Modellazione numerica del comportamento meccanico di murature rinforzate con materiali compositi: dall'aderenza al problema strutturale

Gli ultimi eventi sismici in Italia hanno evidenziato un problema già noto da tempo ma che è riemerso a seguito dei danni provocati dai terremoti recenti, quello della vulnerabilità di gran parte degli edifici storici e quindi la necessità di intervenire migliorando il loro comportamento strutturale andando ad incrementare la resistenza alle azioni orizzontali. In questo contesto si pone sempre più attenzione al consolidamento strutturale realizzato con tecniche sia tradizionali che innovative tra cui i materiali compositi. L’obiettivo di questa ricerca in particolare è stato quello di studiare il comportamento meccanico dei rinforzi FRCM applicati alle murature attraverso prove sperimentali e modellazioni numeriche. Attraverso l’analisi critica di fenomeni propri dei rinforzi di murature con materiali compositi quali l’aderenza ed il confinamento si è giunti alla comprensione di aspetti più macroscopici come la fessurazione di pannelli in muratura. Prendendo in considerazione quindi il contesto attuale della letteratura scientifica in cui sono ancora pochi i casi di applicazione su murature di materiali compositi a matrice cementizia, si è deciso di iniziare il percorso partendo dalle già più consolidate conoscenze sugli FRP. Lo studio del debonding degli FRCM di fatti risulta molto più complesso in quanto, data la geometria stessa del rinforzo, può dare luogo a diverse possibilità di scorrimento (malta-supporto, fibra-malta ecc.). Passando per la comprensione del comportamento meccanico a trazione degli FRCM si è valutato il loro contributo in termini di confinamento su colonne in muratura. Si è quindi giunti all’obiettivo principale della mia ricerca ovvero quello di analizzare il problema strutturale nel senso macroscopico del termine, studiando quindi il comportamento di pareti in muratura rinforzate con FRCM soggette a azioni nel piano. Sono stati quindi sviluppati modelli numerici seguendo approcci standard a cui sono stati applicati alcuni concetti originali che saranno esposti in ogni singolo capitolo.