Negli ultimi anni, l’interesse verso l’utilizzo di barre in GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer) come armatura interna per strutture in cemento armato è cresciuto in maniera esponenziale. Ma può il GFRP realmente sostituire l’acciaio in condizioni estreme, come durante un evento sismico?
Uno studio sperimentale condotto dalla Kingston University di Londra ha cercato di dare risposta a questa domanda testando il comportamento di telai in cemento armato rinforzati con GFRP sotto carichi ciclici inversi, simulando le sollecitazioni di un terremoto.
Il test: acciaio vs GFRP sotto stress sismico
Due telai in scala 1:3, identici per geometria e dimensioni, sono stati messi a confronto:
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SS: rinforzato con acciaio convenzionale;
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GS: rinforzato con barre longitudinali in GFRP.
Entrambi i campioni sono stati sottoposti a carichi laterali ciclici crescenti secondo lo standard ACI 374.1:05, fino a raggiungere la rottura. Le misurazioni hanno riguardato carico, spostamento e dissipazione energetica.
Risultati chiave dello studio
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Resistenza massima: il campione in acciaio (SS) ha raggiunto 71 kN a un drift del 1,75%, mentre il campione in GFRP (GS) ha toccato i 69 kN a un drift più elevato del 3,5%.
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Deformabilità: il telaio GS ha mostrato una maggiore capacità di spostamento, arrivando a 40 mm di deformazione contro i 32 mm del telaio in acciaio.
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Dissipazione energetica: sebbene inizialmente il campione in acciaio abbia dissipato più energia, il telaio GS ha mantenuto migliori performance energetiche a deformazioni più elevate.
Cosa significa tutto questo?
Le barre in GFRP si dimostrano una valida alternativa nei telai sismo-resistenti:
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Non corrodibili, ideali per ambienti aggressivi;
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Leggere e facili da installare;
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Più duttili a parità di carico, consentendo spostamenti maggiori prima del collasso.
L’adozione del GFRP, sebbene ancora poco normata sotto il profilo sismico, si sta rivelando promettente grazie alla capacità di migliorare la distribuzione degli sforzi e offrire un comportamento più progressivo sotto azioni dinamiche.
Verso una nuova era dell’ingegneria strutturale?
Lo studio dimostra che le strutture in cemento armato rinforzate con GFRP possono raggiungere performance paragonabili, e in alcuni aspetti superiori, rispetto alle tradizionali strutture in acciaio, soprattutto in contesti dove la durabilità e la leggerezza sono requisiti fondamentali.
Con ulteriori ricerche e aggiornamenti normativi, il GFRP potrebbe diventare uno standard in molte applicazioni strutturali e infrastrutturali, in particolare in zone sismiche e ambienti marini.