Il calcolo dei nodi trave-pilastro rinforzati con FRP: le novità delle istruzioni CNR-DT 200 R2/2025

Degrado e limiti progettuali: perché oggi è fondamentale il rinforzo delle strutture in CA

La protezione, il ripristino e il rinforzo delle strutture in calcestruzzo armato rappresentano oggi una priorità, poiché gran parte del patrimonio edilizio esistente mostra vulnerabilità dovute sia al degrado del materiale sia a carenze progettuali legate alla progettazione svolta secondo norme ormai superate.

Il calcestruzzo armato, pur garantendo buone prestazioni meccaniche, è esposto a processi di deterioramento di natura meccanica, fisica e chimica, spesso aggravati da difetti esecutivi (scarsa compattazione, copriferro insufficiente, eccesso di acqua d’impasto). A questi fenomeni si aggiungono problematiche dovute all’applicazione di criteri di progettazione poco sensibili alle azioni sismiche che portano a carenze a livello di concezione strutturale e di dettagli costruttivi. Per questi motivi i nodi trave-pilastro risultano spesso zone critiche in quanto sede di intensificazioni di sforzo rilevanti che si generano quando la struttura viene investita da azioni orizzontali.

La mancanza di dettagli costruttivi adeguati in queste parti della struttura può ridurre notevolmente la capacità dissipativa e la resistenza alle sollecitazioni orizzontali in ambito sismico.

In questo contesto gli interventi di rinforzo mediante sistemi compositi a matrice inorganica (FRP) offrono una soluzione efficace: le fasciature applicate sugli elementi strutturali funzionano come armature aggiuntive, aumentando la resistenza delle strutture esistenti. In questo contesto, una novità rilevante è rappresentata dall’aggiornamento delle Istruzioni CNR-DT 200 R2/2025 che introducono, tra le altre novità, un modello di riferimento per il calcolo della resistenza dei nodi trave-pilastro rinforzati con FRP applicati sulla superficie esterna del pannello nodale.

CNR DT 200 R2/2025: esempio di applicazione delle istruzioni con 3 tipologie di rinforzo FRP

Nel documento in pdf qui in allegato si approfondisce il tema dei nodi trave-pilastro in cemento armato, analizzando le verifiche previste dalle norme per strutture nuove ed esistenti e presentando le novità introdotte in tal senso dalle istruzioni CNR-DT 200 R2/2025. Il modello proposto si basa sull’applicazione delle formulazioni fornite dalla Circolare 21/01/2019 n.7 per la verifica dei nodi esistenti e considerando una resistenza a trazione diagonale del calcestruzzo maggiorata del contributo offerto dal rinforzo. Quest’ultimo si valuta in funzione delle proprietà meccaniche e geometriche del sistema FRP e dipende dalla geometria del nodo e dall’orientamento delle fibre.

Nell'approfondimento dedicato (SCARICA QUI IL DOCUMENTO) viene proposto un esempio applicativo che valuta gli incrementi di capacità conseguibili a seguito del rinforzo di un nodo trave-pilastro in cemento armato a seguito dell’applicazione di un sistema composito FRP quadriassiale, realizzato con il tessuto FRP CARBON QUAD di Tassullo.

Le soluzioni tecniche di Tassullo

Tassullo presenta soluzioni tecniche per tutte le esigenze di cantiere, sia per le nuove costruzioni sia per le costruzioni esistenti. Per quanto riguarda la protezione, il ripristino e il rinforzo delle strutture in calcestruzzo armato, la linea ARMIS comprende malte strutturali, reti e sistemi di connessione certificate secondo le norme vigenti per il consolidamento strutturale, il ripristino e la messa in sicurezza di strutture sia in muratura che in calcestruzzo.

I prodotti della famiglia RENOVA sono stati formulati dall’Istituto Interno di Ricerca e Sviluppo di Tassullo per garantire la massima efficacia degli interventi, ottimizzandone la lavorabilità e l’efficienza in cantiere. L’ottenimento di queste caratteristiche è reso possibile dall’innovativa No Crack Technology che, senza l’uso di fibre sintetiche, assicura eccellenti prestazioni meccaniche e ritiri compensati, minimizzando il rischio di cavillature anche in caso di spessori elevati.

I prodotti della famiglia RENOVA compongono quattro sistemi che rispondono alle più comuni tipologie di lavorazione riscontrabili in cantiere nell’ambito del ripristino e del rinforzo di elementi strutturali in calcestruzzo armato:

Ripristino CLS per la riparazione del cemento armato degradato, è un sistema Tassullo che prevede l’uso del passivante RENOVA OXI da applicare sulle armature e due diverse opzioni per il ripristino volumetrico e la protezione superficiale:

• l’utilizzo del prodotto RENOVA, con formulazione 2 in 1, adatto sia al ripristino che alla rasatura;
• l’utilizzo del prodotto RENOVA TIXO (per applicazione manuale) o RENOVA MEC (applicabile con comune macchina intonacatrice a ciclo continuo) per il ripristino e successiva rasatura protettiva con RENOVA FINISH.

Ringrosso CLS è un sistema per il rinforzo strutturale mediante incremento di sezione e rasatura protettiva da realizzare con RENOVA FINISH. Il ringrosso di sezione può essere conseguito mediante:

• l’utilizzo di prodotti colabili come RENOVA FLUID (adatto a spessori fino a 15 cm senza aggiunta di ghiaia in cantiere) o RENOVA FLUID HP (prodotto pompabile a macchina e destinato ad applicazione in spessori contenuti);
• l’utilizzo di RENOVA MEC, betoncino tixotropico

Inghisaggio CLS per l’ancoraggio di armature integrative, realizzabile mediante tre prodotti alternativi: RESINA VE (resina bicomponente vinilestere senza stirene in cartucce), CARBON EPOX (resina epossidica bicomponente da miscelare in cantiere), RENOVA CONNECT (malta per inghisaggio strutturale).

Rasatura CLS: sistema per la finitura superficiale del calcestruzzo con RENOVA FINISH o RENOVA (più idoneo per superfici irregolari) oppure con HYDRO STOP per le superfici soggette ad attacco chimico severo.

Tutti i prodotti sono marcati CE in accordo alle parti pertinenti della Norma UNI EN 1504 e altre specifiche europee applicabili.

La proposta tecnica di Tassullo comprende anche nuovi sistemi compositi a matrice polimerica FRP impregnati in situ in fibra di carbonio e matrice epossidica, in conformità alla Linea Guida Ministeriale e in possesso di ETA. I sistemi FRP sono stati sviluppati al fine di garantire elevate prestazioni meccaniche, massimizzando la semplicità delle operazioni di impregnazione in cantiere. La proposta comprende tre sistemi in classe prestazionale 210 C: due monodirezionali con tessuti da 300 e 600 g/m² (ARMIS CARBON 300 e ARMIS CARBON 600) e uno quadriassiale con tessuto da 380 g/m² (ARMIS CARBON QUAD).

I tre sistemi utilizzano la resina epossidica bicomponente CARBON EPOX come matrice e sono provvisti di valutazione tecnica europea (ETA). Questi sistemi possono essere applicati previa stesura del primer epossidico CARBON FIX. Per la realizzazione di connessioni puntuali, può essere utilizzata la corda in fibra di carbonio ARMIS CARBON JOINT disponibile in diversi diametri, da impregnare con CARBON EPOX.