17 - SISTEMI COSTRUTTIVI

PREZZO RINFORZO STRUTTURE EDILI CON FIBRE DI CARBONIO – FRP

Con la definizione dei materiali compositi: FRP (Fibre Reinforced Polymers) identifichiamo quei prodotti, composti da lunghe fibre sintetiche: vetro, carbonio, aramide, che, sono impregnate (o unite) da una “base” resinosa sintetica, di natura epossidica. Da decenni i materiali compositi sono adoperati nel settore aerospaziale ed in quello sportivo grazie alle loro elevate prestazioni tecniche ed in particolare:

  1. Resistenza a trazione con valori di rottura di circa 3Gpa
  2. Modulo elastico calibrabile da 160 a 300 Gpa in funzione del tipo di sollecitazione prevista.
  3. Limitate deformazioni.
  4. Basso peso specifico.

Grazie alle caratteristiche sopra elencate, il passaggio dell’utilizzo dei FRP nel mondo dell’edilizia è stato naturale. La loro prima apparizione avvenne in via sperimentale, circa quindici anni fa su alcuni ponti in legno. Si capirono le grandi potenzialità applicative in un settore fortemente ancorato a materiali tradizionali quali il calcestruzzo e l’acciaio. La caratteristica peculiare dei compositi rimane senza alcun dubbio l’estrema facilità di applicazione, tale da rendere l’intervento velocissimo e con costi decisamente contenuti rispetto ad altre tecniche di rinforzo strutturale. Oggi la produzione industriale degli FRP per edilizia è tale da offrire a Tecnici e progettisti un’ampia gamma di soluzioni per le più diverse problematiche (flessione, trazione, pressoflessione) anche su strutture dal comportamento meccanico differente quali:

  1. Legno
  2. Muratura
  3. Cemento armato normale e cemento armato precompresso

Determinante, ai fini del risultato finale, l’adesivo strutturale utilizzato per incollare sopra il supporto il rinforzo in FRP, consentendo quindi la trasmissione degli sforzi da SUPPORTO a RINFORZO. In genere si utilizzano i collaudati adesivi epossidici, che garantiscono uno scambio di tensioni “tangenziali” tra il composto stesso ed il sottofondo, senza manifestare pericolosi fenomeni di viscosità o scorrimento. HOMEPIEMONTE COSTRUZIONI, grazie a prodotti sviluppati da primarie aziende europee, si propone per la messa in opera di FRP per il recupero strutturale, collaborando con progettisti e settori specifici interessati. Fornisce inoltre all’utente interessato tutta la procedura di calcolo e relativo Capitolato per l’esecuzione delle opere su elementi in calcestruzzo semplice e precompresso, legno ed acciaio. IMPORTANTE: La fibra di carbonio coniuga elevate prestazioni a ridottissimi ingombri e limitatissimo peso, rendendo pertanto tale tecnica particolarmente indicata per rinforzare componenti strutturali con minimo disagio di cantiere e nessun impatto architettonico. La tecnica del rinforzo strutturale che proponiamo ha due elementi cardini di alta tecnologia:

  1. SISTEMI COMPOSITI (materiale base composto da: fibra di carbonio, fibra di vetro, fibra di basalto,  fibra di acciaio)
  2. ADESIVI STRUTTURALI  (gel di resine epossidiche, priva di solventi, specifica per la preparazione della superficie, l’incollaggio e l’impregnazione, con un unico prodotto)

SISTEMI COMPOSITI: Lamine in fibra di carbonio caratterizzate da differente modulo elastico utili per il rinforzare strutturalmente opere esistenti ed in particolare:

  1. Rinforzare strutture per incremento dei carichi statici
  2. Rinforzare strutture per incremento dei carichi dinamici
  3. Rinforzare strutture per incremento di carichi dovuti a posizionamento di e/o istallazione di macchinari pesanti in edifici ad uso industriale
  4. Rinforzare edifici per Modifiche allo stato d’uso
  5. Invecchiamento dei materiali edili
  6. Corrosione dei ferri di armatura e cedimenti strutturali 

I compositi strutturali in edilizia vengono utilizzati nel rinforzo sottoforma

di tessuti distinti in:

