Il c.a.p. nelle nuove Norme Tecniche
Giovanni Plizzari
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Università di Brescia
Corso di Tecnica delle Costruzioni
Verifica di una struttura esistente
Corso Tecnica delle Costruzioni
Giovanni Plizzari
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Comportamento a flessione in esercizio
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Comportamento a flessione a rottura
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Calcestruzzo
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Costruzioni in calcestruzzo
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Giovanni Plizzari
Vita nominale delle strutture
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Classi di resistenza del calcestruzzo
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CLS STRUTTURALE
DURABILITA'
UNI 11104
SPERIM. PREVENT.
BENESTARE STC
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Classi di resistenza (UNI EN 206)
Giovanni Plizzari
La resistenza (a compressione) del calcestruzzo viene specificata
mediante classi di resistenza in accordo a UNI EN 206.
Compressive
C8/ C12/ C16 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C70 C80 C90 C100
Strength Class 10 15 /20 /25 /30 /37 /45 /50 /55 /60 /67 /75 /85 /95 /105 /115
Minimum
Characteristic
Cylinder
Strength
fck,cyl [N/mm2]
8
12
16
20
25
30
35
40
45
50
55
60
70
80
90
100
Minimum
Characteristic
Cube Strength 10
fck,cube [ N/mm2]
15
20
25
30
37
45
50
55
60
67
75
85
95 105
115
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Resistenza di calcolo a compressione del cls
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Calcestruzzo armato precompresso
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Effetti della precompressione
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Elementi con armature pretese
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Elementi con armature post-tese
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Acciaio per c.a.p.
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Diagramma sforzo-deformazioni dell’acciaio
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Armature da c.a.p.
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Armature da cap
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Giovanni Plizzari
Caratteristiche meccaniche degli acciai da cap
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Caratteristiche meccaniche degli acciai da cap
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Carichi equivalenti della precompressione
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Carichi equivalenti della precompressione
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Carichi equivalenti della precompressione
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Perdite nel c.a.p.
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Perdite nel c.a.p.
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Istantanee:
¾Perdite
al martinetto di tesatura
¾Perdite
agli ancoraggi
¾Attrito
(in elementi post-tesi)
¾Elastiche
(in elementi pre-tesi)
Differite nel tempo:
¾Ritiro
del calcestruzzo
¾Viscosità
del calcestruzzo
¾Rilassamento
dell’acciaio
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Perdite istantanee nel c.a.p.
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Perdite durante le fasi di tesatura
Tali perdite sono dovute:
• alle forze di attrito che si originano in corrispondenza delle deviazioni angolari
eventualmente presenti; ciò accade se le armature da precompressione hanno un tracciato
del tipo “ a linea poligonale” (trefoli deviati);
• al rientro dei cunei d’ancoraggio.
Perdite prima del trasferimento della precompressione al calcestruzzo
•Tali perdite sono dovute al rilassamento delle armature da precompressione che si
verifica nel periodo compreso fra la tesatura delle armature stesse ed il trasferimento della
precompressione al calcestruzzo.
•Nel caso in cui si adotti la maturazione accelerata del calcestruzzo occorre tenerne
conto per il calcolo del rilassamento, considerato il fatto che il rilassamento delle armature
da precompressione varia al variare della temperatura.
•Si sottolinea che, nel caso in cui il calcestruzzo sia maturato utilizzando vapore, la
valutazione delle perdite di tensione nelle armature da precompressione dovute al ritiro e
al rilassamento deve essere effettuata tenendo conto della suddetta maturazione a vapore;
inoltre occorre considerare anche gli effetti termici diretti, facendo riferimento
all’appendice D-EC2.
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Perdite elastiche nel c.a.p.
Perdite all’atto
calcestruzzo
del
trasferimento
della
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precompressione
al
•Tali perdite sono dovute alla deformazione elastica del calcestruzzo
conseguente alla azione delle armature da precompressione che, dapprima
ancorate in corrispondenza delle testate, vengono poi rilasciate.
Le perdite di precompressione immediate nella post-tensione (da
EUROCODICE 2)
•Perdite dovute alla deformazione istantanea del calcestruzzo
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Perdite elastiche (fili aderenti)
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Perdite per attrito nel c.a.p.
Perdite per attrito
Perdite dovuta all’ancoraggio
-
delle perdite dovute al rientro dei cunei nei dispositivi di ancoraggio;
delle perdite dovute alla deformazione dell’ancoraggio stesso.
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Perdite per attrito (fili scorrevoli)
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Ritiro nel calcestruzzo
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Ritiro nel calcestruzzo
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Ritiro nel calcestruzzo
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Perdite per ritiro nel c.a.p.
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Viscosità nel calcestruzzo
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Perdite per viscosità (da EC2)
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Perdite per viscosità nel c.a.p.
Perdite differite (viscosità, ritiro e rilassamento)
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Perdite per rilassamento nel c.a.p.
