Strutture in legno rinforzate con FRP

Rinforzo di travi, capriate e strutture lignee con materiali compositi FRP (Fiber Rinforced Polymers) - Scelta, Progettazione e Realizzazione

Il presente volume riguarda le innovative applicazioni dei Materiali Compositi (FRP) nel rinforzo di strutture lignee. Lo sviluppo dei materiali compositi "artificiali" prende spunto dalla natura e dai numerosi esempi di materiali compositi naturali, tra cui il legno che è costituito da fibre di cellulosa trattenute da una matrice di lignina. Il legno a sua volta può costituire da base per altri materiali compositi, quale il compensato, il legno truciolare, il multistrato e molti altri.

L'accoppiamento di materiali compositi "artificiali" con questo importante composito naturale, consente di sfruttare le caratteristiche fisico-meccaniche di entrambi che combinate insieme possono garantire risultati eccellenti.

Le tecniche di rinforzo strutturale mediante l'utilizzo dei Materiali Compositi FRP, rappresentano una realtà consolidata nel panorama tecnico, e sono parte integrante delle opere di recupero degli edifici interessati dal sisma in Abruzzo.

Il testo si sofferma dettagliatamente nella descrizione delle caratteristiche delle tecnologie adoperate per la realizzazione di manufatti o per interventi di ripristino strutturale in monumenti particolari o in semplici strutture comuni.

Gli specifici aspetti realizzativi dei rinforzi su strutture in legno sono approfonditamente analizzati sia per ciò che riguarda gli aspetti tecnico-progettuali sia per ciò che riguarda le fasi realizzative dell'opera e le successive caratterizzazioni meccaniche dei sistemi posti in opera.

Numerosi schemi di voci di capitolato e particolari costruttivi presenti all'interno del volume forniscono un utile strumento da utilizzare direttamente nell'ambito di documentazioni tecniche di vario genere.

Gli esempi riportati e le descrizioni di modalità di collaudo e monitoraggio degli interventi completano il testo, che diviene così un valido strumento per il Progettista ma anche per l'utilizzatore finale.

Il volume costituisce una fondamentale guida pratica per l'ingegnere, il progettista, l'architetto o qualsiasi altro tecnico voglia avvicinarsi concretamente a questa innovativa tecnica di consolidamento strutturale.

L'acquisto del manuale consente, attraverso il servizio G-cloud di Grafill, il download di un software per la gestione delle seguenti utilità:
- Foglio di calcolo in Microsoft Excel per il dimensionamento di travi lignee rinforzate con sistemi FRP, così da semplificare al tecnico le operazioni preliminari di calcolo e rendere sempre più accessibile l'utilizzo di queste innovative tecniche di consolidamento;
- Glossario (principali termini tecnico-normativi utilizzati);
- F.A.Q. (domande e risposte sugli argomenti principali);
- Test iniziale (verifica della formazione di base);
- Test finale (verifica dei principali concetti analizzati).

Requisiti minimi hardware e software
Processore da 1.00 GHz; MS Windows XP/Vista/7 (per utenti MS Windows Vista e MS Windows 7 sono necessari i privilegi di "amministratore"); 250 MB liberi sull'HDD; 256 MB di RAM per MS Windows XP; 512 MB di RAM per MS Windows Vista/7; MS Excel 2003; accesso a Internet e browser Web per il download del software (supportati Firefox 4, Opera 10, Safari 5, Chrome 12, Internet Explorer 7).

Indice
1. I MATERIALI COMPOSITI
1.1. Introduzione
1.2. Definizione e caratteristiche dei materiali compositi
1.3. Le fibre
1.4. Fibre di carbonio
1.5. Fibre di vetro
1.6. Fibre di basalto
1.7. Fibre aramidiche
1.8. Fibre di acciaio
1.9. Tessuti ibridi
1.10. Fibre naturali
1.11. Le matrici
1.12. Matrici plastiche
1.12.1. Resine poliestere
1.12.2. Resine epossidiche
1.12.3. Resine fenoliche
1.12.4. Resine siliconiche
1.13. Matrici naturali
1.14. Matrici termoplastiche

2. IL LEGNO, COMPOSITO NATURALE
2.1. Introduzione
2.2. Definizione e caratteristiche
2.3. Difetti del legno
2.3.1. Difetti naturali
2.3.2. Difetti indotti dalla lavorazione
2.4. Le specie legnose
2.5. Il legno lamellare, materiale composito assemblato