  1. uniassiali, con le fibre tutte orientate nella direzione della lunghezza e tenuteinsieme da una trama leggera di tipo non strutturale.
  2. biassiali, costituiti da una tessitura trama-ordito ortogonale di solitobilanciata (stessa percentuale di fibre nelle due direzioni);
  3. quadriassiali, con fibre orientate in diverse direzioni del piano.
QUADRO NORMATIVO: La progettazione con FRP non è espressamente normata nelle NTC 08, ma al cap. 8.6 delle stesse si sottolinea la possibilità di utilizzare per interventi sulle costruzioni esistenti “materiali non tradizionali, purché nel rispetto di normative e documenti di comprovata validità, ovvero quelli elencati al cap. 12”.
PREZZO LAVORI ED OPERE COMPIUTE PER INTERVENTO SPECIFICO SU RINFORZI DI ELEMENTI INFLESSI
Il rinforzo a flessione si rende necessario per elementi strutturali soggetti ad un momento flettente di progetto maggiore della corrispondente capacità flessionale. Il rinforzo a flessione con materiali compositi può essere eseguito applicando una o più lamine, ovvero uno o più strati di tessuto, al lembo teso dell’elemento da rinforzare (cfr. CNR DT 200/2004 par. 4.2 e Linee Guida Reluis par. 3.3.1.1). Il progetto allo SLU richiede il dimensionamento del rinforzo di FRP in modo che il momento sollecitante di progetto, Msd e quello resistente di progetto della sezione rinforzata, Mrd, soddisfino la disequazione: Msd ≤ Mrd
La valutazione del prezzo indicato a lato è orientativo è riferita alla prestazione di numero 1 tecnico specializzato e un manovale in aiuto (costo complessivo) con fornitura di materiale composito (fibra e resina) costo orario complessivo. Trattasi di valutazione di massima, escluso oneri progettuali. Per una valutazione dettagliata occorre sopralluogo di verifica 95 €/h
 FRP – flessione 01  FRP – flessione 02 din.  FRP – flessione 03 din.
300x200_flessione_01 300x200_travi 300x200_dinamici
 FRP – componenti  FRP – quadridirezionale  FRP – incrocio 
300x200_materiali 300x200_reticolo 300x200_incrocio

IL SISTEMA DI CONSOLIDAMENTO HOMEPIEMONTE CON IL MAPEI FRP SYSTEM (Richiedi un preventivo e relativo progetto compilando l’apposito modulo)

I Sistemi di rinforzo strutturale sono composti da tessuti in fibra di carbonio, vetro e basalto ad alta resistenza con elevato modulo elastico e resine epossidiche di impregnazione e incollaggio. La possibilità di orientare le fibre di rinforzo nelle effettive direzioni secondo cui agiscono le sollecitazioni, consente la realizzazione di tessuti specifici che permettono di operare in condizioni e con risultati eccellenti rispetto ai rinforzi tradizionali. Ecco alcuni moduli elastici di tessuti in fibra di carbonio con  
ALCUNI MODULI ELASTICI A TRAZIONE DI FIBRE DI CARBONIO – FRP
Tessuto Unidirezionale 352 Gpa – 390 Gpa  Tessuto Bidirezionale  230 Gpa Quadridirezionale 230 Gpa
Grammatura 300 g/mq a 600 g/mq Grammatura  230 g/mq  360 g/mq grammatura 380 g/mq
VALORI TIPICI DI MODULO ELASTICO A TRAZIONE PER ALCUNI MATERIALI ADOPERATI IN EDILIZIA
metalli 70-230 GPa diamante 1000 GPa legno 10-30 GPa

CARATTERISTICHE DELLE COSTRUZIONI ANTISISMICHE 

Gli edifici di nuova costruzione, per essere antisismici, devono possedere i requisiti di sicurezza “nei confronti di stati limite ultimi”, ossia capacità di evitare crolli, perdite di equilibrio e dissesti gravi, totali o parziali. La struttura deve essere progettata in modo tale che il degrado nel corso della sua vita nominale (purché si adotti la normale manutenzione ordinaria) non pregiudichi le sue prestazioni in termini di resistenza, stabilità e funzionalità. La protezione contro il degrado si ottiene attraverso un’opportuna scelta dei dettagli, e delle dimensioni strutturali. Materiali. Un edificio antisismico può essere realizzato in calcestruzzo armato normale o precompresso, ossia cemento con barre di acciaio (armatura) annegate al suo interno ed opportunamente sagomate ed interconnesse fra di loro. Le barre devono avere un diametro minimo di 5 mm. A seconda del rischio sismico della zona dove sorgerà l’edificio la classe di resistenza del calcestruzzo potrà essere più o meno alta (il minimo è Classe 8/10, il massimo è 90/105). In fase di costruzione la messa in posa di pilastri e travi deve avvenire contemporaneamente, onde evitare la creazione del “giunto” che può pregiudicare la stabilità dell’edificio. L’altezza dell’edificio deve essere limitata in relazione alla classificazione sismica del territorio: le case che ricadono in zona 1, quella a massimo rischio sismico, non devono superare i due piani di altezza, se in muratura ordinaria, tre piani se in muratura armata (nel caso di progettazione semplificata). Verifiche. L’edificio antisismico deve resistere a torsioni, flessioni, deformazioni, tagli, vibrazioni, fessurazioni, tensioni, corrosioni. Bisogna inoltre verificare l’aderenza delle barre d’acciaio con il calcestruzzo. Anche le costruzioni in legno sono sottoposte a prove di robustezza e staticità, in particolare per verificare la resistenza a trazioni, flessioni e compressioni sia parallele che perpendicolari alla fibratura del legno stesso. In fase di progettazione la resistenza per tutte le sollecitazioni previste si ricavano applicando le norme di calcolo illustrate nella legge. Il collaudo statico, invece, deve essere effettuato in corso d’opera.

 

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