Rinforzi strutturali in FRP : protezione al fuoco e resistenza residua

One of the most effective retrofitting methods of the structural elements that have been degraded, is the use of fiber-reinforced polymer (FRP). This type of interventions particularly effective, but its resistance to high temperatures, for example in case of fire, is minimal. In this thesis, the problems and the behavior of structural elements reinforced with FRP under fire conditions is examined. In detail, the strength reinforced concrete beams that have been artificially damaged at the midspan section, and then reinforce it with the polymer are tested. To cope with the problems at high temperatures, a specially fireproofing that protects the FRP is designed. Experimental studies have been carried out, that simulate a fire under operating loads, in order to test the fireproofing. Finally, the specimens are subjected to a residual strength test, to assess the damage due to heat stress. Peculiarities and problems encountered during the execution of the tests, design choices concerning the fireproofing, and the considerations derived from experimental data are exposed and illustrated in detail. In the final stage we can define the range of validity and applicability of a good tool for making fiber-reinforced to withstand a fire.

Uno dei metodi piu` efficaci di ripristino degli elementi strutturali che hanno subito un degrado, `e l’utilizzo dei polimeri fibrorinforzati (FRP). Questa ti- pologia di intervento `e particolarmente efficace, ma la sua resistenza alle alte temperature, ad esempio in caso d’incendio, `e irrisoria. In questo lavoro di tesi, ci si pone quindi il problema di studiare il comportamento di elementi strutturali rinforzati con FRP, in condizioni di incendio. Nello specifico, vengono effettuate prove di resistenza su travi in calcestruzzo armato di cui `e stata artificialmente danneggiata la sezione, per poi rinforzarla col polimero. Per far fronte ai problemi alle alte temperature, viene appositamente proget- tato un rinforzo fireproofing che protegge l’FRP, che viene in seguito testato con indagini sperimentali che simulano un incendio sotto carichi di esercizio. Infine i provini sono sottoposti ad una prova di resistenza residua, per valutar- ne il danneggiamento a seguito dello stress termico. Vengono esposte le peculiarit`a e le problematiche riscontrate durante la rea- lizzazione dei provini e del banco di prova, le scelte progettuali riguardanti il fireproofing, e le considerazioni tratte dai dati sperimentali. In fase conclusiva si pu`o definire il campo di validit`a e di applicabilit`a di un valido strumento per rendere i fibrorinforzati in grado di resistere ad un incendio.