Teoria Tecnica delle costruzioni - parte 2

Fessurazione

E' un problema di durabilità della struttura che, venendo a contatto con l’esterno, rischia la corrosione delle armature. Studio lo S.L.E. considerando

1. Condizioni ambientali
   • Ordinarie (campagna...)
   • Aggressive (città...)
   • Molto aggressive (mare, industrie...)
2. Sensibilità armature a corrosione
   • Armature sensibili (da precompresso)
   • Arm. poco sensibili (ordinarie)
3. Combinazioni di carico
   • Rara (Valori max di tutti i carichi variabili Ψp che però verificandosi raramente e per poco tempo risulta poco rischiosa)
   • Più gravoseperché ho fessure più piccole, ma sempre presenti
   • Frequenti (ho coeff. minori per i carichi variabili Ψ1 Ψ2 cioè ho quindi minori sollecitazioni ma, con maggiori tempi di esposizione)
   • Quasi permanente (Carichi sempre presenti ma con valori minimi. Ampiezze minime, ma SEMPRE presenti nella vita)

Prova di trazione

Nelle sezioni composte da CLS e Acciaio ritroviamo il fenomeno dell'aderenza per cui all'interno delle sezioni c'è il trasferimento di tensioni dalle barre al CLS fino al raggiungimento di ε_cs = ε_ac nella zona di regime.

Caso generale: perfetta aderenza

Agli estremi, l'acciaio è tutto teso e sopporta da solo N, mentre il CLS non è sollecitato.

• σ_sc = 0
• σ_s = N / A_s

Non manca che la tensione entri quasi all'interno anche in CLS inizia ad essere soggetto-tensione; aderenze dovute da CLS aumentano fino ad entrare nella zona di regime.

• σ_sc N/A_sc
• σ_s N/A_s
• Valida N = N_c + N_s

Relazione di equilibrio

6c·A_c-πΦ/4

Dist. per raggiungere la condizione a regime viene scritta:

• L_c: A_c
• πΦ_d·c_d

fctk = RESIST. A TRAZIONE

fctm = RESISTENZA MEDIA A TRAZIONE

All’inizio il CLS resiste bene alla forza di scorrimento fino ad arrivare alla

resistenza a trazione del CLS (fctk)

qc = fctk

1_a fessura

Con la formazione della 1_a fessura, avrò altre 2 sezioni terminali

e una nuova.

Se aumento ancora lo sforzo normale

arrivo a qc=fctm in cui l’acciaio

prende tutto N e la tensione del

CLS va a zero: si formano nuove

fessure.

Per creare nuove fessure, devo però

avere una distanza minima LTR:

LTR=

Quando la distanza tra 2 fessure

è <2LTR, si è arrivati a una fessurazione

stabilizzata in cui non si possono

più formare fessure.

Quando ho una sovrapposizione delle

zone di tr, non ho più condizione a

regime e qc resta costante e aumenta

l’ampiezza delle fessure.

qc

• fctk
• fctk
• fctm
• fctm

Le fessure che si formeranno non avranno né un interasse regolare, né

lunghezze uguali. Considero quindi un lmedio:

lmedio=

μ=

n^o fessure=

wm=

ampiezza

media fessure

VERIFICA: wd≤wi

Wd=1.7wm

Wm=(Esm-Esc1)

wd= valore caratteristico (frattile 95%)

NORMATIVA:

• Armatura trasversale minima A/S ≥ 1.5 bwt
• Almeno 3 staffe/m ≤ 0.33m per limitare il ritiro dei cls. Ha una fessurazione più diffusa, ma con ampiezze minori.
• Interasse ≤ 0.8d condizione per la quale si può formare il traliccio e avere un angolo di 45° nella biella.
• Almeno il 50% delle sollecitazione a taglio deve essere affidata alle staffe.

CURVA DI INTERAZIONE M-N

Una volta superato il campo elastico le ε continuano a chiudere e l'asse neutro si sposta tende a salire.

La sezione raggiunge lo SLU quando il cls arriva a 3,5‰ (schiacciando) perché difficilmente ho una rottura per cls di acciaio. (Significa che la sezione è sottoposta principalmente a trazione). NB: la rottura del cls avviene con l'acciaio snervato, perché se non rischio una rottura fragile.

