Introduzione > Caratteristiche dei materiali

Nelle verifiche di resistenza e duttilità dei materiali di rinforzo (FRP, calcestruzzo per incamiciature e/o solette, acciai in barre o nastri etc) vanno semplicemente assunti i valori nominali delle proprietà dei materiali.

Per quanto riguarda invece i materiali delle sezioni esistenti le proprietà vanno definite in base al livello di conoscenza (§C8A.1.B.3 Istruzioni NTC) che si intende raggiungere:

- LC1 (Conoscenza limitata): in assenza di dati attendibili si adottano valori usuali della pratica costruttive dell'epoca convalidati da limitate prove in-situ degli elementi più importanti.

- LC2 (Conoscenza adeguata): presenza di informazioni e certificati originali di prova convalidati da limitate prove in-situ oppure estese prove in-situ.

- LC3 (Conoscenza accurata): estese prove in-situ che devono diventare esaustive nel caso in cui le prime siano discordanti dai dati originali disponibili.

Per l'acciaio solo in presenza di certificati di prova di entità conforme alla normativa dell'epoca non è strettamente necessario procedere a prove distruttive (resistenza a snervamento e deformazione ultima) su campioni.

Per il calcestruzzo, invece, vanno sempre eseguite prove distruttive (carotaggio) in funzione del livello di conoscenza adottato e nel numero di prove indicato dalla Tabella C8A.1.3a delle Istruzioni NTC [2]. Ad integrazione delle prove distruttive sono ammessi metodi di indagine non distruttivi (di documentata affidabilità) purchè i relativi risultati siano tarati con i primi.

Dai risultati delle suddette indagini in-situ sul calcestruzzo si deve giungere alla stima di un valore medio fcm che dovrebbe essere dedotto, su basi statistiche, sia sul numero che sul tipo di prove effettuate. Noto che sia fcm si ricava il seguente valore della resistenza di calcolo fcd = fcm/(γc·FC) in cui γc = 1.5 è il coeff. di sicurezza parziale del calcestruzzo ed FC è il fattore di confidenza (Tabella C8A.1.3a Istruzioni NTC) che vale 1.35, 1.20, 1.00 in corrispondenza dei livelli di conoscenza LC1, LC2, LC3.

Ma se fcm è ricavato da prove distruttive o combinate (distruttive e non distruttive) il secondo capoverso del §11.2.6 NTC ammette che tale valore sia non inferiore all'85% del valore medio definito in fase di progetto. Cioè, detta fm la resistenza media dedotta dalle prove fatte, nei calcoli sui calcestruzzi esistenti si può assumere fcm = fm/0.85 da cui ricavare fcd (da inserire nell'archivio materiali) con la relazione prima indicata. Volendo essere più conservativi il coefficiente 0.85 può essere incrementato fino all'unità. I valori medi di resistenza dell'acciaio e del calcestruzzo sono altresì importanti nel calcolo della capacità di rotazione delle strutture con riferimento al calcolo non lineare (pushover).

Ad avviso di chi scrive per caratterizzate completamente il calcestruzzo nelle verifiche di resistenza e duttilità è necessaria la determinazione della resistenza caratteristica fck :

- sia per valutare la resistenza a taglio in assenza di staffe con le formule di normativa nonchè la la resistenza a trazione fctm per i calcoli SLE

- sia per valutare la resistenza si progetto del calcestruzzo confinato esistente mediante le formule di cui al § 4.1.2.1.2.1 NTC che contengono fck .

Un primo riferimento utilizzabile è contenuto nell'EC2 Parte 1 che fornisce fck = fcm - 80 (daN/cm²), ma tale valore fa riferimento ad un materiale nuovo e per un materiale esistente sarebbe indipendente dal numero di prove.

Solo la Norma EN 13791 (2007) prende in considerazione la possibilità di passare dal valore medio a quello caratteristico con due differenti formulazioni (entrambe basate su prove distruttive su carote):

1) Se il numero di carote è non minore di 15, fck in MPa è il minimo dei due valori seguenti:

fck = fm - 1.48 · s con s = deviazione standard dei risultati (s ≥ 2 MPa)

fck = fi,min + 4 con fi,min valore minimo della resistenza rilevata sui singoli campioni

2) Se il numero di carote va da 3 a 14, fck in MPa è il minimo dei due valori seguenti:

fck = fm - k con k = 5 MPa per n. carote da 10 a 14; k = 6 per n. da 7 a 9; k = 7 con n. da 3 a 6

fck = fi,min+ 4 con fi,min valore minimo della resistenza rilevata sui singoli campioni

Un'altra possibile (ma a mio avviso superata) valutazione di fck potrebbe ricavarsi dalla (3.3) delle CNR-DT 200/2004 che applicata al calcestruzzo conduce al seguente valore caratteristico:

fck = fm (1- 0.2·Kn)

con Kn da assumersi (tabella 3-1 delle CNR-DT) in funzione del numero di prove e variabile da 2.31 per una sola prova a 1.64 per un numero infinito di prove.