Elementi strutturali in FRC: ecco le Linee Guida del CSLLPP

Con il decreto n. 258 del 21 luglio 2022, il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha approvato le “Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in FRC con fibre di acciaio o polimeriche”.

Dopo la pubblicazione nel 2019 delle "Linee guida per l’identificazione, la qualificazione, la certificazione di valutazione tecnica ed il controllo di accettazione dei calcestruzzi fibrorinforzati FRC (Fiber Reinforced Concrete)", con le nuove Linee Guida si completa così il quadro di riferimento normativo per il Calcestruzzo Fibrorinforzato.

Calcestruzzo Fibrorinforzato (FRC), le nuove Linee Guida del CSLLPP

Il calcestruzzo fibrorinforzato è un materiale composito caratterizzato da una matrice cementizia e da fibre discrete (discontinue). La matrice è costituita da calcestruzzi o da malte, normali o ad alte prestazioni; le fibre possono essere di acciaio, di materiale polimerico, di vetro, di carbonio o di materiale naturale.

Le Linee Guida di cui al Decreto n. 258/2022 del C.S.LL.PP. si applicano ai soli calcestruzzi fibrorinforzati costituiti da fibre di acciaio o da fibre polimeriche, sia nella realizzazione di nuovi elementi strutturali che nel consolidamento di strutture esistenti in cemento armato.

Il documento è così articolato:

• 1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
• 2 MATERIALI
  • 2.1 Calcestruzzo fibrorinforzato
  • 2.2 Componenti del FRC
  • 2.3 Prestazioni di un calcestruzzo fibrorinforzato
• 3 PROPRIETA’ MECCANICHE DEL MATERIALE FRC
  • 3.1 Lunghezza caratteristica strutturale
  • 3.2 Fattori di efficacia strutturale del FRC
  • 3.3 Legame costitutivo uniassiale semplificato
    • 3.3.1 Trazione uniassiale
    • 3.3.2 Compressione uniassiale
  • 3.4 Legame costitutivo uniassiale per analisi strutturali avanzate
    • 3.4.1 Comportamento a trazione
    • 3.4.2 Comportamento a compressione
  • 3.5 Prestazioni meccaniche minime del FRC per le applicazioni strutturali
• 4 COEFFICIENTI PARZIALI DI SICUREZZA
• 5 PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI IN CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO FRC
  • 5.1 Verifica agli stati limite ultimi
    • 5.1.1 Elementi lineari
      • 5.1.1.1 Flessione composta retta in elementi monodimensionali
      • 5.1.1.2 Taglio
        • 5.1.1.2.1 Taglio in elementi senza armatura trasversale
        • 5.1.1.2.2 Taglio in elementi con armatura longitudinale e trasversale
      • 5.1.1.3 Torsione nelle travi con armatura longitudinale
        • 5.1.1.3.1 Torsione in elementi senza armatura trasversale
        • 5.1.1.3.2 Torsione in elementi con armatura trasversale
    • 5.1.2 Elementi bidimensionali caricati nel piano medio (stato piano di tensione)
      • 5.1.2.1 Elementi senza armatura secondaria
      • 5.1.2.2 Elementi con armatura secondaria
    • 5.1.3 Elementi Bidimensionali verticali caricati normalmente al piano medio
    • 5.1.4 Elementi Bidimensionali orizzontali caricati normalmente al piano medio
      • 5.1.4.1 Flessione di elementi bidimensionali con portanza bidirezionale
      • 5.1.4.2 Flessione di elementi bidimensionali inflessi con portanza unidirezionale
      • 5.1.4.3 Punzonamento
        • 5.1.4.3.1 Elementi senza armatura trasversale
      • 5.1.4.3.2 Elementi con armatura trasversale
    • 5.1.5 Pavimentazioni con funzione strutturale (piastre con supporto continuo)
      • 5.1.5.1 Analisi strutturale delle pavimentazioni
    • 5.1.6 Zone diffusive (D-regions): progettazione con modelli a traliccio (strut-and-tie)
    • 5.1.7 Rivestimenti di galleria
  • 5.2 Verifiche agli stati limite di esercizio
    • 5.2.1 Verifica delle tensioni
    • 5.2.2 Determinazione dell’ampiezza delle fessure
      • 5.2.2.1 Elementi con armatura longitudinale
      • 5.2.2.2 Elementi senza armatura longitudinale
      • 5.2.2.3 Ampiezza massima delle fessure in elementi senza armatura convenzionale
      • 5.2.2.4 Armatura minima per il controllo della fessurazione
  • 5.3 Resistenza alle alte temperature
  • 5.4 Resistenza a fatica
• 6 COPRIFERRO E INTERFERRO
• 7 ANCORAGGI E SOVRAPPOSIZIONI DELLE ARMATURE
• 8 MESSA IN OPERA CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO
  • 8.1 Procedure di accettazione in cantiere
  • 8.2 Esecuzione dei getti
• 9 ELEMENTI STRUTTURALI IN CALCESTRUZZO FRC PREFABBRICATI
• 10 CONTROLLO E COLLAUDO
• APPENDICE A – NORMATIVA E DOCUMENTI TECNICI DI RIFERIMENTO
• APPENDICE B – SIMBOLOGIA
• ALLEGATO 1
• ALLEGATO 2

