Indice
La resistenza a taglio delle travi in c.a. può essere determinata sia in assenza che in presenza di specifiche armature.
Il comportamento a taglio può essere valutato attraverso diversi modelli, relativi sia alla sezione trasversale che a quella longitudinale, ed in funzione delle varie fasi comportamentali della sezione trasversale soggetta a flessione.
I fase comportamentale
Nella I fase comportamentale la sezione è interamente reagente.
Le massime tensioni di taglio agenti sulla trave possono essere determinate mediante:
A. la teoria di De Saint Venant
B. la trattazione semplificata di Jourawski. Dall’equilibrio del concio dz si ricava, con riferimento ad una generica corda ortogonale alla sollecitazione di taglio:
τzy =(Vy,Ed · Sg-g)/(Ig-g · b)
dove
I fase comportamentale
La tensione massima (τzy,max) si attinge quando il rapporto Sg-g/b, è massimo.
Di conseguenza, se b è costante, la tensione massima viene raggiunta in corrispondenza dell’asse baricentrico.
In una sezione in c.a. a doppia armatura, l’andamento delle tensioni è di tipo parabolico con due discontinuità in corrispondenza delle armature.
II fase comportamentale
Nella II fase comportamentale la sezione è fessurata e, quindi, parzializzata.
Anche in questo caso, per determinare lo stato tensionale nella sezione, si può ricorrere alla trattazione di Jourawski.
Nella sezione soggetta a flessione, il diagramma delle tensioni tangenziali τzy presenta il seguente andamento:
II fase comportamentale
Nel caso di sezioni soggette a pressoflessione, per le quali l’asse neutro non coincide con quello baricentrico, il diagramma delle t presenta le seguenti caratteristiche:
Nel metodo agli stati limite non sono previste, in campo lineare, verifiche di resistenza significative per le fasi comportamentali I e II.
Tuttavia, è possibile effettuare un controllo delle tensioni tangenziali confrontando la τzy,max con un valore limite, corrispondente alla fessurazione per trazione del calcestruzzo lungo le direzioni principali di tensione nel piano della trave.
III fase comportamentale
In questo caso, per il calcolo della resistenza a taglio, è necessario considerare diversi tipi di meccanismi resistenti che si instaurano all’interno della trave, quali:
A. meccanismo a pettine;
B. ingranamento degli inerti, effetto spinotto, effetto dovuto a sforzo normale.
A. Meccanismo a pettine
Il meccanismo resistente, in questo caso, si basa su un modello della trave costituito da un corrente compresso di calcestruzzo (cls), da puntoni inclinati di cls individuati da due fessure adiacenti, e dall’armatura longitudinale a flessione che collega i puntoni inclinati, ovvero i denti del pettine. Ciascun dente del pettine è soggetto ad una risultante di pressoflessione (vedi figura a lato).
La resistenza a taglio della trave corrisponde all’attingimento della tensione limite di trazione per flessione nella sezione d’incastro del generico dente.
B. Ingranamento degli inerti, effetto spinotto, sforzo normale
Ulteriori meccanismi resistenti a taglio sono quelli dovuti a:
Per tenere conto dei diversi meccanismi, è possibile fare riferimento a formule di carattere teorico-sperimentale per il calcolo delle resistenze a taglio in funzione dei vari contributi.
Armatura a taglio
Quando la sollecitazione di taglio supera il valore limite corrispondente alla trave non armata, occorre predisporre specifiche armature lungo la trave.
Le armature a taglio vengono disposte con passo s e presentano un’inclinazione variabile α rispetto all’asse della trave, che generalmente pari a 45° (ferri piegati) o a 90° (staffe).
In questo caso, per il calcolo della resistenza ultima si ricorre ad un modello a traliccio.
Il traliccio di Mörsch
Tale modello prevede la schematizzazione della trave attraverso un traliccio composto da:
Il collasso avviene: per schiacciamento del cls; per snervamento dell’acciaio.
La verifica di resistenza si effettua controllando che:
VEd < VRd con VRd = min (VRd,c ; VRd,s)
dove:
VRd,c = resistenza ultima a taglio della biella compressa;
VRd,s = resistenza ultima a taglio dell’asta tesa.
1. L'architettura strutturale e l'evoluzione dell'arte del costrui...
3. La misura della sicurezza strutturale
5. Introduzione alle costruzioni in acciaio
7. Resistenza e stabilità: la classificazione delle sezioni trasv...
9. Le membrature inflesse e pressoinflesse: verifiche SLU e SLE
10. I collegamenti e le unioni elementari
11. Introduzione alle costruzioni in cemento armato
13. Stato limite ultimo per tensioni normali
14. SLU per tensioni normali: la flessione semplice
15. SLU per tensioni normali: pressoflessione
16. Stato limite ultimo per tensioni tangenziali
17. Stati limite di esercizio: fessurazione e controllo tensionale
19. La classificazione dei sistemi strutturali