L'armatura

2.3 L'ARMATURA

L'armatura delle strutture in c.a. è formata da barre con sezione circolare il cui diametro varia tra 5 e 30 mm (eccezionalmente si può giungere a 40 mm).

Si usano anche reti elettrosaldate, con maglie di lato compreso tra 15 e 35 cm, formate con barre il cui diametro varia tra 4 e 12 mm.

Le barre possono essere:

• Barre tonde lisce
• Barre ad aderenza migliorata

Queste ultime presentano sporgenze "alette", bordini ad elica od altri tipi di corrugamento della superficie laterale (Fig. 2.19) aventi lo scopo di aumentare l'aderenza tra l'acciaio ed il conglomerato. Fig. 2.19

A volte la sezione del nucleo non è circolare, le barre ad aderenza migliorata sono caratterizzate da un diametro convenzionale corrispondente a quello della barra tonda equivalente pesante valutato col peso specifico 7,85 [norme italiane 2.5.2]

Indipendentemente dalla forma della superficie laterale le barre corrugate sono classificate "ad aderenza migliorata" se superano con esito positivo la prova "beam-test" eseguita secondo CNR-UNI 10020-71.

2.3 L'ARMATURA

L'armatura delle strutture in c.a. è formata da barre con sezione circolare il cui diametro varia tra 5 e 30 mm (eccezionalmente si può giungere a 40 mm)

Si usano anche reti elettrosaldate, con maglie di lato compreso tra 35 e 35 cm, formate con barre il cui diametro varia tra 4 e 12 mm.

Le barre possono essere:

• 1) barre tonde lisce
• 2) barre ad aderenza migliorata

Queste ultime presentano sporgenze, alette, bordini ad elica od altri tipi di corrugamento della superficie laterale F_G.

Avendo lo scopo di aumentare l'aderenza tra l'acciaio ed il conglomerato.

A volte la sezione del nucleo non è circolare. Le barre ad aderenza migliorata sono caratterizzate da un diametro convenzionale corrispondente a quello della barra tonda equi-pesante valutato col peso specifico 7,85 [norme italiane 2:5:2]

Indipendentemente dalla forma della superficie laterale le barre corrugate sono classificate "ad aderenza migliorata” se superano con esito positivo la prova "BEAM-TEST" eseguita secondo UNI 10020-71.

Le norme italiane impongono l'uso dei seguenti tipi di acciai:

Tipo delle barre Tonde lisce Ad ader. miglior. Tipo di acciaio FeB22k FeB32k FeB38k FeB44k Tens. caratter. di rottura R_tk 3400 5000 4600 5500 kg/mm² Tens. caratter. di snervam. R_yk 2200 3200 3800 4400 kg/mm² Allungamento a rottura A5 >24 >23 >14 >12 % Tensione ammissib. (_ta) 1200 1600 1900 2200 kg/mm² σ_a 2200 2600 Diametri da impiegarsi φ 5÷30 5÷30 5÷26 mm

I valori di σ_a = 2200÷2600 valgono per acciai controllati in

stabilimento e impongono l'uso di conglomerati di classe ≥250;

per G_k = 4900: 2200 (controllo in cantiere) la classe sarà ≥200.

Alle barre di armatura si assegna un generico andamento

rettilineo o sono però spesso inevitabili cambiamenti di

direzione sia per far in modo che l'armatura segua (anche

se approssimativamente) l'andamento delle isostatiche di

trazione sia per assicurare l'ancoraggio termico

nel conglomerato. Ad ogni variazione di direzione

di una barra corrisponde una azione sul calcestruzzo.

Delle forze di trazione

T₂ + T₄ agenti sulla barra.

Per limitare

la pressione P di contatto

t₀ (fig. 2.15) sul cavo linea.

(fig. 2.15).

Nel determinare il valore

delle caratteristiche dell’acciaio, il raddrizzamento

di una barra (durante l’esecuzione dell’armatura) deve

poter avvenire senza danni.

Le norme impongano

il raggio minimo

_d = 6φ (φ e il diametro della

fig 2.25φ

8φ)

fig 2.26

d

3 > 2φ

b

ell

50

riva della

occorre che il raggio r₀ di curvatura della barra

sia sufficientemente grande.

del r1 si deve tenere conto anche

r₁ = 8~0φ (fig 2.26a)

barr)

barsl

t_r =

2.25

due

(₂)

di raggio

Gli uncini terminali di ancoraggio

(obbligatori per le barre lisce) devono essere eseguiti, secondo le norme, con un raggio minimo _r2 = 2,5 _φ.

Anche in questo caso è opportuno attenersi a valori maggiori di _r2 e fissare:

_r2 ≥ 3 _φ per _φ ≤ 20 mm

_r2 ≥ 4 _φ per _φ > 20 mm

Identici valori di _r2 devono essere adottati alle estremità delle barre quando esse vengano piegate per l'ancoraggio.

