La presenza di pilastri in muratura come sostegno verticale in edifici esistenti e in ponti in muratura, è in uso sin dai tempi più remoti e ancora oggi si riscontrano esempi di notevole pregio in molti edifici del nostro patrimonio storico-monumentale, così come in molte infrastrutture viarie. L’analisi del comportamento di tali elementi strutturali, non rinforzati e rinforzati, è uno degli argomenti più trattati dell’ingegneria strutturale ed è stato oggetto nel tempo di svariati studi ed analisi. Nonostante ciò, ancora oggi, emerge la necessità di uno studio sperimentale del loro comportamento a causa dell’elevato numero e dell’incertezza dei parametri che condizionano la risposta strutturale dei pilastri murari, specie quando questi si considerano rinforzati. La conclusione più significativa dedotta dalla ricerca dei contributi in letteratura e la loro classificazione in relazione ai materiali considerati (mattoni di argilla, conci di tufo, etc.) e alle tecniche di rinforzo (tradizionali come i cerchiaggi in acciaio, innovativi come l’FRP, etc.), al campo prestazionale osservato (elastico, post-elastico, etc.), al tipo di carico (centrato, eccentrico, ciclico, etc.), consiste essenzialmente nel rilevare che i risultati, pur dedotti in ambiti analoghi, risultano assai spesso non univoci, sia perché per l’incertezza intrinseca dei parametri caratterizzanti il materiale muratura, sia perché risulta complessa la definizione del comportamento dell’insieme materiale muratura-rinforzo strutturale. Ne deriva che i diversi modelli proposti in letteratura risentono fortemente di una calibrazione influenzata dalle sperimentazioni effettuate con limiti di applicabilità a materiali e tipologie costruttive diverse. Nel presente lavoro, si mostrano i risultati di una vasta campagna sperimentale condotta su pilastri in mattoni di argilla soggetti a compressione centrata e rinforzati con tre diverse tecniche. Nello specifico, sono stati utilizzati rinforzi composti da trefoli di acciaio nei giunti di malta e materiali compositi costituiti da polimeri rinforzati con fibra di carbonio (FRP) o da matrice cementizia rinforzata con fibre di basalto (BFRCM). Inoltre, per valutare l’efficacia delle diverse tecniche di rinforzo al variare della classe della resistenza della malta sono state realizzate due serie di provini, costituiti da campioni con identiche caratteristiche in termini di geometria e tipologia di rinforzo ma con due diverse tipologie di malta, con lo scopo di riprodurre differenti condizioni di base dell’elemento murario. I risultati sperimentali prodotti in questa ricerca, unitamente a quelli già disponibili in letteratura, non solo contribuiscono alla definizione del comportamento costitutivo di pilastri murari, ma forniscono anche delle importanti informazioni per proporre dei metodi di calcolo per una razionale progettazione delle tecniche di rinforzo analizzate.
Studio sperimentale comparativo sul rinforzo di pilastri in muratura esistenti
Fossetti M.;Li Cavoli D.;Ruggeri E. M.;
2023-01-01
Abstract
La presenza di pilastri in muratura come sostegno verticale in edifici esistenti e in ponti in muratura, è in uso sin dai tempi più remoti e ancora oggi si riscontrano esempi di notevole pregio in molti edifici del nostro patrimonio storico-monumentale, così come in molte infrastrutture viarie. L’analisi del comportamento di tali elementi strutturali, non rinforzati e rinforzati, è uno degli argomenti più trattati dell’ingegneria strutturale ed è stato oggetto nel tempo di svariati studi ed analisi. Nonostante ciò, ancora oggi, emerge la necessità di uno studio sperimentale del loro comportamento a causa dell’elevato numero e dell’incertezza dei parametri che condizionano la risposta strutturale dei pilastri murari, specie quando questi si considerano rinforzati. La conclusione più significativa dedotta dalla ricerca dei contributi in letteratura e la loro classificazione in relazione ai materiali considerati (mattoni di argilla, conci di tufo, etc.) e alle tecniche di rinforzo (tradizionali come i cerchiaggi in acciaio, innovativi come l’FRP, etc.), al campo prestazionale osservato (elastico, post-elastico, etc.), al tipo di carico (centrato, eccentrico, ciclico, etc.), consiste essenzialmente nel rilevare che i risultati, pur dedotti in ambiti analoghi, risultano assai spesso non univoci, sia perché per l’incertezza intrinseca dei parametri caratterizzanti il materiale muratura, sia perché risulta complessa la definizione del comportamento dell’insieme materiale muratura-rinforzo strutturale. Ne deriva che i diversi modelli proposti in letteratura risentono fortemente di una calibrazione influenzata dalle sperimentazioni effettuate con limiti di applicabilità a materiali e tipologie costruttive diverse. Nel presente lavoro, si mostrano i risultati di una vasta campagna sperimentale condotta su pilastri in mattoni di argilla soggetti a compressione centrata e rinforzati con tre diverse tecniche. Nello specifico, sono stati utilizzati rinforzi composti da trefoli di acciaio nei giunti di malta e materiali compositi costituiti da polimeri rinforzati con fibra di carbonio (FRP) o da matrice cementizia rinforzata con fibre di basalto (BFRCM). Inoltre, per valutare l’efficacia delle diverse tecniche di rinforzo al variare della classe della resistenza della malta sono state realizzate due serie di provini, costituiti da campioni con identiche caratteristiche in termini di geometria e tipologia di rinforzo ma con due diverse tipologie di malta, con lo scopo di riprodurre differenti condizioni di base dell’elemento murario. I risultati sperimentali prodotti in questa ricerca, unitamente a quelli già disponibili in letteratura, non solo contribuiscono alla definizione del comportamento costitutivo di pilastri murari, ma forniscono anche delle importanti informazioni per proporre dei metodi di calcolo per una razionale progettazione delle tecniche di rinforzo analizzate.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