La rottura non avviene per tensioni max, ma per deformazioni max.

Presa una sezione, creo 00 diagrammi di SLU passanti per Ecu=3,5‰ e per ognuno di questi diagrammi, ho valori M-N diversi. Ho 00 rette passanti per ecu → ho 00 valori M-N che portano alla max deformazione del cls.

Questi punti (M-N) definiscono una curva, curva di interazione, luogo dei punti MuNi oltre i quali si determina la crisi della sezione sollecitata. (Frontiera del dominio di resistenza)

1◦ Ho solo trazione

L’armatura è tutta tesa con εs=1,7 ‰ n, si è abbassato, ma l'armatore superiore è ancora tesa perché sottile.

2-4

Le deformazioni piccole e la rottura può essere definita duttile. L’armatore superiore è tesa e σ tensionatura, ma meno piano la si decrementa o aumenta la zona compressa. Es ≥ 10 ‰ n o l.n. Scende.

5◦

L’armature sup. è compressa e ha limite tes La sezione tecnifica le Mu max l’armatura è ai limite del campo elastico Ecu=3‰.

6◦

Ho solo compressione

ε è abbassato e perde il contributo di n. La sezione ha casi β impiegato verde, → ancora una rottura fragile un esluzzo del sole cls e non ha trazione.

Verifica: Se il pto (M,N) è interno alla curva, allora la sezione è verificata Nd≥Nd _[g] Ed ≥ Ed _[g].

Se il pto è esterno al 'dominio di resistenza' la sezione non è verificato e va in crisi.

Come troppo in nsi pliosti di curvato di diagrammi esogiando se in seghi ponco mataggio e t all’an grande alce lotedd.

RAFFREDDAMENTO DIFFERENZIALE

Le cui zone si raffreddano prima delle zone di raccordo quando lascio il lingotto d'acciaio all'aria aperta dopo la sagomatura.

Quando anche le zone di raccordo si freddano, obbligano il resto

della trave ad accorciarsi quando è già fredda. Si creano così tensioni

di coazione, che sono presenti nel profilato già prima di essere messe

in opera. La sezione nel suo complesso si deforma e devo tenerne

conto nella verifica di instabilità.

VERIFICHE:

1. _Ned ≤ _NcRd - (_fyk · _A) / _γm0 (in trazione)
2. _Ned ≤ _NbRd · (_χ(λ) · _A · _fyk) / _γm1 (in compressione)

_χ = _σce(λ) / _fyk = 1 / ω

_χ: coeff. riduttivo delle prestazione che mi dice quanto vale _σce

in corrispondenza delle curve del profilato che mi interessa.

H0 = curve _σce=1 o seconde del profilato

CRISI DELLE UNIONI BULLONATE

1) TRANCIAMENTO DEL GAMBO

La lamiera esercita una sollecitazione ripartita sul gambo (assimilabile ad una trave tozza (iperstatica) che è sensibile a taglio), quindi le sollecitazioni possono mandare in crisi il gambo.

La resistenza del gambo è la capacità di resistere a tranciamento, data dalla sperimentazione:

F_v,Rd = 0.6 x f_tb x A / y_m2

NB: Se il gambo è filettato A = Area residua resistente.

2) RIPOLLAMENTO

Se ho alte tensioni, il bullone, a contatto con la lamiera, può deformarla plasticamente, in corrispondenza con il foro, fino al distacco.

RIPOLLAMENTO = 4.5 * (f_y)_{TENS.D.SNERVAMENTO LAMIERA}

3) STRAPPO

Avviene quando il foro è troppo vicino alla fine della lamiera (e₁) e i fori sono troppo vicini tra loro (p₁), la lamiera si rompe a trazione, facendo uscire il gambo.

Il foro è troppo vicino al termine laterale della lamiera (e₂), c’è un picco di tensioni in corrispondenza del foro.

VERIFICA PER RIPOLL./STRAPPO x TENSIONI DI PICCO

f_b,Rd = f_t x k x d x t / y_m2

F_v,ed ≤ f_b,Rd

• x: coeff legati a geometria dei bulloni
• d: diametro bullone | AREA SEZIONE |
• t: spess lamiera
• f_t: resistenza a rottura della lamiera