Una Università spagnola sviluppa delle prove con apparecchiature HBM su travi di cemento rinforzato esternamente

Il team di ricerca strutturale della Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Barcellona, Spagna, ha sviluppato delle prove per determinare le sollecitazioni nelle travi di cemento da usare nelle costruzioni.

Le prove, per il cui sviluppo sono occorsi gli ultimi due anni, sono focalizzate sulle strutture dei laminati di fibra di carbonio impiegate per rinforzare esternamente le travi di cemento.

L'uso dei laminati di fibra di carbonio (CFRP) ha subito un aumento negli ultimi anni. Il CFRP è caratterizzato dalle sue fibre che corrono in una direzione in modo da fornire una struttura semirigida con modulo elevato, allorché incollate con resina epossidica.

Le prove di laboratorio furono effettuate per simulare i vari tipi di danni che capitano comunemente. Essi comprendono:

  • rimozione della copertura di cemento, 
  • rimozione del laminato interfacciale terminale, 
  • distacco del laminato interfacciale causato dalla frattura, 
  • frattura al taglio nel cemento.

Tests with 24 strain gages

Le prove effettuate dal Laboratori per la Innovació Tecnològica d'Estructures i Materials (LITEM) comprendevano la strumentazione delle travi con 24 estensimetri del tipo 1-LY41-6/350. Essi furono installati in posizione usando collante X280 della HBM. Gli estensimetri furono piazzati sotto la trave e lungo le lamine di CFRP, di cui due ad ogni lato della posizione L/4 per la deformazione lineare. Inoltre, furono posti due sensori laser – contrapposti sui due lati al centro della trave – per le misurazioni triangolate della deformazione.

Signal capturing with MGCplus

I segnali furono rilevati usando un sistema HBM MGCplus con tre moduli AP815i per estensimetri ed un modulo AP801 per i sensori laser. I segnali di carico e deformazione venivano rilevati da un attuatore da 250 kN. Per analizzare i risultati venne impiegato il software di acquisizione dati HBM catman®AP .

Per calcolare le sollecitazioni di flessione della trave rinforzata venne usata la tradizionale teoria sulle travi, confrontando poi i risultati con i dati ottenuti dalle prove. Ciò permise di modificare la equazione generale per le travi di cemento con doppio rinforzo con laminati esterni quali i polimeri rinforzati con fibre, al fine di ottenere stime più accurate della deformazione εdb (deformazione blast-off di partenza).

Le prove future potranno utilizzare anche gli estensimetri installati nel laminato annegato nel lato in trazione delle travi.

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