Il raggio di piegatura _r3 delle staffe deve essere: _r3 ≥ 2 _φ per _φ ≤ 16 mm.

2.3.1 Distanza tra le barre: ricoprimento

La distanza tra due barre vicine della stessa fila orizzontale deve essere almeno uguale alla più limitativa delle seguenti condizioni:

• a) 2 cm ;
• b) 1 volta il diametro del cerchio circoscritto ("contorno apparente") della barra maggiore;
• c) 1,5 volte la dimensione massima dell'inerte; questo valore può essere ridotto ad 1,2 cm nel caso di esecuzione particolarmente accurata.

La distanza tra due barre vicine di una medesima fila verticale deve essere almeno uguale a:

• a) 2 cm ;
• b) 4 volte il diametro apparente della barra maggiore;
• c) 0,5 volte la dimensione massima dell'inerte ;

Si possono accoppiare due barre a contatto purché

• siano rispettate le precedenti distanze minime superiori
• per i punti a) e b) al contorno apparente delle due
• barre e purché le non fanno parte del gruppo di tre
• gruppi di due barre resti sopra) lisciamento per
• introdurre un apparecchio vibratore

A volte, per facilitare la lett, è possibile accoppiare

anche tre barre. L'aderenza (migliorabile.

In tal caso è necessario che le sporgenze di (norma

i bordini ecc., abbiano sufficiente rilievo rispetto al

nulcio per consentire cambi la ziona avendo cause

in delle tre barre. Rimane che in questo caso la

distanza indicata in b) deve essere riferita al con-

torno apparente del gruppo di tre barre.

Qualsiasi armatura deve distare (secondo le norme)

dalle facce esterne del conglomerato di almeno

• 10,8 cm per le solette (max 2 cm. in ambiente corroso) o
• 2 cm per travi e pilastri (1 4)

É opportuno però attenersi ai seguenti valori minimi

proposti dal C.E.B.

Distanze minime delle armature

Distanze minime delle armature dalle facce esterne del gettoMinimo assolutoDiametro apparenteMax. dim. inerteOpere interne in ambiente non corros.1 cm1.5 volte1 voltaOpere interne esposte a condensa2 cm1.2 volte1 voltaOpere esterne protette dalla pioggia2 cm1.2 volte1 voltaOpere esposte a fumi e gas corrosi3 cm1.25 volte1.5 volteOpere esposte ad azioni atmosferiche intense, acido, al sale, ecc

RICOPRIMENTI (COPRIFERRI) MAGGIORI DI 4 CM RICHIEDONO

PROVVEDIMENTI ATTI AD EVITARE LA FESSURAZIONE ED IL

DISTACCO DEL CONGLOMERATO ESTERNO ALL'ARMATURA; SOD-

DISFA ALLO SCOPO UNA RETE COMPLEMENTARE SUPERFICIALE.

2.3.2) ADERENZA - ANCORAGGIO DELLE BARRE

LA RESISTENZA ALLO SCORRIMENTO TRA ACCIAIO E CONGLO-

MERATO È GENERALMENTE DEFINITA ADERENZA.

UNA DELLE IPOTESI FONDAMENTALI PER IL CALCOLO DELLE

SEZIONI IN C.A. È CHE, PER EFFETTO DELL'ADERENZA, LE

DEFORMAZIONI DELL'ACCIAIO E DEL CALCESTRUZZO A CONTAT-

TO SIAN UGUALI. È NECESSARIO PERTANTO CHE NON SI

VERIFICHINO SCORRIMENTI ARMATURA - CONGLOMERATO IN

OGNI SEZIONE CORRENTE E, SOPRATTUTTO, CHE NON AVVEN-

GANO "SLITTAMENTI" ALLE ESTREMITÀ DI OGNI BARRA.

SI DOVRÀ QUINDI VERIFICARE CHE LA TENSIONE DI ADEREN-

ZA RESTI MINORE DI UN CERTO VALORE RESISTENZIALE.

L'ADERENZA DIPENDE DALLA NORMA DELLA SUPERFICIE LATERA-

LE DELLE BARRE E DALLA QUALITÀ DEL CALCESTRUZZO CHE ESSA

NON È UNIFORME-

MENTE DISTRIBUITA

LUNGO IL TRATTO

MA VARIA CON UNA

LEGGE DEL TIPO RAP-

PRESENTATO IN

FIG. 2.17.a.

SECONDO BRICE

LA DISTRIBUZIONE

DI τ_bd PUÒ ESSERE

Ipotesi uniforme (fig. 2.17-2); Saliger propone lalegge: τ_cd = τ_cdmax sin π_z/2 mentre Wästlund ipotizzala retta: τ_cd = τ_cdmax z/p.

