Confinamento e duttilità > Duttilità con FRP

Mediante l'avvolgimento trasversale dei pilastri con FRP è possibile incrementarne la duttilità flessionale nelle zone sismicamente critiche di estremità.

Per il calcolo dei parametri di duttilità (attraverso la costruzione del diagramma momenti curvature) si adotta la legge tensioni deformazioni in figura suggerita nel §4.5.3 CNR2013 e basata sulla solita legge parabola-rettangolo di resistenza fcd il cui tratto costante si estenda, però, fino ad un valore della deformazione ultima di progetto εccu fornito da:

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εccu = 0.0035 + 0.015 √ (fl,eff/fcd) (4.41)CNR2013

in cui:

fl,eff = keff · fl = pressione di confinamento efficace: deve essere fl,eff / fcd > 0.05 altrimenti il confinamento non viene considerato efficace (calcolo interrotto)

keff = kH · kV · kα = coeff. efficienza (≤1) valutato con le formule del § 4.5.2.1 CNR2013 riferite, però, alle sole sezioni circolari e rettangolari

fl = 0.5 rf · Ef · εfd,rid = pressione di confinamento valutata con le formule dei § 4.5.2.1-4.5.2.1.1-4.5.2.1.2 CNR2013

εfd,rid = ηa · εfk/γf ≤ 0.6 εfk (4.42)CNR2013

In assenza di indicazioni normative per il calcolo del coeff. di efficienza delle sezioni di forma generica, il programma non prevede (per tali sezioni) la valutazione del confinamento ai fini dell'incremento di duttilità e resistenza.

Sulla base del descritto legame tensioni deformazioni del calcestruzzo confinato nonchè su quello delle barre in acciaio previste il programma costruisce il diagramma momenti curvature fino a rottura di uno dei materiali. Questo diagramma può essere utilizzato per la stima del fattore di capacità in duttilità di curvatura da confrontare con la relativa domanda nell'ambito di un calcolo sismico elastico lineare con q > 1,5.

Si riporta di seguito un tipico output di una sezione confinata con FRP in cui il diagramma della sezione iniziale, priva di rinforzo FRP, si sovrappone a quello con rinforzo, ma si interrompe molto prima (pallino rosso di rottura) a causa della notevole minore duttilità. Quindi il rinforzo longitudinale a flessione con FRP è (in linea generale) sconsigliato per le sezioni di estremità di travi e pilastri per le quali è auspicabile garantire sempre una buona duttilità flessionale.