Domini di resistenza in pressoflessione deviata per sezioni in c.a.: procedura parametrica per il tracciamento e confronti con formulazioni semplificate

Di Maria Rainone

Il presente elaborato finale è dedicato alle verifiche di sezioni in c.a. in condizioni di Stato Limite Ultimo per tensioni normali per effetto di uno stato di tensione di presso-tensoflessione deviata. L’interesse per questo argomento deriva da una duplice circostanza. Da un lato, le verifiche suddette devono necessariamente essere condotte tramite procedure automatiche di calcolo, non essendo generalmente risolvibili manualmente le relative equazioni. Dall’altro le recenti evoluzioni normative, avendo introdotto alcune innovazioni in merito alla “direzionalità” dell’azione sismica da considerare sulle strutture, richiedono generalmente verifiche in pressoflessione deviata delle colonne in c.a. Nel presente lavoro viene pertanto formulata una procedura generale per l’esecuzione delle suddette verifiche e si esaminano alcuni metodi semplificati già disponibili in letteratura o prescritti da alcuni documenti normativi.

• Lingua: Italiano
• Editore: Maria Rainone
• Data di uscita: 14 apr 2020
• ISBN: 9788835807612

Anteprima del libro

Sommario

1. Introduzione 1

1.1 Teoria degli Stati Limite Ultimi per tensioni normali 1

1.2 Legame costitutivo del calcestruzzo 3

1.2.1 Legame razionale fratto di Saenz 5

1.2.2 Legame parabola-rettangolo 6

1.2.3 Legame lineare-rettangolo 7

1.2.4 Stress-block 8

1.3 Legame costitutivo dell’acciaio 9

1.3.1 Legame elastico perfettamente plastico 11

1.3.2 Legame elastico- plastico con incrudimento 12

1.4 Domini di resistenza N-M 14

17

2. Formulazioni semplificate per le verifiche in pressoflessione deviata 19

2.1 Approccio generale 19

2.2 Proposta di UNI EN 1992-1-1:2005 22

2.3 Proposta di Australian Standard AS 3600-2001 23

2.4 Proposta di Monti e Alessandri (2006 - 2008) 23

2.5 Proposta di Faella (2007) 26

3. Una procedura numerica per le verifiche in pressoflessione deviata 29

3.1 Discretizzazione della sezione 30

3.2 Determinazione del piano delle deformazioni 31

3.3 Calcolo delle risultanti di tensioni 34

3.4 Determinazione della posizione dell’asse neutro 35

4. Applicazione parametrica per la costruzione dei domini N-M x-M y 39

4.1 Generalità 39

4.2 Analisi parametrica 40

4.2.1 Sezione quadrata 41

4.2.2 Sezione rettangolare 47

4.3 Sintesi dei risultati 52

5. Validazione delle formule semplificate 61

6. Conclusioni 77

7. Bibliografia 81

Alla mia famiglia

1.Introduzione

Il presente elaborato si colloca a valle dell’attività di tirocinio, svolta presso il laboratorio di strutture dell’Università degli Studi di Salerno, durante la quale ci si è proposti di verificare la validità delle formule semplificate per la verifica di sezioni in c.a. soggette a presso/tenso-flessione deviata.

A tale scopo è stata implementata una procedura numerica, ampiamente descritta nel capitolo tre, che consente il tracciamento dei domini di resistenza M x-M y per un fissato valore del carico assiale N u. I restanti capitoli sono dedicati tanto ad un’analisi delle formulazioni semplificate reperibili in letteratura quanto ad un confronto di queste ultime con i dati numerici ottenuti dalla procedura di calcolo. A scopo introduttivo vengono introdotti i concetti basilari della teoria degli Stati Limite Ultimi per tensioni normali concentrando l’attenzione sui legami costitutivi dei materiali e dando qualche cenno ai domini di resistenza N-M in pressoflessione retta.

1.1Teoria degli Stati Limite Ultimi per tensioni normali

Il metodo degli stati limite rappresenta la formulazione completa del criterio di verifica, alternativo al metodo delle tensioni ammissibili, che integra l’approccio semiprobabilistico con verifiche nelle condizioni di esercizio. Si definisce in generale come stato limite il manifestarsi di una condizione che impedisce alla struttura, o ad una sua parte, di soddisfare le esigenze di comportamento per le quali è stata progettata.

Lo stato limite ultimo più frequente nelle strutture in c.a. è lo stato limite ultimo per tensioni normali, ovvero lo stato limite di sezioni presso/tenso-inflesse. In tal caso, per determinare le caratteristiche ultime della sezione, è lecito assumere le usuali ipotesi alla base della teoria tecnica:

conservazioni delle sezioni piane;

perfetta aderenza fra acciaio e calcestruzzo;

trascurabilità della resistenza a trazione del calcestruzzo;

L’ipotesi 1 è rigorosa, ed è in realtà un risultato teorico dimostrabile, nel caso di un solido alla De Saint Venant,