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Indagini sperimentali sulla durabilità di materiali compositi in fibra d'acciaio
No full textLa recente diffusione di rinforzi in fibra d’acciaio immersi in matrice cementizia ha portato all’insorgere di un notevole interesse per la durabilità di questa nuova tipologia di materiali compositi in ambienti aggressivi. Tale problema è stato infatti analizzato in vari lavori relativi a compositi fibrorinforzati a matrice polimerica, mentre più scarsi, se non del tutto assenti, sono stati gli studi specifici per le fibre metalliche.
In questa ottica, al fine di valutare l’incidenza che tale parametro (e in particolar modo la corrosione) può avere sull’efficacia dell’intervento in esame è stata condotta una campagna di prove sperimentali in laboratorio su una serie di provini in fibra d’acciaio. I provini sono stati sottoposti a prove di trazione dopo essere stati soggetti a trattamenti di invecchiamento artificiale, naturale e accelerato
Retroftting of masonry building with reinforced masonry ring-beam
No full textTo improve the behavior of the connection between the roof and the masonry walls, reinforced concrete ring-beams were commonly used in these last years. This technique have proved to be effective, but, at the same time, the different properties of concrete and masonry require an adequate connection to the underlying masonry and the additional mass added on the top of the building may have negative effects when the building is subjected to seismic loading. To avoid such shortcomings a possible solution could be the use of masonry ring-beams reinforced with composites. After an analysis of the behavior of this new structural solution, the results of a first set of experimental tests will be presented and discussed. Finally, a first application of a FRP masonry ring-beam will be illustrated
Apparati decorativi e rischio sismico:vulnerabilità sismica e danneggiamento del portale del Palazzo dei Priori di Perugia
No full textL’articolo riassume gli studi e le analisi diagnostiche condotte dagli autori sul portale del Palazzo dei Priori di Perugia, al fine di individuare le possibili cause meccaniche dello stato di danneggiamento di tale manufatto e di valutarne il grado di rischio sismico, anche alla luce delle recenti “Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” emanate dal Ministero per i Beni e le Attività culturali. Lo stato limite di danno per questa opera artistica, dal duplice ruolo di struttura e di apparato decorativo, è stato più volte superato nel corso dei suoi settecento anni di vita, portando a fessurazioni e danneggiamenti di particolare rilievo, tali da richiedere, in più riprese, ampi interventi di consolidamento e di restauro. Nel presente lavoro sono riassunte le principali vicende del portale e vengono presentate le analisi diagnostiche e numeriche eseguite, giungendo ad individuare le possibili cause alla base del quadro fessurativo. Viene infine valutata la sicurezza della struttura nello stato attuale, per quanto riguarda la risposta ad azioni di tipo sismico della intensità prevista per l’area perugina
L'innovazione nel settore del laterizio: sperimentazioni e applicazioni del lamellare
No full textLe resistenze a compressione del laterizio sono paragonabili a quelle dei migliori calcestruzzi; ciononostante i limiti della tecnologia di produzione e la ridotta resistenza a trazione ne hanno limitato l’impiego come elementi inflessi in applicazioni strutturali. Tali limiti possono ora essere superati grazie all’utilizzo dei compositi, la cui applicazione consente di ottenere travi in “laterizio lamellare” capaci di prestazioni strutturali rilevanti, coniugando le caratteristiche
di resistenza a compressione del laterizio con quelle a trazione dei compositi
Structural analysis of failure behavior of laminated glass
No full textThe use of laminated glass is increasing since it is able to guarantee robustness requirements so by improving the post-breaking characteristics of the glass. Due to the brittle nature of glass the reason for employing such composite materials are related to their ability to avoid cracks propagation, retain the glass fragments and present a post-cracking phase. Since the behavior of laminated glass depends on the constituent materials and especially on the type of interlayer, this research deals with the structural behavior of laminated glass plates made with different types of interlayer materials: PVB, SGP, EVA and
XLAB. Twenty-four specimens were constructed with two annealed glass plies and transparent interlayer and were subjected to four point bending tests with the aim to study their structural behavior in both elastic and post-breaking phases. Laboratory outcomes highlight the enhanced initial-breakage strength of the XLAB plates, as well as the influence of the laminate type on the post-failure safety, since the use of thicker (double or triple ply) and/or stiffer (such as SGP and XLAB) interlayers seemed not to improve the residual load-carrying capacity. Finally, a 3-dimensional FE model is also presented for reproducing the structural behavior of the glass plates. The ability of the numerical model to reproduce experimental results for the loadedeflection curves is validated promoting a deeper understanding and knowledge of the capabilities of the different types of interlayers in the context of the laminated glass design
Masonry Confinement Using Steel Cords
