Teoria di Tecnica delle costruzioni

Le azioni sulle costruzioni

• Carichi permanenti
  • Senza modificazione nel tempo
  • Peso proprio della struttura
• Carichi variabili (accidentali)
  • Variabili nel tempo
  • Peso di arredi, persone
  • In normativa i valori sono massimi
  • Comprendono gli effetti ordinari dinamici

In condizioni normali, in base alla denominazione d'uso, carico massimo in cui la struttura non subisce danni

• Si misurano con modelli semplificati che simulano i veri carichi variabili
• Utilizzare carichi statici equivalenti per semplicità

Es: Calcolo dei solai Si considera un carico statico distribuito in modi diversi per simulare il valore massimo nelle sezioni significative

Domande:

1. Parlami delle azioni sulle costruzioni:
   • Differenza tra carichi permanenti/variabili
   • Come si considerano carichi variabili e perché
   • Esempio di sovraccarichi
   • Azioni estreme che sollecitano una struttura?
     • Diretta: carichi permanenti, variabili (servizio, neve, vento ecc)
     • Indiretta: variazioni termiche, precompressioni, ritiro cls, eccentricità non voluta, imprecisioni geometriche, spostamento di vincoli
     • Fisico chimiche: agenti aggressivi, umidità, gelo
2. Carico da neve
   • Differenza tra nevi:
     • Fresca 1kN/m³
     • Ore/giorni 2kN/m³
     • Set/mesi 2,5/3,5 kN/m³
     • Umida 4 kN/m³
   • Problema sui compluvi
   • Tetto >60° no problemi se non ha ritegni

qs = μ_i · q_sk ce · ct

• qs = Carico su copertura
• μ_i = Coeff. di forma
• ce = Coeff. di esposizione
• ct = Coeff. termico
• q_sk = Valore caratteristico
• q_sk
  • Zone per regioni (zone)
  • Altitudine sul livello del mare
  • Periodo di ritorno 50 anni

METODO SEMIPROBABILISTICO AGLI STATI LIMITE

• USA COEFF PARZIALI DI SICUREZZA
• SOPPIANTATO IL METODO DELLE TENSIONI AMMISSIBILI
• VERIFICARE CHE LE GRANDEZZE CHE AGISCONO IN POSITIVO → PICCOLA PROBABILITÀ DI ESSERE SUPERATE.

VALORE CARATTERISTICO DI RESISTENZA R_k → 5% NON SUPERATO DI SOLLECITAZIONE S_k → 95% NON SUPERATO

PARTIRE DALLA CURVA TEORICA DI GAUSS DETERMINANDO VALORE MEDIO TENDERE CONTO DELLA VALENZA PROBABILISTICA SARATO QUADRATICO MEDIO

VALORI CARATTERISTICI SOSTITUITI DAI VALORI DI CALCOLO PEDICI d

• S_d = VALORE CARATTERISTICO (S_k) MOLTIPLICATO PER γ_f
• R_d = VALORE CARATTERISTICO (R_k) MOLTIPLICATO PER 1/γ_m

VERIFICO CHE S_d ≤ R_d → FUNZIONALITÀ E TENSONE SLE

• DEFINIRE LO SCHEMA GEOMETRICO E CARICHI → PREDIMENSIONAMENTO ELEMENTI STRUTTURALI
• ANALISI STRUTTURALE → ANALISI DEL CAMPO ELASTICO LINEARE
• NOTO IL LEGAME COSTRUTTIVO → CALCOLO IL VALORE CARATTERISTICO DI SOLLECITAZIONE RESISTENTE R_k MOLTIPLICATO PER 1/γ_m

DEVE ESSERE SODDISFATTA OGNI SEZIONE DELLA STRUTTURA

IN CA - CLASSI DI ACCIAIO A 27

• B450C (CA NORMALE)
• FILI (PRECOMPRESSO)

COME SI COMPORTA A TRATTO STATICO LINEARE

• TENSIONE DI SNERVAMENTO Fy
• SCORRIMENTO PLASTICO
• FASE DI INCREMENTO
• RESISTENZA MASSIMA Fc
• TRATTO INSTABILE (FORMA NEGATIVA)
• ROTTURA

