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Analisi strutturale di un edificio con pannelli sandwich FRP

The structural behavior of a sample one-story building with FRP structural frame and slabs and walls made of innovative FRP sandwich panels is shown. The performed structural analyses account for different building sites and are based on the results of previous experimental tests. The seismic performances are compared with those of other traditional construction technologies.

Keywords: FRP structures, FRP sandwich panels, seismic performance


Analisi strutturale di un edificio realizzato con pannelli sandwich innovativi in FRP

 

Raffaele Tassi,  Marco Mezzi

Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale. Università di Perugia. Perugia. Italia

Masoud Ghandehari

Polytechnic Institute of New York University. New York. USA

 

Introduzione

I materiali fibrocompositi o Fiber Reinforced Plastic (FRP) sono stati in origine sviluppati ed applicati in ambito meccanico ed aeronautico. Negli ultimi decenni c'è stata una crescente diffusione dell'impiego dei materiali FRP anche nel settore delle costruzioni civili per le quali l'utilizzo di questi materiali ha riguardato quasi esclusivamente la riabilitazione delle strutture esistenti. Gli interventi di rinforzo sono realizzati con varie tecniche come i sistemi impregnati in situ, i preimpregnati ed i preformati. L’uso dei materiali FRP sta diventando però sempre più interessante anche per la realizzazione di elementi strutturali soprattutto grazie alle loro caratteristiche tecnologiche e meccaniche, in particolare all'elevato rapporto rigidezza-peso. Tra le componenti strutturali in FRP vanno considerati sia gli elementi monodimensionali come i profili pultrusi sia gli elementi bidimensionali come i pannelli in FRP. Quest'ultimi possono rappresentare soluzioni strutturali innovative con applicazioni di grande interesse in quei casi in cui siano richieste rapidità di costruzione ed elevata durevolezza e resistenza. Tre sono le grandi aree di impiego dei pannelli in FRP nelle applicazioni di ingegneria civile. La prima area è quella delle nuove costruzioni. Le strutture costruite esclusivamente in FRP si sono dimostrate durevoli e molto resistenti agli attacchi ambientali. Di ciò sono testimonianza le numerose solette da ponte realizzate nel mondo utilizzando pannelli in FRP. Il secondo settore applicativo è quello della riabilitazione delle strutture danneggiate e della riparazione delle strutture deteriorate. La terza area di impiego è quella delle applicazioni non strutturali, in cui i pannelli sono utilizzati con finalità architettoniche ed estetiche.

Le applicazioni più significative di pannelli in FRP hanno finora riguardato i ponti. Il primo ponte in cui è stata impiegata una soletta in FRP è il Miyun Bridge costruito vicino a Pechino, in Cina, e completato nel 1982 [11]. Il primo ponte al mondo realizzato interamente in FRP è stato invece l’Aberfeldy Footbridge, in Scozia, eretto nel 1992. Si tratta di un ponte pedonale strallato con luce principale di 63 m. Le pile, i cavi e l'impalcato sono realizzati con materiali FRP a base di fibre di vetro. Per la costruzione di questo ponte non è stato necessario l’uso di gru grazie alla leggerezza dei suoi componenti. Un altro esempio è costituito dal Troutville Weigh Station che è un ponte stradale costruito nel 1999 a Troutville, in Virginia, USA. Il ponte fu costruito con profili in FRP e pannelli di soletta in composito larghi 4,65 m. In questo caso la piastra si trova al di sopra di un graticcio di travi in acciaio con profilo ad H. Lo Stelzer Road Bridge, a Columbus, in Ohio, con i suoi 118 m di lunghezza, è il più lungo ponte del mondo realizzato con una soletta in FRP.

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Ultimo aggiornamento: 29/11/2014 12:42

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