No full textThe objective of this study is to investigate the effectiveness of an alternative technique for strengthening masonry columns, based on the use of steel cords. Although fiber-reinforced polymer (FRP) strips or jackets are successfully used as strengthening elements for this kind of application, such a strengthening method represents a new opportunity to restore ambit, with considerable development in unreinforced masonry wrapping. Thus, to assess the potential of steel cord wrapping, this paper presents the results of an experimental program consisting of 48 solid-brick specimens subjected to uniaxial compression load. Different cross-section geometry (octagonal, square, and rectangular) and different amounts and different schemes for confining reinforcement were investigated. The primary experimental outcomes are presented and discussed in the paper considering the mechanical behavior of specimens and the axial stress–axial strain relationships. Test results have shown that the investigated confining systems are able to provide significant gains, both in the compressive strength and in the deformation capacity of masonry columns
Damage and Seismic Vulnerability of the Portal of Palazzo Dei Priori
No full textThis work presents an account of the results of diagnostic analyses conducted by the authors on the portal of Palazzo dei Priori in Perugia, Italy. After summarizing the main events that may have affected the structural behavior of the portal in the course of time, this
article describes the results of the finite element method (FEM) tests conducted on a threedimensional model of the portal. The analysis of these results made it possible to investigate the origin of the surveyed crack pattern and to evaluate the seismic vulnerability of the portal also as regards its structural response to the seismic activity at the level expected for the Perugia area
Behavior of thin masonry arches repaired using composite materials
No full textThe innovative technique described in this article is the result of the evolution of a traditional building technique (tabicada technique or tile vaulting method) belonging to the constructive Spanish tradition. This technique consists in the realization of thin masonry vaults by placing several layers of thin bricks alternated with coatings of hydraulic mortar. Since the use of a modern technology may improve the mechanical performance of the traditional materials, the proposed strengthening system is based on the combination of the typical features of tabicada technique with the high mechanical properties of the composite materials. In order to provide extra tensile strength to the vaulted structure, composite grids were inserted between the brick layers into the mortar coating as well as on the outer surface of the vaults. Seventeen arch specimens were tested under a monotonic vertical compression load applied at the keystone. The influence of the type of strengthening arrangements, arch thickness and properties of hydraulic mortars were investigated. Test results are presented and discussed considering the mechanical behavior of the specimens and the axial stress-axial strain relationships
Rinforzo intradossale di archi in muratura con lamine pultruse in FRP
No full textIn questo lavoro vengono presentati i risultati di una campagna sperimentale riguardante lo studio relativo alle possibilità di applicazione, per il rinforzo intradossale di strutture ad arco in muratura, di lamine pultruse in FRP, ovvero di elementi che per le proprie caratteristiche intrinseche possono risolvere talune delle problematiche proprie degli interventi con nastri o tessuti in FRP. Sebbene l’utilizzo degli FRP per il rinforzo di archi e volte sia ormai entrato nella prassi operativa corrente, nell’ipotesi di interventi intradossali varie campagne di indagine sperimentale hanno evidenziato come il comportamento all’interfaccia influenzi notevolmente le prestazioni della struttura: il distacco del rinforzo, a seguito della crisi del supporto o del sistema di incollaggio, può infatti determinare l’innesco di fenomeni di collasso prematuro che risulta necessario prevedere in fase progettuale. In questa ottica la scelta delle lamine è dettata dalla volontà di sfruttare la resistenza a trazione di elementi provvisti di rigidezza a flessione e resistenza a compressione. Ammettendo l’utilizzo di connettori (anche in numero limitato), in grado di impedire meccanicamente lo scorrimento all’interfaccia tra rinforzo e supporto, è possibile infatti ottenere elementi di rinforzo che, a differenza di nastri e tessuti, sono in grado di resistere per forma.
A supporto dello studio effettuato è stata impostata una campagna sperimentale su 15 modelli di archi murari rinforzati intradossalmente utilizzando nastri in GRFP e lamine in CFRP. La sperimentazione ha consentito di verificare la validità dell’intervento proposto individuando, contemporaneamente, alcune delle problematiche più comuni alle tecniche di rinforzo correntemente utilizzate
Utilizzo di Trefoli Metallici per il Rinforzo di Colonne Murarie con Mattoni “Faccia Vista”
No full textIn questo lavoro vengono presentati i risultati di una campagna sperimentale riguardante lo studio relativo alle possibilità di applicazione di trefoli in acciaio in qualità di elementi di rinforzo per colonne murarie con mattoni “faccia vista”, secondo i principi della più rigorosa conservazione delle testimonianze storiche e secondo i più efficaci criteri di utilizzazione delle moderne tecnologie.
In questo ambito vengono riportati i risultati di una serie di sperimentazioni eseguite su 19 pilastrini in muratura rinforzati con trefoli metallici ad alta resistenza inseriti nei giunti di malta. I campioni di prova, costruiti con mattoni pieni in laterizio, presentavano una diversa geometria (quadrata, rettangolare e poligonale) e sono stati rinforzati con schemi di rinforzo differenti. I risultati delle prove sperimentali ha permesso di valutare l’efficacia della tecnica di rinforzo proposta, analizzando, al contempo, le modalità di rottura e le deformazioni dei pilastrini durante le prove.
Prendendo spunto dal documento CNR DT 200 per il dimensionamento dell’intervento di rinforzo con materiali compositi, sono state infine analizzate alcune problematiche relative al dimensionamento e all’efficacia dell’intervento proposto
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