Rinforzo a taglio con FRP
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La disposizione delle fibre è sempre prevista ortogonale (β = 90°) rispetto all'asse dell'asta.
Operando con le CNR 2013 l'angolo θ può variare come previsto nelle NTC: 1 ≤ ctg θ ≤ 2.5.. Il valore 2.5 massimo di default di ctg θ può essere ridotto a discrezione dell'utente nella finestra delle opzioni armature e di calcolo.
Il contributo di resistenza a taglio VRd,f del rinforzo FRP va sommato a quello dell'armatura trasversale VRd,s in acciaio. Il taglio di progetto deve essere inoltre inferiore alla resistenza a taglio lato calcestruzzo d'anima VRd,max di cui alla (4.1.28)NTC:
VRd = min {VRsd+VRfd,f; VRcd}
In cui Vsd è fornito dalla dalla (4.1.27)NTC.
Il contributo VRfd,f del rinforzo FRP va valutato secondo la (4.19) CNR2013 in cui si è implicitamente posto cot β = 0:
VRd,f = 1/γRd· 0.9· d· ffed· 2· tf· cotθ· wf/pf
dove wf e pf sono rispettivamente la larghezza ed il passo delle strisce, γRd=1.2 per il rinforzo a taglio, mentre il valore di ffed varia a seconda della disposizione del rinforzo a taglio:
- nel caso di disposizione ad U:
ffed = ffdd ·[ 1-1/3· le/min{0.9·d;hw}]
dove ffdd è la resistenza alla delaminazione in Modalità 1 [formula (4.6) CNR2013] e hw la quota parte dell'altezza dell'anima della trave impegnata dal rinforzo ad U.
Nel caso della sezione di trave 'ribassata' in figura non volendo utilizzare dispositivi meccanici di ancoraggio si dovrà assumere per hw l'altezza disponibile della sezione sotto l'ala ridotta della lunghezza ottimale di ancoraggio le: hw=40-le. (con le fornita dalla (4.1) CNR2013).
Per la determinazione di ffdd va inoltre applicata la (4.6) CNR2013 in cui:
__________________
kb = √(2-wf/pf)/(1+wf/400) ≥1
Il basso valore della resistenza alla delaminazione ffdd in modalità 1 crea la necessità di elevati quantitativi di FRP per poter colmare la richiesta di resistenza ed inoltre al crescere degli spessori si ha l'aumento della lunghezza ottimale di ancoraggio le che costringe a ridurre l'altezza utile hw. Ciò può determinare la necessità di particolari costruttivi idonei a garantire l'ancoraggio meccanico del rinforzo alla struttura con la notevole complicazione che questi devono essere validati sperimentalmente [cfr.8].
- nel caso di disposizione in avvolgimento:(utilizzata sempre nel caso di pilastri ma puttosto onerosa nel caso di travi)
[nel caso di contemporaneo avvolgimento per confinamento dello stesso tratto nodale di pilastro l'avvolgimento a taglio va sommato a quello per confinamento in quanto il massimo taglio è contemporaneo alla massima richiesta di confinamento per duttilità]
ffed = ffdd·[ 1-1/6· le/min{0.9·d;hw}] + 1/2 · (FR·ffd·ffdd) · [1- le/min{0.9·d; hw}]
in cui:
ffd = Ef · εfd = Ef · ηa · εfk / γf =resistenza di progetto a rottura del rinforzo FRP
FR = 0.2 +1.6 rc/bw essendo rc il raggio di curvatura (mai minore di 20 mm) dell'arrotondamento degli spigoli della sezione interessati dal rinforzo
bw = wf = larghezza striscia FRP applicata
0 ≤ rc/bw ≤ 0.5