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STUDIO TECNICO DI INGEGNERIA Ing. CLAUDIO CONTINI Via B.RAMENGHI, 16 – 40133 BOLOGNA Tel.: 051/6152345 – Fax: 051/431824 www.studioingcontini.it - e-mail:

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1 STUDIO TECNICO DI INGEGNERIA Ing. CLAUDIO CONTINI Via B.RAMENGHI, 16 – BOLOGNA Tel.: 051/ – Fax: 051/ Rinforzo con CFRP di Pilastri soggetti ad uno sforzo di pressoflessione retta (“N” con grande eccentricità) Titolare: Dott. Ing. CLAUDIO CONTINI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 5777/A) Collaboratori: Dott. Ing. ANDREA BENEDETTI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 7105/A) Dott. Ing. MARCO SARTI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 7719/A) Bologna, 23/04/2008

2 Ubicazione dell’Intervento Ristrutturazione di un capannone industriale per realizzazione di nuove unità abitative

3 Stato di Fatto Struttura Portante: TELAIO IN CEMENTO ARMATO

4 Stato di Fatto

5 Stato di Progetto

6 Problematiche Strutturali 1) Conservazione della sagoma esterna del fabbricato esistente 2) Inserimento di due nuovi solai 3) Spostamento delle catene esistenti SOLUZIONE: Realizzazione di un nuovo telaio in c.a. indipendente da quello esistente (interno e giuntato ad esso) GROSSO PROBLEMA !!

7 Soluzione Strutturale Proposta NUOVO TELAIO IN C.A. INDIPENDENTE DA QUELLO ESISTENTE SPOSTAMENTO DELLE CATENE ESISTENTI [Abbassamento di 100 cm] N.B.: lo spostamento della catena si è reso necessario per rendere fruibili gli ambienti a secondo piano !! SOLUZIONE PROGETTUALE MEDIANTE “CFRP”

8 Analisi del Problema 1) Le catene devono fare parte della struttura esistente in c.a.. 2) E’ necessario conoscere le caratteristiche geometriche e meccaniche della struttura esistente. DATI NECESSARI: - Dimensioni dei pilastri esistenti e loro armatura + classe dei materiali utilizzati; - Dimensione delle catene esistenti e loro passo; - Pacchetto strutturale di copertura. - Catene da ancorare ai pilastri esistenti del primo piano - Pilastri con stato di sollecitazione differente da quello originario. Elaborati strutturali di progettoRilievi e saggi in loco

9 Analisi del Problema DATI OTTENUTI DAI SAGGI EFFETTUATI: - PILASTRI ESISTENTI: Lato internoLato esterno

10 Analisi del Problema DATI OTTENUTI DAI SAGGI EFFETTUATI: - CATENE ESISTENTI:  24 aventi interasse di 2.15 m

11 Analisi del Problema DATI OTTENUTI DAI SAGGI EFFETTUATI: - COPERTURA ESISTENTE: Copertura in “Latero-Cemento” gettata in opera Altezza strutturale: (12+8)=20 cm {pignatte: h=12cm ; soletta: s=8cm} Larghezza travetti (con fondello in laterizio): 20 cm Armatura singolo travetto:  ad intradosso + rete elettrosaldata ad estradosso Larghezza pignatte: 32 cm

12 Analisi del Problema VALUTAZIONE DEL NUOVO STATO DI SOLLECITAZIONE DEI PILASTRI Trave di Gronda Copertura Esistente Nuova Struttura staccata dall’Esistente Pilastro Esistente NUOVA POSIZIONE DELLE CATENE (Nuovo Passo: 4.30m) Catene Esistenti da abbassare (passo: 2.15m) Interasse Pilastri Esistenti R V H H H

13 Analisi del Problema - ANALISI DEI CARICHI DELLA COPERTURA Carichi Permanenti (peso proprio + guaina + manto di copertura): G k = 3.7 KN/m 2 Carichi Accidentali (neve): Q k = 1.3 KN/m 2 - SCHEMA STATICO (si ragiona su un metro lineare di copertura): p* = 7.13 KN/m ; l = m ; f = 2.60 m V* = KN H* = KN

