Caratterizzazione della resistenza del vetro strutturale

4. PROBLEMATICHE DI MODELLAZIONE DEL COMPORTAMENTO DEL VETRO E RECENTI RICERCHE PER IL MIGLIORAMENTO Come già anticipato nell’introduzione, il problema attuale della progettazione di elementi strutturali in vetro è nella non completa comprensione del modello matematico a cui si accosta la sua rottura di tipo fragile, che dunque costringe a misure cautelative molto gravose in sede di progetto non potendo definire in maniera sicura un valore di tensione di rottura al 5 percentile. Ci sono inoltre molte altre peculiarità del materiale che hanno reso fino ad oggi molto difficile l’individuazione di una procedura standard che possa identificare in maniera accurata ed univoca la resistenza del vetro caratteristica e di progetto. Di seguito verranno riportate le problematiche analizzate in precedenti studi che sono state considerate nell’esecuzione dei test effettuati. 4.1 Inefficienza dell’approccio classico dell’ingegneria civile Per progettare strutture in vetro è necessaria l’accettazione di una “bassa rottura” cioè una rottura imprevista poiché, in accordo con DIN EN 1990, il valore-obiettivo di rottura Pfdelle componenti strutturali nell’ingegneria civile per un anno è diPf = 1.3*10^-6 [1/Anno], mentre per cinquanta anni pari a Pf= 7.2*10^-5 [1/50Anni]. Ma dato che per il vetro il coefficiente di variazione caratteristico per il vetro è pari a  = 0.3 per le superfici e  = 0.2 per i bordi, questo implica che, data la natura fragile del materiale campione con le stesse caratteristiche nominali possono esporre grandi variazioni di tensione di rottura: proprio per questo motivo, la resistenza del vetro è un parametro non deterministico ma probabilistico, il che ci porta a dover conoscere bene le funzioni di distribuzione della densità di probabilità di rottura per decidere il frattile desiderato per una progettazione in sicurezza, data l’impossibilità di determinare un valore caratteristico di tensione massima dal quale ricavare una tensione di progetto sufficientemente certa e cautelativa. [3] Infatti, la resistenza del vetro dipende dalle condizioni del materiale, dimensione e posizione dei difetti e tipologia ed intensità dei carichi applicati. Per necessità pratica, sarà necessario individuare una procedura che, con le giuste accortezze sia in primis accurata ed efficacie, inoltre dovrà essere facilmente realizzabile e replicabile, in modo che i test che verranno realizzati dai futuri operatori possano essere quanto più identici e non influenzate da apparecchiature o operazioni complesse (più sensibili a deviazioni di comportamento) che limitino in maniera eccessiva la realizzabilità della prova, e quindi la sua diffusione e standardizzazione. Per tale motivo, come riesporremo in dettaglio nel paragrafo 4.5 (prove doppio anello coassiale), ci focalizziamo in questo lavoro sulle prove a doppio anello coassiale a piccola superficie, escludendo come possibile futuro standard la prova a doppio anello coassiale a larga superficie poiché: - E’ stato dimostrato che nel corso della prova entrano in gioco delle non-linearità geometriche che necessitano relazioni in fase di elaborazione di tipo non lineare, per le qualiandrebbero corretti i dati di tensione di rottura ultima raccolti, tramiteulteriori relazioni che senza dubbio complicano più del necessario il processo di elaborazione dei dati, complicando il semplice utilizzo e ripetizione della prova [5], nonché nella successiva fase di elaborazione dei dati [7];