Elementi curvi in muratura rinforzati con nastri in FRP: analisi dell’aderenza

L’utilizzo di materiali compositi fibrorinforzati (FRP) negli interventi di ripristino, consolidamento e miglioramento sismico di edifici in muratura esistenti rappresenta ormai da alcuni anni una soluzione alternativa alle ben note tecniche tradizionali, soprattutto qualora risulti necessario mantenere l’assetto statico originario adottando soluzioni poco invasive e reversibili. Nel caso di applicazione di rinforzi esterni in FRP è fondamentale, come noto, l’adesione del materiale di rinforzo con il substrato esistente. Infatti, sulla base delle ricerche condotte negli ultimi anni, si è evidenziato come, in molte applicazioni, la perdita di aderenza sia la tipologia di crisi più frequente e che limita l’efficacia della tecnica di rinforzo medesima. Numerosi sono gli studi teorici e sperimentali condotti sull’argomento in riferimento alle strutture in calcestruzzo armato e diverse sono le indicazioni derivanti da Codici Normativi e Linee Guida Progettuali a livello internazionale. Risultano, invece, più limitate le ricerche analoghe condotte su substrati in muratura, in considerazione anche della elevata variabilità delle murature esistenti e, di conseguenza, della difficoltà di comparare o estendere i risultati ottenuti in specifiche situazioni. D’altra parte le uniche indicazioni disponibili dal punto di vista progettuale sono quelle riportate nel documento nazionale del CNR. I parametri che influenzano il legame d’interfaccia muratura-rinforzo sono diversi, le proprietà del substrato e del sistema di rinforzo, la lunghezza di aderenza, la larghezza del rinforzo, le condizioni di carico, la tecnica di messa in opera del rinforzo stesso, e le condizioni di esercizio, quali fattori ambientali, fenomeni a lungo termine, ecc. Un ulteriore parametro da considerare, è la curvatura del substrato, tipica degli elementi strutturali che si ritrovano di frequente nella strutture storiche in muratura (archi, volte). Per gli elementi curvi rinforzati con nastri in FRP nascono all'interfaccia tensioni tangenziali e normali; quest’ultime favoriscono la crisi prematura dell’aderenza, quando il rinforzo è applicato sulle superfici intradossali, con conseguenti modalità di rottura di tipo fragile. Nel presente lavoro viene presentato uno studio volto ad indagare il comportamento all’interfaccia di elementi curvi in muratura rinforzati con nastri in carbonio. A tale scopo sono state eseguite prove di tipo beam-test, analizzando l’influenza di diversi raggi di curvatura del substrato e della presenza di connettori di ancoraggio, in grado di assorbire le tensioni normali e quindi di limitare i fenomeni di crisi all’interfaccia.