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Cadute di tensione per rilassamento
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SLU di pressoflessione
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SLU per stato di sforzo normale e flessione
•
Ipotesi
♦ Sezioni piane
♦ Perfetta aderenza tra acciaio e calcestruzzo
♦ Materiale non resistente a trazione
♦ Le tensioni nel calcestruzzo e nell’armatura si deducono dai rispettivi
diagrammi tensioni-deformazioni
♦ Rottura del calcestruzzo per raggiungimento della capacità deformativa ultima
a compressione
♦ Rottura dell’acciaio teso per raggiungimento della capacità deformativa ultima
a trazione
♦ La deformazione iniziale dell’armatura di precompressione è considerata nelle
relazioni di congruenza della sezione
Legami costitutivi sforzo-deformazione tradizionali
αcd = 0.85
αcd fcd
fcd = fck/γc
fsd
0.2%
0.35%
εc
fsd = fsk/γs
εs
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Modelli tensione-deformazione del cls
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L’acciaio nella nuova normativa
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Diagramma σ-ε per un acciaio B450 C
ft
fy
fy nom
ε = ΔL0/L0
Ag
Agt
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Modelli tensione-deformaz. dell’acciaio ordinario
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L’acciaio da precompressione
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Analisi della sezione
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Definizione di campi di rottura
Giovanni Plizzari
MECCANISMI DI ROTTURA DELLA SEZIONE:
1 - SEZIONE COMPLETAMENTE TESA CON CRISI LATO ACCIAIO
2 - CRISI LATO ACCIAIO CON CLS COMPRESSO
3 - CRISI LATO CLS CON ACCIAIO SNERVATO
4 - CRISI LATO CLS CON ACCIAIO IN CAMPO ELASTICO LINEARE
5 - CRISI LATO CLS CON ACCIAIO COMPRESSO
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Dominio resistente di progetto M-N
•
•
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RAPPRESENTA LA RESISTENZA
DELLA SEZIONE;
PER LA VERIFICA
STRUTTURALE E’ NECESSARIO
CHE IL PUNTO P (Msd, Nsd) SIA
COMPRESO ALL’INTERNO DEL
DOMINIO RESISTENTE
0,05 h
EQUILIBRIO ALLA TRASLAZIONE:
NRd = αcc fcd 0,8x b - fsd As - σ's A's
EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE:
MRd = αcd fcd 0,8x b [(d + h’)/2 - 0,4x] + fsd As (d - d’)/2 - σ's A's (d - h’)/2
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Dominio resistente di progetto M-N
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Sezione simmetrica
Sezione non simmetrica
Travi di bordo gettate in opera
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Norme ulteriori per il cap
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Valutazione della sicurezza
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Tensioni di esercizio nel calcestruzzo
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Giovanni Plizzari
Tensioni limite per gli acciai da precompressione
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Verifica a SL di fessurazione
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Condizioni ambientali
Giovanni Plizzari
Le condizioni ambientali, ai fini della protezione contro la
corrosione delle armature metalliche, possono essere
suddivise in ordinarie, aggressive e molto aggressive in
relazione a quanto indicato nella Tab. 4.1.III con riferimento
alle classi di esposizione definite nelle Linee Guida per il
calcestruzzo strutturale emesse dal Servizio Tecnico Centrale
del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
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Verifica a fessurazione (NTC 2008)
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CONDIZ. AMBIENT. CLASSE DI ESPOSIZIONE
Ordinarie X0, XC1, XC2, XC3, XF1
w1 = 0,2 mm
Aggressive XC4, XD1, XS1, XA1, XA2, XF2, XF3
w2 = 0,3 mm
Molto aggressive XD2, XD3, XS2, XS3, XA3, XF4
w3 = 0,4 mm
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Dettagli costruttivi per il cap
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
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Un es. di struttura a cavi non aderenti
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
Corso Tecnica delle Costruzioni
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
Sezione trasversale iniziale
Sezione sul primo appoggio
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Sezione nella prima campata
Sezione nella seconda campata
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
Giovanni Plizzari
6072 nodi
2016 elementi beam
4536 elementi plate
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
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Esecuzione delle opere in c.a.p.
Viscosità
-3,5E-04
1,4
-3,0E-04
1,2
-2,5E-04
1
-2,0E-04
0,8
φ (t,t0)
ε cd(t-ts)
Ritiro
-1,5E-04
to = 15 gg
0,6
-1,0E-04
0,4
-5,0E-05
0,2
0,E+00
to = 30 gg
to = 45 gg
to = 60 gg
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
to = 75 gg
to = 90 gg
5,E+05
0
0,0E+00
t (gg.)
0
Corso Tecnica delle Costruzioni
500
gg.
1000
1500
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Stato di tensione nei cavi
Giovanni Plizzari
Tiro
Esercizio
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Verifiche locali
Giovanni Plizzari
Diffusione della precompressione : vista frontale
Modello per la valutazione della forza di bursting
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70/71
Grazie per la vostra attenzione!!
Giovanni Plizzari
La nuova metropolitana leggera di Cagliari
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