Nelle Linee Guida si evidenzia che le vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (NTC) prescrivono, al § 11.1, che tutti i materiali e i prodotti da costruzione, quando impiegati per uso strutturale, debbano essere identificati e in possesso di specifica qualificazione all’uso previsto e debbano altresì essere oggetto di controlli in fase di accettazione da parte del direttore dei lavori (DL).

Con questo obiettivo, le NTC prevedono che i calcestruzzi fibrorinforzati per uso strutturale debbano essere in possesso di un Certificato di Valutazione Tecnica (CVT) rilasciato dal Presidente del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, sulla base di linee guida approvate dallo stesso Presidente.

Inoltre, le stesse NTC, al § 11.2.12 CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO (FRC) stabiliscono che ,sia per la qualificazione dei calcestruzzi fibrorinforzati che, per la progettazione delle strutture in FRC, si dovrà fare esclusivo riferimento a specifiche disposizioni del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.

Scopo e campo di applicazione delle Linee Guida

Le Linee Guida forniscono le procedure per la progettazione, l’esecuzione e il controllo nel caso di impiego di calcestruzzi fibrorinforzati, denominati FRC (Fibre Reinforced Concrete), per la realizzazione di nuovi elementi strutturali e per il consolidamento di strutture esistenti in cemento armato.

Le caratteristiche meccaniche prestazionali del FRC alla base della progettazione sono definite nelle Linee Guida, sono contenute nel CVT di qualificazione e sono garantite dal Fabbricante. I calcestruzzi fibrorinforzati possono essere preparati nello stabilimento del Fabbricante e forniti in cantiere come prodotto pronto per l’impiego, oppure forniti in cantiere come prodotto secco premiscelato, al quale va aggiunta l’acqua in cantiere.

In ogni caso il Direttore dei Lavori può accettare soltanto prodotti in possesso della qualificazione di cui alle Linee Guida.

In particolare, gli elementi strutturali in FRC possono essere classificati come:

• elementi lineari (travi, colonne, etc.);
• elementi prevalentemente bidimensionali verticali (lastre, setti, etc.);
• elementi prevalentemente bidimensionali orizzontali (piastre, pavimentazioni, etc.);
• elementi a guscio (tubi, conci di tunnel prefabbricati, rivestimenti per gallerie, etc.);
•  elementi tridimensionali le cui tre dimensioni sono paragonabili (fondazioni, frangiflutti, etc.).

Infine, nelle Linee Guida si precisa che, per quanto non è specificato nel documento, valgono i riferimenti e le prescrizioni di cui alle NTC.