Tecnica delle Costruzioni - Introduzione alla teoria del calcestruzzo e dell'acciaio ed esercizi svolti

Settore: ICAR/09

TECNICA DELLE COSTRUZIONI

Teoria & Esercizi

UNIMOREUniversità degli Studi di Modena e Reggio Emilia

Filippo RibesNOTEWAVE_RF

Settore: ICAR/09

TECNICA DELLE COSTRUZIONI

Teoria & Esercizi

UNIMORE Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia

Filippo Ribes NOTEWAVE_RF

Autore degli appunti: Filippo Ribes

Gli appunti sono stati scritti sulla base delle lezioni svolte dal Professor Loris Vincenzi.

Per dubbi, chiarimenti o altro, mi trovi su Instagram:ig: NoteWave_RFig: fil_ribes

TEORIA

SICUREZZA DELLE STRUTTURE

Strutture affidabili

• vita utile di progetto: periodo durante il quale si presume che una struttura venga utilizzata per gli scopi previsti. V_R = V_N C_u, con V_N vita nominale , C_u coeff. d'uso ;
• stato limite: situazione al di là della quale la struttura cessa di adempiere alla sua funzione. Possiamo avere:
  • - stati limite ultimi (SLU) valore estremo capacità port.
  • - stati limite di esercizio (SLE) perdita di funzione della struttura.

Una struttura è affidabile quando presenta misure positive di sicurezza per ogni suo stato limite durante l'intera vita utile di progetto.

Misura della sicurezza

Effettuando delle prove di rottura di provini in cls, è possibile tracciare la curva a lato. In ordinate mettiamo il m.p. di provini impiegati, mentre in ascissa si ha lo sforzo normale σ applicato. Notiamo due valori di σ: quello in cui abbiamo il 95% di provini rotti e quello in cui si ha il restante 5% (σ_m). Sebbene quest’ultimo sembri un valore molto

piccolo, e uno successivo, può succedere che il 1% cada appena prima o appena dopo questo valore, e vorrebbe dire avere il 5% di probabilità di crollo della struttura. La normativa impone che tale probabilità debba essere dell'ordine del millesimo (10^-3), si parla in questo caso di valore caratteristico a compressione σ_K.

Per comprendere meglio, consideriamo la trave a lato soggetta ad un carico

σ_K = M_max / I · x

σ_max = M_max H / I · z

σ_max ≤ σ_K × γ_m

Si impongono quindi dei coeff. di sicurezza su σ_K e q_k:

σ_K ☞ σ_d = σ_K / γ_m; q_k ☞ q_d = q_k × γ_q

con:

• γ_m: coeff. parziale di sicurezza sul materiale,
• γ_q: coeff. parziale di sicurezza sul carico,
• M_Rd: momento max. a cui può resistere la struttura.

Mai: c'è chi si usano quindi: valori di progetto caratteristici, del calice "d", da sostituire a normali valori; in questo modo, si riescono ad ottenere probabilità di collasso del 10^-3.

Stato limite ultimo

Siamo

• R_d: resistenza di progetto;
• S_d: sollecitazione di progetto;

e allora deve essere sempre verificata la seguente disuguaglianza:

R_d > S_d

Se R_d = S_d ⇒ si è nella situazione di limite di accettabilità di sicurezza (non va molto bene).

σ_R

γ_M

σ_d = σ_k / γ_M

R_d dipende dalla geometria dello schema

R_d

M_Rd N_Rd V_Rd

>

S_d dipende dalla geometria dello schema statico, etc...

S_d

M_Sd N_Sd V_Sd

Fenomeno di plasticizzazione

Se, ad esempio, si aumenta il momento in una trave, le σ cambiano e questa non va subito a collasso.

Sono più utili ma rimarrà comunque in sicurezza.

Si seguono delle analisi al collasso del materiale, cioè si individuano quei valori di σ ed ε per cui il materiale non è più elastico e limite (collasso).

σ

ε

Orditura

L'orditura ci dice come sono disposti travi e travetti di un solaio.

Si indica con delle frecce (→) come in figura.

Negli esercizi, ci riferiamo a schemi simili.

È dall'orditura che capisco quali luci adottare per il calcolo delle sollecitazioni (che vedremo nel capitolo seguente).

METODO DELL'EQUILIBRIO

Metodo dell'equilibrio e metodo della congruenza.

Metodo della congruenza è il metodo di risoluzione degli esercizi visti in scienza delle costruzioni.

Metodo dell'equilibrio: consiste nel determinare l'unica soluzione equilibrata fra tutte le infinite congruenti (detto anche metodo degli spostamenti).

Per strutture molte volte iperstatiche (caso più realistico) il metodo visto in scienza d