3. PROCESSI DI FABBRICAZIONE
3.1. Introduzione alle tecnologie
3.2. Tecnologie a stampo aperto
3.2.1. Impregnazione manuale senza applicazione di pressione o vuoto
3.2.2. Formatura per contatto a spruzzo
3.2.3. Centrifugal Casting
3.3. Tecnologie a stampo chiuso
3.3.1. Produzione per pultrusione
3.3.2. Filament Winding
3.3.3. RTM - Resin Transfer Molding
3.3.4. RIFT - Resin Infusion Under Flexible Tooling
3.4. Formatura in autoclave

4. VANTAGGI E SCELTA DEI SISTEMI DI RINFORZO
4.1. Introduzione
4.2. Vantaggi dei materiali compositi
4.3. Rinforzo esterno all'elemento strutturale
4.4. Rinforzo interno all'elemento strutturale
4.5. Scelta dei materiali di rinforzo
4.6. Preparazione e trattamento delle superfici lignee
4.7. Influenza della temperatura sulla posa in opera
4.8. Comportamento nei confronti dell'umidità
4.9. Utilizzo di mano d'opera specializzata
4.10. Utilizzo dei dispositivi di protezione individuale
4.11. Degrado degli attrezzi di lavoro
4.12. Resistenza al fuoco
4.13. Resistenza ai raggi ultravioletti
4.14. Radiotrasparenza

5. NORMATIVE DI RIFERIMENTO
5.1. Simbologia
5.2. Quadro normativo nazionale ed internazionale
5.3. CNR-DT 200/04
5.4. CNR-DT 201/05
5.4.1. ntroduzione
5.4.2. Applicazioni
5.4.3. Corretta installazione dei rinforzi
5.5. CNR-DT 206/07

6. CARATTERIZZAZIONE E MONITORAGGIO DEI SISTEMI APPLICATI
6.1. Introduzione
6.2. I materiali
6.2.1. Laminati pultrusi
6.2.2. Laminati prodotti in situ
6.2.3. Controlli di Produzione
6.3. Prove sperimentali
6.4. Il collaudo delle opere
6.4.1. Prove semi-distruttive
6.4.2. Prova di strappo normale
6.4.3. Prova di strappo a taglio
6.4.4. Prove non distruttive
6.4.5. Prove di tipo acustico stimolato
6.4.6. Prove ultrasoniche ad alta frequenza
6.4.7. Prove termografiche
6.4.8. Prove in emissione acustica
6.4.9. Prove a collasso su elementi, travi e pilastri rinforzati
6.5. Gli operatori per l'esecuzione delle prove

7. RINFORZO DI STRUTTURE IN LEGNO
7.1. Progettazione dei sistemi di rinforzo
7.1.1. Solidarizzazione FRP - Legno
7.1.2. Connettori meccanici
7.2. Rinforzo a flessione, tenso e pressoflessione
7.2.1. SLU per pressoflessione retta
7.2.2. Espressioni di N1 e M1 per le diverse regioni limite
7.3. Rinforzo di solai e controventi per azioni nel piano
7.4. Rinforzo delle giunzioni lignee esistenti

8. SISTEMI E TECNOLOGIE
8.1. Tecniche di applicazione
8.2. Rinforzo di elementi tesi e solai in legno
8.2.1. Rinforzo di travi in legno prevalentemente inflesse con tessuti esterni
8.2.2. Rinforzo di travi in legno prevalentemente inflesse con trefoli interni longitudinali
8.2.3. Rinforzo di travi in legno prevalentemente inflesse con barre pultruse interne longitudinali
8.3. Rinforzo di testate di travi ammalorate
8.3.1. Rinforzo di testate ammalorate con integrazione di elementi lignei connessi con barre in FRP

9. ESEMPI DI APPLICAZIONI
9.1. Introduzione
9.2. Rinforzo di capriate lignee - Hotel Exedra - Roma
9.3. Rinforzo di solai in legno con tessuti esterni alle travi
9.4. Rinforzo di solai con trefoli interni alle travi
9.5. Rinforzo di testate ammalorate - Chiesa di San Gaetano - Bitonto (BA)

10. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE ALLEGATO
10.1. Introduzione
10.2. Requisiti minimi hardware e software
10.3. Download del software e richiesta della password di attivazione
10.4. Installazione e attivazione del software