VECCHI ACCIAI

• BARRE TONDE TRA 6 E 30mm FeB22k FeB32k
• MODESTA RESISTENZA ALLO SNERVAMENTO (220/300 MPa)
• NOTEVOLE DUTTILITA' (ALLUNGAMENTO > 20%)
• DIFFERENZA GRANDE TRA Fy e Ft

ACCIALI USATI ORA

• BARRE CIRCOLARI CON RIBSALI PER AUMENTARE L'ADERENZA
• PER I CALCOLI USARE BARRE CIRCOLARI EQUIVALENTI
• B450C
• ALTA RESISTENZA ALLO SNERVAMENTO (450 MPa)
• BASSA DUTTILITÀ (ALLUNGAMENTO 7.5%)

ACCIALI PRECOMPRESSO - FILI INTRECCIATI

• ALTISSIMA RESISTENZA, MANCA SNERVAMENTO E FASE PLASTICA

Σ_c =₁/² (

b

(

d-x)

) = 0

b x² - 2 m A_s (d-x) = 0

b x² - 2 m A_s d + 2 m A_s x = 0

eq. 3rd grado: calcolo x

per l’equilibrio alla rotazione

Σ_c b

^x/₂ 2/³ x + Σ_c m d-x/x A_s (d-x) = M

Σ_c (^x2/₃ + m (^d-x/_x)² A_s) = M

Σ_c = ^M/_b x²/₃ + m (^d-x/_x)² A_s

sostituisco in

σ_c = Σ_c m σ_c x/x per calcolo σ_s

2) SEZIONE PARZIALMENTE COMPRESSA

• PER IPOTESI DI CONSERVAZIONE DELLA SEZIONE PIANA

ε_c = ε_x ⇒ ε_s = ε_x \(\dfrac{d-x}{x}\) ε_c = \(\dfrac{ε_s}{x}\) ⇒ ε'_s = \(\dfrac{ε_c}{x}\)(x-d') ε_c = \(\dfrac{ε_x}{x}\) ⇒ ε_s = \(\dfrac{ε_c(x-d')}{x}\)

• PER LE LEGGI COSTITUTIVE DEI MATERIALI

σ_s = E_s ε_s σ'_s = E'_s ε'_s σ_s = E_s ε_s ε_c = E_c ε_c

→ σ_s = σ_cm \(\dfrac{d-x}{x}\) e σ'_s = σ_cm \(\dfrac{x-d'}{x}\) con m = \(\dfrac{E_s}{ε_c}\)

• PER EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE IN P

σ_c \(\dfrac{b}{2}\) (e+h\(\dfrac{x}{3}\)) - σ_s A_s (\(\dfrac{-h}{2}+d\)) + σ'_s A'_s (e-\(\dfrac{h}{2}\)+d') = 0

→ eq 3° grado trovato

• EQUILIBRIO ALLA TRASLAZIONE

σ_c \(\dfrac{b}{2}\) - σ_s A_s + σ'_s A'_s = N

→ Conoscendo x trovo σ_c e σ_s e σ'_s

9.2 Resistenza a Taglio

La verifica a taglio è una verifica locale, pur se non si può fare più riferimento a una singola sezione.

Sollecitazioni molto basse —> comportamento elastico lineare.

Superata la sollecitazione a trazione —> fessura —> andamento perpendicolare alle isostatiche di trazione.

Al crescere del carico, la fessura si propaga e si inclina verso l'asse della trave.

Lo stato limite ultimo a taglio presuppone in generale una struttura ampiamente fessurata.

Alla resistenza a taglio allo SLU, oltre all'armatura trasversale (staff, ferri piegati) collaborano diversi principali meccanismi che affiancano le armature di parete.

1. Corrente compresso

   Una trave conserva sempre una zona compressa priva di fessurazione dove il CLS offre un contributo resistente attraverso le tensioni tangenziali.

2. Effetto arco

   La trave ha altezza finita ed in prossimità degli appoggi devia il flusso di compressione verso gli appoggi.

3. Effetto interblocco

   Tiene conto che le fessure oblique siano scabre —> oppongono allo scorrimento una forza di attrito. Questo effetto è più marcato —> è la compressione.

4. Effetto bietta o spinotto

   Contributo resistente offerto dalla rigidezza flessionale dei segmenti dell'armatura che attraversano la lesione.

   —> Spinte a vuoto esercitate su armatura longitudinale riprese con adeguati ricoprimenti e con staffatura fitta.