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Giorgio Serino » 14.Le verifiche a fessurazione ed a rottura nel c.a.p.


Verifica a fessurazione nel c.a.p.

Gli alti tassi di lavoro delle armature da c.a.p. ed il loro ridotto diametro rendono particolarmente pericolosa una corrosione, seppure esigua, delle armature pretese. La verifica a fessurazione è necessaria per le strutture in c.a.p. site in ambiente aggressivo (ad es. in ambiente marino o in presenza di agenti chimici). D’altra parte, le verifiche elastiche al tiro ed in esercizio già garantiscono un margine di sicurezza alla fessurazione.

Al tiro

Al tiro


Verifica a fessurazione nel c.a.p.

In esercizio

In esercizio


Verifica a fessurazione nel c.a.p.

Confronto tra i valori limite delle tensioni di trazione al tiro (-0,10 fckj) ed in esercizio (-0,07 fck, in ambiente poco o moderat. aggressivo e combinazione rara) con la tensione caratteristica di rottura a trazione per flessione.

La verifica a fessurazione è implicitamente soddisfatta dalla verifica delle tensioni normali in esercizio per fck ≤ 50 N/mm2 !


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Le travi in c.a.p. presentano un comportamento di tipo (a) in figura (rottura fragile), contrariamente alle travi in c.a. normale, che usualmente presentano un comportamento duttile del tipo (b).

Il calcolo del momento ultimo (verifica allo SLU) è necessario perché il comportamento non lineare successivo alla fessurazione non garantisce che non si possa avere un repentino collasso con margini di sicurezza di molto inferiori ai coefficienti di sicurezza impliciti nelle verifiche in esercizio.


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Ipotesi alla base del calcolo:

  • conservazione delle sezioni piane (diagramma delle ε lineare)
  • perfetta aderenza acciaio-cls. (dopo iniezione se post-tensione)
  • si trascura il contributo del cls. teso
  • per l’acciaio armonico occorre tener conto della deformazione iniziale εop

Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Diagramma di calcolo del cls.: In alternativa al diagramma parabola-rettangolo, è possibile usare lo “stress-block” di normativa.

Diagramma di calcolo del cls.

Diagramma di calcolo del cls.

Diagramma di calcolo dell’acciaio ordinario

Diagramma di calcolo dell'acciaio ordinario


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Diagramma σ-ε effettivo dell’acciaio preteso

La lettura delle coppie di valori σ–ε sul diagramma dell’acciaio armonico deve essere effettuata tenendo conto del comportamento del materiale soggetto a fasi successive di carico e scarico. In particolare, l’acciaio viene teso inizialmente al valore σsp(t=0) (tratto OA) successivamente scaricato in seguito alle perdite lente fino al valore σsp(t=∞) (tratto AB) e nuovamente caricato per il raggiungimento della configurazione limite della sezione (tratto BAC).

Diagramma effettivo dell’acciaio preteso

Diagramma effettivo dell'acciaio preteso


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Condizioni di rottura “duttile”

Condizioni di rottura “duttile”


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Condizioni di rottura “fragile”

Condizioni di rottura “fragile”


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Procedura:

  • si ipotizza yc = ylim (rottura bilanciata) e da C< o >T si deduce la regione di rottura (a o b)
  • si ottiene yc dall’equilibrio alla traslazione (C=T)
  • si calcola Mu dall’equilibrio alla rotazione
Condizioni di rottura duttile (regione b)

Condizioni di rottura duttile (regione b)

Condizioni di rottura fragile (regione a)

Condizioni di rottura fragile (regione a)


Verifica a rottura (SLU) nel c.a.p.

Esempio: vedere esercizio 2 c.a.p. a.a. 2005/06

I materiali di supporto della lezione

E. Giangreco, Le verifiche a fessurazione e rottura (cap. XVII del libro: Teoria e tecnica delle costruzioni: teoria del c.a. normale e precompresso), Liguori editore, Napoli, 1992

E. F. Radogna, Costruzioni di cemento armato precompresso: precompressione totale e precompressione limitata [cap. 14 del libro: Tecnica delle costruzioni – vol. 2 (Costruzioni composte “acciaio-calcestruzzo” – Cemento armato - Cemento armato precompresso)], Masson editore, Milano, 1991

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