Per l’equilibrio devono risultare, indicando con p = π φ l acirconferenza della barra,

τ_cu = π φ ∫ τ_cd dz

e, a seconda dell’ipotesi adottata si otterrà:

3) τ_cu = (2 τ φ l z τ_cdmax) Wästlund

Fissato un valore ammissibile di τ_cd tale che τ_cdmax z/τ_cu si ottengonoi seguenti valori, perciò lunghezza di ancoraggio l :

• _{= φ σca/4 τcd} 1)
• π/2 φ σ_uat/τ_cu = 1,57 φ σ_ca/4 (2.22)
• l = 2 φ σ_u/4 τ_cd 3)

Le norme accettano l'ipotesi di Bricz della ripartizioneuniforme delle tensioni di aderenza e fissano i seguentivalori ammissibili di τ_cd :

τ_cu = 1,5 √(4 + R_bk - 450)²/75

per barre tonde lisce

τ_cu = 3 √(4 + R_bk - 450)²/75

per barre ad aderenza migliorata (2.23)

per la definizione di R_bk v. & 2.2.3. pag. 78

Le lunghezze di ancoraggio possono allora essere calcolate, in funzione delle tensioni _d nell'acciaio, _cd attraverso della classe del calcestruzzo.

Se si pone _d = _d (_d la tensione ammissibile dell'acciaio) si ottengono i valori massimi di _d.

Le norme chiariscono inoltre che i valori di _d (2.23) sono applicabili quando l'ancoraggio è eseguito in zone di conglomerato "utilmente compresso" o quando le barre sono immerse in volum compresso. In caso contrario le lunghezze di ancoraggio devono essere raddoppiate (i valori di _d ridotti fino al 50%).

Le barre tonde lisce (se non sicuramente compresse) devono essere ancorate con uncini (Fig. 26; 6.b). Questi possono essere assimilati ad una lunghezza di ancoraggio uguale a 20.

Per le barre ad aderenza migliorata (gli uncini possono essere omessi) la lunghezza minima di ancoraggio deve essere di almeno 40 col minimo di 15cm. Eventuali uncini, con diametro interno 6, sono valutati, ai fini dell'ancoraggio, per la loro lunghezza effettiva.

2.3.3) Giunzioni

Le barre sono in genere prodotte di lunghezza 10;12 m. Lunghezze maggiori possono essere richieste alle acciaierie, ma la lunghezza massima che si puo ottenere -.

Per Sovrapposizione

la lunghezza di sovrapposizione (fig. 2.18) deve essere calcolata in modo da assicurare l'ancoraggio. In ogni caso la lunghezza di sovrapposizione lungo l'asse non deve essere minore di 20 ϕ; le barre devono essere deviate verso le zone compresse.

La distanza mutua (interferro) non deve superare, nella sovrapposizione, 6 ϕ.

Quando devono sovrapporsi più barre parallele le sovrapposizioni saranno scalate di 1.2 volte la lunghezza del ricoprimento (fig. 2.19).

Mediante Saldatura

b₁) Saldatura di Testa all'arco con giunti smussati (fig. 2.20)

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b₂) SALDATURA CON CODIGIUNTI

Si saldano, con cordoni d’angolo, due sezioni di barra il cui diametro tra ø₁ dovrà essere, se ø₁ è il diametro della barra giuntata, ø₁ ≥ 0,7 ø₁. La lunghezza dei codigiunti e delle saldature non potrà essere minore di 5 ø₁.

Le unioni saldate debbono essere eseguite in conformità alle norme sulle saldature; in particolare deve essere accertata la saldabilità dell’acciaio. Gli elettrodi debbono essere compatibili con il metallo base.

Fig. 2.22

c) MEDIANTE MANICOTTO FILETTATO

Quando la filettatura è tagliata direttamente sulla barra occorre tener conto della riduzione di sezione resistenta. Se la giunzione non è eseguita in una sezione dove le tensioni nell’insieme sono minori di quelle massime occorre ovviare all’inconveniente riducendo a caldo le estremità da unire (Fig. 2.22) in modo che la sezione del nucleo sia almeno uguale a quella della barra.

È opportuno che le giunzioni siano eseguite nei

Tratti di struttura dove lo stato di sollecitazione

raggiunge valori non elevati (ad esempio, per le travi

continue, in prossimità dei flessi).

In genere è prudente considerare una riduzione

di resistenza del 20% in corrispondenza delle

unioni. Nelle giunzioni saldate si può utilizzare

integralmente la resistenza delle barre se si opera-

zioni di saldatura sono strettamente controllate e

realizzate in officina, se le unioni nell'intorno

di un stesso sezione interessano più del 20%

dell'armatura totale e se i carichi permanenti

prevalgono su quelli variabili.

Le unioni comunque sia il loro tipo, devono essere

effettuate confinettamente saldate.

2.3.4) Azioni provocate dalla deviazione delle barre

Come si è detto (2.3) (v. fig. 2:15) alla deviazione

di una barra corrisponde una azione uguale alla

risultante delle forze agenti sull'armatura, quando

tale azione è diretta verso l'interno del getto è sufficien-

te che il raggio di curvatura sia r > 8 : 10 φ per essere