I materiali FRP sono impiegati ormai correntemente per interventi di consolidamento e rinforzo di costruzioni civili esistenti, nei quali lamine di FRP, opportunamente disposte, vengono incollate sulla superficie esterna degli elementi strutturali da rinforzare. Il successo di tali interventi può essere tuttavia compromesso da fenomeni di delaminazione e distacco che, nel caso specifico delle strutture di calcestruzzo, può manifestarsi a diversi livelli, coinvolgendo le lamine di FRP, l’adesivo e/o gli strati superficiali del calcestruzzo. Nel presente lavoro affrontiamo il problema di una trave rinforzata con una striscia di FRP incollata all’intradosso, soggetta a coppie concentrate applicate alle sue estremità. Nel modello meccanico proposto la trave e la striscia di rinforzo sono modellate secondo la teoria delle travi classica, mentre l’adesivo e gli strati adiacenti sono modellati come un’interfaccia avente una legge costitutiva di tipo tri-lineare (elastico-softeningrottura). Il modello è descritto da un sistema di equazioni differenziali, dotato di opportune condizioni al contorno, che viene risolto analiticamente, ricavando espressioni esplicite per le principali grandezze di interesse (spostamenti, caratteristiche della sollecitazione, etc.). Il modello prevede per la trave rinforzata una risposta meccanica complessiva non lineare, articolata in più fasi: da quella elastica lineare a quella danneggiata, fino ad arrivare al completo distacco del rinforzo.

Un modello meccanico per travi inflesse rinforzate con FRP

BENNATI, STEFANO;VALVO, PAOLO SEBASTIANO
2011

Abstract

I materiali FRP sono impiegati ormai correntemente per interventi di consolidamento e rinforzo di costruzioni civili esistenti, nei quali lamine di FRP, opportunamente disposte, vengono incollate sulla superficie esterna degli elementi strutturali da rinforzare. Il successo di tali interventi può essere tuttavia compromesso da fenomeni di delaminazione e distacco che, nel caso specifico delle strutture di calcestruzzo, può manifestarsi a diversi livelli, coinvolgendo le lamine di FRP, l’adesivo e/o gli strati superficiali del calcestruzzo. Nel presente lavoro affrontiamo il problema di una trave rinforzata con una striscia di FRP incollata all’intradosso, soggetta a coppie concentrate applicate alle sue estremità. Nel modello meccanico proposto la trave e la striscia di rinforzo sono modellate secondo la teoria delle travi classica, mentre l’adesivo e gli strati adiacenti sono modellati come un’interfaccia avente una legge costitutiva di tipo tri-lineare (elastico-softeningrottura). Il modello è descritto da un sistema di equazioni differenziali, dotato di opportune condizioni al contorno, che viene risolto analiticamente, ricavando espressioni esplicite per le principali grandezze di interesse (spostamenti, caratteristiche della sollecitazione, etc.). Il modello prevede per la trave rinforzata una risposta meccanica complessiva non lineare, articolata in più fasi: da quella elastica lineare a quella danneggiata, fino ad arrivare al completo distacco del rinforzo.
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