14 Analisi del Problema R V H H H V* = KN H* = KN Sono valori per metro lineare di copertura !! Essendo: i pilastri = 4.30 m V = V*·i pilastri = KN H = H*·i pilastri = KN

15 N = V = KN M = C = KNm e = M/N = 0.98 m IL GENERICO PILASTRO ESISTENTE RISULTA SOLLECITATO DA UNO SFORZO DI PRESSOFLESSIONE (cioe’, con un “N” altamente eccentrico) DOMINIO DI RESISTENZA “M-N” Analisi del Problema

16 Soluzione del Problema RINFORZO DEI PILASTRI ESISTENTI MEDIANTE “CFRP” Rinforzo longitudinale con “CFRP” applicando una o più lamelle su uno o più strati al lembo teso di tutti i pilastri da rinforzare (lato interno) Confinamento di tutti i pilastri mediante uno o più strati di tessuto di composito fibrorinforzato (fasciatura mediante “CFRP”) INCREMENTO DELLA RESISTENZA ULTIMA DI TUTTE LE MEMBRATURE PRESSOINFLESSE +

17 Soluzione del Problema Riferimento Normativo: CNR-DT 200/2004 – “Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Collaudo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati” Procedura di verifica seguita !!

18 Soluzione del Problema dove: solo se la membratura NON risulta confinata !!! Qualora la membratura in c.a. risulti “confinata”, in luogo di “f cd ” bisogna considerare “f ccd ” (resistenza di progetto del calcestruzzo confinato) attraverso la relazione: dove:

19 Soluzione del Problema Note le caratteristiche geometriche e le proprietà meccaniche del rinforzo si procede iterativamente come sotto riportato: RELAZIONE SODDISFATTA ??? Il rinforzo previsto risulta sufficiente. SINO Bisogna modificare le caratteristiche geometriche e/o le proprietà meccaniche del rinforzo e reiterare il ciclo appena esposto.

20 Soluzione del Problema Implementazione generalizzata delle formule per la verifica di elementi in c.a. rinforzati mediante “CFRP” (secondo le istruzioni della CNR-DT 200/2004): Foglio di Lavoro con “Microsoft EXCEL” in funzione delle caratteristiche geometriche e delle proprietà meccaniche della membratura in c.a. da rinforzare; in funzione delle caratteristiche geometriche e delle proprietà meccaniche del rinforzo adottato; in funzione della modalità di disposizione del rinforzo previsto; in funzione del tipo di rinforzo necessario per l’elemento in questione (flessione, taglio, sforzo normale centrato e/o sforzo normale eccentrico); Verifica Rinforzi “A FLESSIONE” Verifica Rinforzi “A TAGLIO” Verifica Rinforzi per “N-CENTRATO” Verifica Rinforzi per “N-ECCENTRICO”

21 Soluzione del Problema Rinforzo fibroso “Armoshield” in Carbonio Tessuto Unidirezionale U330 Rinforzo Longitudinale in Carbonio “Armoshield” LAMELLE CFK 160/2000

22 Soluzione del Problema In base ai saggi effettuati !!

23 Soluzione del Problema > 0.05 (per CNR-DT 200/2004)

24 Soluzione del Problema essendo: V Sd = H = KN

25 Soluzione del Problema

26 STUDIO TECNICO DI INGEGNERIA Ing. CLAUDIO CONTINI Via P.G. MARTINI, 38/D – BOLOGNA Tel.: 051/ – Fax: 051/ GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE Titolare: Dott. Ing. CLAUDIO CONTINI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 5777/A) Collaboratori: Dott. Ing. ANDREA BENEDETTI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 7105/A) Dott. Ing. MARCO SARTI (N° di iscrizione all’Ord. degli Ing. della Prov. di BO: 7719/A) Bologna, 23/04/2008


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