRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer  o C-FRCM – Carbon Fiber Reinforced Cementitious Matrix).

Le fibre di carbonio (C-FRP o C-FRCM) rappresentano la soluzione tecnologica più evoluta per l’esecuzione di interventi di rinforzo strutturale per l’adeguamento e/o il miglioramento sismico. E’ una tecnica altamente innovativa, leggera, non invasiva, di rapida esecuzione, dalle elevatissime caratteristiche meccaniche che consente di rinforzare il sistema strutturale di tutti gli edifici, siano essi in muratura e/o in cemento armato, compresi quelli prefabbricati ad uso produttivo (capannoni).

Le fibre di carbonio, che possono essere applicate a tutti i materiali tradizionali, rappresentano la soluzione con il miglior rapporto qualità-prezzo per interventi di adeguamento e miglioramento sismico di strutture esistenti: ottimizzando l’intervento secondo il principio “della giusta misura e del minimo intervento“, la tecnica delle fibre di carbonio risulta la più efficace per il miglioramento sismico di strutture esistenti.

Le fibre di carbonio rappresentano la migliore soluzione per il miglioramento di una o più classi di rischio sismico, in modo da poter usufruire degli incentivi fiscali previsti dal Sismabonus 2017. In molte situazioni, infatti, è possibile effettuare l’intervento di miglioramento sismico dall’esterno, senza la necessità di abbandonare e svuotare le abitazioni. Tale intervento, inoltre, può essere abbinato – senza costi aggiuntivi – ad interventi di contenimento energetico, quali il rivestimento a cappotto.

rotoli carbonio

VANTAGGI DELLE FIBRE DI CARBONIO CFRP

Leggerezza, elevate proprietà meccaniche, durabilità nel tempo e caratteristiche anticorrosive

Le fibre di carbonio consentono una progettabilità totale, grazie alla direzionalità del rinforzo ed alla totale adattabilità di forma dei tessuti.

Le fibre di carbonio si adattano bene anche ad applicazioni in cui è necessario preservare le caratteristiche estetiche della struttura originaria (edifici di interesse storico o artistico) o in casi in cui i rinforzi tradizionali sarebbero di difficile applicazione per limitatezza dello spazio a disposizione.

Le fibre di carbonio garantiscono eccezionali risultati in termini di sicurezza, riducendo al minimo i problemi di invasività e di ingombro, garantendo la totale reversibilità.

Le fibre di carbonio, che risentono di una modestissima riduzione di resistenza nel tempo, consentono di conservare l’originale distribuzione sia delle masse sia delle rigidezze della struttura esistente, senza alterarne il comportamento.

  • Elevate proprietà meccaniche

  • Direzionalità del rinforzo

  • Grande adattabilità di forma

  • Bassissima invasività

  • Progettabilità totale

  • Modesta riduzione di resistenza nel tempo

  • Leggerezza dei materiali

  • Totale reversibilità

  • Elevate caratteristiche anticorrosive

  • Grande durabilità nel tempo

  • Minimo ingombro

  • Mantenimento dell’originale distribuzione delle masse

INTERVENTI DI ADEGUAMENTO E MIGLIORAMENTO SISMICO

CONTROLLO QUALITÀ DURANTE L’APPLICAZIONE DELLE FIBRE DI CARBONIO CFRP

Durante l’applicazione delle fibre di carbonio vengono effettuate prove semi-distruttive e non distruttive per il controllo della qualità dell’intervento.

CONTROLLI NON-DISTRUTTIVI (CND)

ANALISI TERMOGRAFICA

Rilevamento di immagini termiche, mediante strumentazione portatile tipo longwave sensibile all’infrarosso operante nella banda 8-12 micron, per verificare la correttezza nella catalisi delle resine epossidiche

ANALISI ULTRASONICA

Generazione dell’impulso ultrasonico a mezzo di trasduttori elettroacustici con dispositivo di sincronismo del segnale di partenza, per rilevazione la presenza di eventuali vuoti o discontinuità (bolle d’aria)

CONTROLLI SEMI-DISTRUTTIVI (CSD)

PROVA DI STRAPPO NORMALE (PULL-OFF)

Per valutare la resistenza di aderenza (o di incollaggio) tra substrato e resina adesiva

PROVA DI STRAPPO A TAGLIO

Per valutare la resistenza a taglio dell’interfaccia substrato-FRP, ove possibile tirare una porzione di materiale composito nel proprio piano in corrispondenza di uno spigolo staccato dal substrato

PROVA A TRAZIONE UNIASSIALE

Per determinare il valore del modulo elastico e del carico di rottura del laminato composito

QUALIFICA DEGLI OPERATORI ADDETTI ALL’ESECUZIONE DELLE PROVE QUALITÀ

Esecuzione, elaborazione e restituzione delle prove strumentali sono affidati a Tecnici laureati in ingegneria civile o architettura in possesso di Qualifica specifica di:

  • Esperto di 3° livello – settore PnD Ingegneria Civile
    rilasciata da RINA o CICPND secondo le norme UNI EN 473 (Qualifica e certificazione del personale addetto alle prove non distruttive) e ISO 9712:1999 (Nondestructive Testing – Qualification and Certification of Personnel)
  • Tecnico addetto alle indagini diagnostiche sugli edifici storici
    conferita da almeno 10 anni da Regione Lombardia a seguito di corso specifico della durata non inferiore a 600 ore

RIFERIMENTI NORMATIVI

ASSEMBLEA GENERALE CONSIGLIO SUPERIORE DEI LAVORI PUBBLICI DEL 24/7/2009 

Linee Guida per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Collaudo di Interventi di Rinforzo di Strutture di c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP (Cap. 5.8 – Collaudo dell’intervento)

CNR DT 200 R1/2013

Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati Materiali, strutture in c.a. e in c.a.p., strutture murarie (Cap. 6 – Controllo e monitoraggio dell’intervento)

FIB BULLETIN 14/2001

Externally Bonded FRP Reinforcement for RC Structures – Design and Use of Externally Bonded Fibre Reinforced Polymer Reinforcement (FRP EBR) for Reinforced Concrete Structures (Cap. 8 – Practical Execution and Quality Control

GARANZIA DEL RINFORZO IN FIBRE DI CARBONIO

A garanzia dell’intervento, vengono rilasciate i seguenti documenti / certificazioni:

  • Test Report del produttore delle fibre di carbonio / vetro
  • Schede tecniche e di sicurezza dei materiali utilizzati (tessuto, resina, primer, ecc.)
  • POS, Piano Operativo Sicurezza
  • Dichiarazione di conformità “alla regola d’arte” dei lavori
  • Test report del controllo qualità in fase di applicazione
  • Prova a trazione diretta a cura di laboratorio universitario (UNI EN ISO 527-4:1999 – ASTM D3039:1995)
  • Garanzia postuma di durata di 10 anni a copertura dell’intervento eseguito
  • Asseverazione di ingegnere collaudatore dell’efficacia dell’intervento di miglioramento di una o più classi di rischio sismico, per poter usufruire dello sconto fiscale previsto SismaBonus 2017

FIBRE DI CARBONIO A CONFRONTO CON ALTRE TECNICHE

L’intervento con fibre di carbonio risulta essere non solo strutturalmente efficaceduraturo e poco invasivo, ma soprattutto reversibile. I materiali compositi fibro-rinforzati, infatti, possono essere rimossi mediante trattamento termico, ossia mediante ciclo di riscaldamento e raffreddamento volto a far disgregare le strutture cristalline delle resine epossidiche.

Ferma restando, quindi, la compatibilità con le esigenze di tutela e conservazione del bene, la soluzione con l’impiego di materiale fibro-rinforzato in carbonio è da ritenersi la più adeguata per le finalità strutturali, anche per gli edifici in muratura.

Gli interventi in CFRP sono mirati ad assicurare alla costruzione un soddisfacente comportamento d’insieme, per contrastare i meccanismi di collasso legati ai cinematismi dei pannelli murari (dovuti sia alle azioni fuori piano, sia alle azioni nel piano del pannello). Questo, infatti, è il prerequisito essenziale per l’applicazione dei metodi di analisi sismica globale dell’edificio, che si basano sul comportamento delle pareti murarie nel proprio piano, presupponendone la stabilità nei riguardi di azioni sismiche anche fuori dal piano.

In estrema sintesi, l’intervento con tessuti in fibre di carbonio consente allo stesso tempo:

  • di ridurre le carenze dei collegamenti
  • di ridurre la deformabilità della struttura
  • di incrementare la resistenza degli elementi murari

In termini strutturali, l’intervento in fibre di carbonio è di gran lunga superiore rispetto all’impiego di tiranti metallici. Con tale soluzione, infatti, essendo l’ancoraggio alle murature garantito mediante capochiave, la forza viene applicata solo agli estremi (che tendono ad allungarsi), e non – come avviene per i CFRP – ai singoli conci (sezioni), in funzione delle singole deformazioni.

L’intervento con fibre di carbonio è da preferire anche a quello delle perforazioni armate. Soluzione, quest’ultima, da limitarsi ai sensi della Direttiva P.C.M. del 9.2.2011 esclusivamente, “ai casi in cui non siano percorribili altre soluzioni”, a causa della notevole invasività, della dubbia durabilità e dell’accertata irreversibilità.

Per gli stessi motivi sono da escludere tutte le soluzioni in calcestruzzo armato che, oltre alle questioni non trascurabili legate alla compatibilità dei materiali, appesantiscono e irrigidiscono la costruzione con conseguenze dannose dal punto di vista strutturale (scorrimenti e disgregamenti della muratura).



Via G. Galilei, 50 – Brescia

+39.(0)30.66.60.491

+39.339.811.29.22

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