Il rinforzo in composito viene spesso progettato in modo da interdire tutti i meccanismi cinematicamente ammissibili della struttura muraria. Questo criterio progettuale, anche se non è il meno oneroso poiché non minimizza i quantitativi di composito, è però il più affidabile in molti casi. La portanza della struttura muraria così armata è dettata dalla resistenza dei materiali anziché dalla perdita dell’equilibrio: mentre la capacità statica di una muratura in condizione naturale (non-armata) è misurata dal minimo livello di carico capace di innescare un meccanismo cinematico, la capacità statica della struttura muraria armata è misurata dal minimo livello di carico capace di portare la struttura su uno stato limite ultimo per resistenza. Un rinforzo progettato affinché la capacità strutturale sia dettata da uno stato limite ultimo diverso dal meccanismo incrementa sicuramente la portanza della struttura muraria (teorema cinematico in senso generalizzato). Il progetto deve però quantificare tale incremento, per misurare la sicurezza e quindi verificare la struttura muraria armata. Lo stato limite ultimo dettante la portanza di una muratura in cui il composito interdice tutti i meccanismi può essere (1) lato muratura (2) oppure lato rinforzo. (1) Lo stato limite ultimo lato rinforzo è: I- per rottura a trazione del nastro; II- oppure per crisi dell’incollaggio. Il secondo stato limite ultimo riguarda solo gli incollaggi avulsi dalla regola dell’arte; come tale non interessa. Nel senso che gli applicatori devono scongiurare questo tipo di rovina. Il primo stato limite ultimo riguarda gli interventi sotto-armati: il quantitativo di materiale è stato minimizzato, disponendo i nastri stringentemente necessari. Siccome la rottura del rinforzo in composito è estremamente fragile, la progettazione non deve limitarsi a soddisfare la mera verifica strutturale, ma deve anche originare una gerarchia delle resistenze nella quale la rottura del nastro stia a un livello gerarchico elevato. Pertanto, un intervento in composito ben concepito deve, oltre ovviamente soddisfare la verifica strutturale, fare sì che la portanza sia dettata da un modo di crisi coinvolgente la muratura: (2) rovina lato muratura. La crisi lato muratura può essere prodotta da tre distinti modi di rottura: I- schiacciamento (per sforzo normale) di una sezione rinforzata; II- slittamento (per taglio); III- decorticazione (per trazione radiale) di una superficie rinforzata. La previsione della portanza garantita dai tre succitati stati limite è ardua, perché il calcolo deve trattare un materiale diverso dalla muratura — la muratura armata — che esibisce peculiarità essenziali. La memoria sottoposta al convegno verte su quanto sopra prospettato: presenta formulazioni capaci di prevedere gli Stati Limite Ultimi lato muratura. Inoltre questa memoria tratta due questioni implicite nell’analisi di tali SLU: lo schiac¬cia¬mento della muratura e lo slittamento dei componenti murari sono influenzati dalla condi¬zione armata (la memoria inquadra i fenomeni e fornisce i criteri per governarli); i modi di crisi diversi dal meccani¬smo comportano strutture staticamente indeterminate (la memoria presenta un metodo per risolvere le strutture murarie rese iperstatiche dai nastri di armatura in composito).

Stati Limite Ultimi lato muratura: modellazione della rottura di strutture murarie armate in composito

FORABOSCHI, PAOLO
2009

Abstract

Il rinforzo in composito viene spesso progettato in modo da interdire tutti i meccanismi cinematicamente ammissibili della struttura muraria. Questo criterio progettuale, anche se non è il meno oneroso poiché non minimizza i quantitativi di composito, è però il più affidabile in molti casi. La portanza della struttura muraria così armata è dettata dalla resistenza dei materiali anziché dalla perdita dell’equilibrio: mentre la capacità statica di una muratura in condizione naturale (non-armata) è misurata dal minimo livello di carico capace di innescare un meccanismo cinematico, la capacità statica della struttura muraria armata è misurata dal minimo livello di carico capace di portare la struttura su uno stato limite ultimo per resistenza. Un rinforzo progettato affinché la capacità strutturale sia dettata da uno stato limite ultimo diverso dal meccanismo incrementa sicuramente la portanza della struttura muraria (teorema cinematico in senso generalizzato). Il progetto deve però quantificare tale incremento, per misurare la sicurezza e quindi verificare la struttura muraria armata. Lo stato limite ultimo dettante la portanza di una muratura in cui il composito interdice tutti i meccanismi può essere (1) lato muratura (2) oppure lato rinforzo. (1) Lo stato limite ultimo lato rinforzo è: I- per rottura a trazione del nastro; II- oppure per crisi dell’incollaggio. Il secondo stato limite ultimo riguarda solo gli incollaggi avulsi dalla regola dell’arte; come tale non interessa. Nel senso che gli applicatori devono scongiurare questo tipo di rovina. Il primo stato limite ultimo riguarda gli interventi sotto-armati: il quantitativo di materiale è stato minimizzato, disponendo i nastri stringentemente necessari. Siccome la rottura del rinforzo in composito è estremamente fragile, la progettazione non deve limitarsi a soddisfare la mera verifica strutturale, ma deve anche originare una gerarchia delle resistenze nella quale la rottura del nastro stia a un livello gerarchico elevato. Pertanto, un intervento in composito ben concepito deve, oltre ovviamente soddisfare la verifica strutturale, fare sì che la portanza sia dettata da un modo di crisi coinvolgente la muratura: (2) rovina lato muratura. La crisi lato muratura può essere prodotta da tre distinti modi di rottura: I- schiacciamento (per sforzo normale) di una sezione rinforzata; II- slittamento (per taglio); III- decorticazione (per trazione radiale) di una superficie rinforzata. La previsione della portanza garantita dai tre succitati stati limite è ardua, perché il calcolo deve trattare un materiale diverso dalla muratura — la muratura armata — che esibisce peculiarità essenziali. La memoria sottoposta al convegno verte su quanto sopra prospettato: presenta formulazioni capaci di prevedere gli Stati Limite Ultimi lato muratura. Inoltre questa memoria tratta due questioni implicite nell’analisi di tali SLU: lo schiac¬cia¬mento della muratura e lo slittamento dei componenti murari sono influenzati dalla condi¬zione armata (la memoria inquadra i fenomeni e fornisce i criteri per governarli); i modi di crisi diversi dal meccani¬smo comportano strutture staticamente indeterminate (la memoria presenta un metodo per risolvere le strutture murarie rese iperstatiche dai nastri di armatura in composito).
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