Impiego di FRP nel rinforzo di strutture in muratura

Fiber Reinforced Polymers (FRPs) or fiber-reinforced composite materials are used in the construction industry for structural consolidation and seismic retrofitting. These materials can be used in buildings of various kinds, both residential and public interest, up to infrastructure, with structures that can be of various materials such as reinforced concrete, masonry, wood and steel. The use of FRP can also be evaluated with a view to safeguarding the building heritage, thus reducing waste from this sector. Evaluated in this way, fiber-reinforced materials become a valid solution also with a view to future and environmental protection. In this thesis we will analyze the use of fiber-reinforced composite materials in masonry structures. When we talk about this structural typology, in most cases, we are dealing with ancient buildings and, in some cases, important at historical level. The problem that is most commonly associated with these types of structures concerns seismic adaptation. The low resistance to horizontal forces is an intrinsic feature in masonry structures and, in a country like Italy with an ancient building heritage, it is a subject that attracts interest from the point of view of structural civil engineering. The subject is treated giving an introduction on the use of these materials, after which an in-depth analysis will be made of the regulations governing their use, describing the materials of which they are composed, their characteristics and the different types available on the market. Then it will be analyzed the surface of the intervention, the masonry. With reference to the current legislation will be listed the mechanical characteristics, and then explain in detail the checks required when intervening with fiber-reinforced materials. Finally, experimental research will be examined on applications of fibers of various kinds and with different methods of implementation.

Gli FRP (Fiber Reinforced Polymers) o materiali compositi fibrorinforzati trovano il loro impiego nel settore edilizio nell’ambito del consolidamento strutturale e dell’adeguamento sismico. Questi materiali possono essere impiegati in edifici di vario genere, sia residenziali che di interesse pubblico, fino alle infrastrutture, con strutture che possono essere di vari materiali come cemento armato, muratura, legno e acciaio. L’utilizzo di FRP può essere valutato anche in un’ottica di salvaguardia del patrimonio edilizio, diminuendo così i rifiuti provenienti da questo settore. Valutati in questo modo, i materiali fibrorinforzati diventano una soluzione valida anche in ottica futura e di salvaguardia dell’ambiente. In questa tesi si andrà ad analizzare l’utilizzo di materiali compositi fibrorinforzati in strutture in muratura. Quando si parla di questa tipologia strutturale, nella maggior parte di casi, si ha a che fare con edifici antichi e, in alcuni casi, importanti a livello storico. La problematica che più comunemente è associata a questi tipi di strutture riguarda l’adeguamento sismico. La bassa resistenza alle forze orizzontali è una caratteristica intrinseca nelle strutture in muratura e, in un paese come l’Italia con un patrimonio edilizio antico, è una materia che suscita interesse dal punto di vista dell’ingegneria civile strutturale. L’argomento viene trattato dando un’introduzione sull’impiego di questi materiali, dopodiché sarà fatta un’analisi approfondita della normativa che ne regola l’impiego, descrivendo i materiali di cui sono composti, le loro caratteristiche e le diverse tipologie disponibili sul mercato. Sarà poi analizzata la superficie oggetto di intervento, la muratura. Con riferimento alla normativa vigente saranno elencate le caratteristiche meccaniche, per poi spiegare nel dettaglio le verifiche richieste quando si interviene con materiali fibrorinforzati. Ed infine saranno esaminate delle ricerche sperimentali riguardati applicazioni di fibre di vario genere e con diverse modalità di messa in opera.