Raccomandazioni per il rinforzo di colonne murarie in pietra calcarea mediante confinamento con FRP

Il collasso fragile degli elementi murari soggetti a sforzo normale dominante risulta essere di primaria importanza nella valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici storici. Pertanto le strategie di rinforzo antisismico mirano a modificare o quanto meno a mitigare questo indesiderato stato limite ultimo di tipo fragile delle colonne. Ciò è possibile se si conferisce ad esse un comportamento di tipo dissipativo secondo il quale la deformazione ultima della struttura risulta ben maggiore di quella originaria o comunque se ne incrementa la capacità ultima in modo da demandare la funzione dissipativa ad altri elementi all’interno dell’organismo strutturale, gerarchicamente meno resistenti. In quest’ottica l’impiego dei materiali compositi fibrorinforzati a matrice polimerica (FRP) risulta essere una tecnica molto vantaggiosa, ragionevolmente economica e non maggiormente invasiva di altre tecnologie tradizionali. Il principio di aumentare la resistenza e la deformazione ultima, attraverso la generazione di uno stato di tensione triassiale all’interno del nucleo murario soggetto alle azioni esterne di compressione, trova ampia validazione sperimentale, specialmente per sezioni di forma regolare. Gli studi eseguiti sinora dagli autori e da altri ricercatori a livello nazionale ed internazionale confermano quanto previsto teoricamente e quanto già sperimentato più diffusamente nel caso di elementi in calcestruzzo. In questo lavoro sono presentati i risultati di una estesa campagna sperimentale condotta su colonne murarie costituite da blocchi regolari di materiale lapideo (pietra calcarea tenera) e rinforzate mediante fasciatura esterna con FRP. Diversi tipi di muratura, differenti schemi e quantità di rinforzo sono stati studiati come variabili di prova. In tutti i casi si mostrerà come la presenza del rinforzo esterno sotto forma di nastri e/o tessuti in FRP, e quella delle barre interne di cucitura in FRP, abbia prodotto una sensibile modifica delle proprietà meccaniche delle colonne rispetto alla muratura non confinata. In particolare, la tipica rottura fragile della muratura compressa viene sostituita, nel caso di fasciatura esterna, da un tratto di tipo plastico nelle curve carico–spostamento, con deformazione praticamente illimitata. Alla luce dei risultati ottenuti si presenteranno i criteri proposti per la calibrazione dei coefficienti introdotti nel modello teorico che viene preso alla base del progetto secondo le prescrizioni del CNR DT-200.