Comportamento dei Compositi 6 1.1.2

(1)

INDICE

Introduzione ¹

1. I Materiali Compositi ⁴

1.1. Generalità 4

1.1.1. Comportamento dei Compositi 6

1.1.2. Interfaccia e bagnabilità 8

1.1.3. Densità e impieghi 10

1.2. Matrici 12

1.2.1. Matrice Polimerica 13

1.2.2. Matrice Metallica 16

1.2.3. Matrice Ceramica 19

1.3. Rinforzante 21

1.3.1. Generalità 21

1.3.2. Tipi, Disposizioni e Geometrie 23

1.3.3. Materiali per le Fibre 28

1.3.3.1. Polimeriche o di Carbonio 29

1.3.3.2. Fibre di Vetro 35

1.3.3.3. Fibre Aramidiche 38

1.3.3.2. Fibre di Boro 42

2. Modellazione dei Compositi ⁴⁵

2.1. Micromeccanica 48

2.1.1. Omogenizzazione 54

2.1.2. Volume Elementare Rappresentativo 56

2.1.3. Teoria Classica 58

2.1.4. Equazioni di Halpin-Tsai 68

- I -

(2)

2.1.5. Confronto tra le Teorie 71

2.1.6. Resistenza a Rottura 74

2.1.6.1. Caso 1 “Matrice Duttile” 74

2.1.6.2. Caso 2 “Matrice Fragile” 78

2.2. Macromeccanica 81

2.2.1. Equazione Costitutiva della Lamina 81

2.2.2. Le Ipotesi di Rottura 87

2.2.2.1. Teoria della Massima Tensione 89

2.2.2.2. Teoria della Massima Deformazione 90

2.2.2.3. Teoria di TSAI-HILL 93

2.2.3. Equazione Costitutiva del Laminato 95 2.2.3.1. La Classica Teoria della Laminazione 96 3. Campi d’Impiego e Normativa di Riferimento ¹⁰⁴

3.1. Premessa 104

3.2. Principali Applicazioni degli FRP in ambito Civile 105

3.2.1. Le Nuove Costruzioni 105

3.2.1.1. Normativa di Riferimento per le Nuove Costruzioni 114 3.2.2. Interventi su Strutture Esistenti 118

3.2.2.1. Principali Interventi su Edifici Esistenti in c.a. e

c.a.p. 126

3.2.2.1.1. Rinforzo a Flessione 126

3.2.2.1.2. Rinforzo a Taglio 138

3.2.2.1.3. Confinamento 143

3.2.2.2. Principali Interventi sulla Muratura 146 3.2.2.3 Principali Interventi sul Legno 151 3.2.2.4. Principali Interventi sulle Strutture Metalliche 155 3.2.2.5. Normativa di Riferimento per il Recupero

dell’Esistente 159

4. Applicazioni Numeriche di Rinforzo

nelle Strutture in c.a. ¹⁶³

4.1. Applicazione 1

Diagnosi, Rinforzo a Flessione e Verifica 163

- II -

(3)

- III -

4.1.1. FASE 1: Analisi dello stato di fatto 165 4.1.2. FASE 2: Dimensionamento del rinforzo a flessione 177 4.1.3. FASE 3: Verifica dello stato futuro 192 4.2. Applicazione 2

Rinforzo a taglio di una trave placcata con FRP 198 4.2.1. FASE 1: Analisi della sezione rinforzata 199 4.2.2. FASE 2: Dimensionamento del rinforzo a taglio 210

Conclusioni ²¹⁷

Bibliografia ²²⁰