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Fondamenti di Elementi Strutturali 2 Elementi Inflessi. Dr. Daniele Zonta Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Strutturale Università di Trento 0461-882537 dzonta@ing.unitn.it http://www.ing.unitn.it/~dzonta. Modelli s-e semplificati per il calcestruzzo. - e %. [3].
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Fondamenti di Elementi Strutturali 2Elementi Inflessi Dr. Daniele Zonta Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Strutturale Università di Trento 0461-882537 dzonta@ing.unitn.it http://www.ing.unitn.it/~dzonta
Modellis-e semplificati per il calcestruzzo -e% [3] • modello “parabola-rettangolo”. • modello “triangolo-rettangolo”. • modello “stress block”. Fondamenti di Elementi Strutturali 2 - Muratura Elementi Inflessi
Modellos-e per l’acciaio =0.01 [3] Modello perfettamente elastico-plastico Fondamenti di Elementi Strutturali 2 - Muratura Elementi Inflessi
Ipotesi di base per i calcoli di resistenza [3] • 1. Le sezioni traslano e ruotano rimanendo piane (Bernoulli): e = e0+qy. • 2. Perfetta aderenza tra calcestruzzo e acciaio d’armatura: es= ec. • Resistenza a trazione del calcestruzzo trascurabile: fct = 0 ; Ect ≡ 0. • Legami costitutivi s-e del materiale: • - calcolo elastico → legge di Hooke: sc = Ecec, ss = Esss. • - calcolo non lineare → diagrammi s-e semplificati. Elementi Inflessi
Pilastri in cemento armato: deformazione elastica N [3] 1 [3] Elementi Inflessi
Pilastri in cemento armato SLU N [3] [3] Elementi Inflessi
Travi: comportamento flessionale [2] Elementi Inflessi
Travi: comportamento flessionale [2] Elementi Inflessi
Travi. comportamento flessionale [2] Elementi Inflessi
Legge carico-deformazione [2] Elementi Inflessi
Travi: meccanismo restistente [4] Elementi Inflessi
Solette nervate: meccanismo di rottura [2] [2] [4] Elementi Inflessi
Ipotesi di base per i calcoli di resistenza [1] • 1. Le sezioni traslano e ruotano rimanendo piane (Bernoulli): e = e0+qy. • 2. Perfetta aderenza tra calcestruzzo e acciaio d’armatura: es= ec. • Resistenza a trazione del calcestruzzo trascurabile: fct = 0 ; Ect ≡ 0. • Legami costitutivi s-e del materiale: • - calcolo elastico → legge di Hooke: sc = Ecec, ss = Esss. • - calcolo non lineare → diagrammi s-e semplificati. Elementi Inflessi
Calcolo elastico della sezione [1] [1] [1] Fondamenti di Elementi Strutturali 2 - Muratura Elementi Inflessi
Stato I [4] Elementi Inflessi
Calcestruzzo: EC2 Elementi Inflessi
Stato II [4] Elementi Inflessi
Distanza fra le fessure secondo EC2 [4] [3] Elementi Inflessi
Area efficace EC2 Elementi Inflessi
Tension Stiffening [3] Elementi Inflessi
Classi di esposizione Elementi Inflessi
SL di fessurazione w1 = 0,2 mm w2 = 0,3 mm w3 = 0,4 mm Elementi Inflessi
Limiti di deformazione: EC2 P(1) La deformazione di un elemento o di una struttura deve, di regola, essere tale da non comprometterne la funzionalità o l’aspetto estetico. P(2) Adeguati valori limite di deformazione, che tengano conto della natura della struttura, delle finiture, dei tramezzi e degli accessori nonché della funzione della struttura stessa saranno, di regola, concordati coi committente. (3) Le deformazioni non devono di regola superare quelle che possono essere sopportate senza inconvenienti da altri elementi collegati quali tramezzi, vetrate, rivestimenti, servizi e finiture. In qualche caso possono essere richiesti dei limiti particolari per assicurare il corretto funzionamento di macchinari o impianti sostenuti dalla struttura o per evitare che l’acqua ristagni su tetti piani. Anche le vibrazioni possono richiedere limiti, in quanto possono causare disagio o allarme negli utenti dell’edificio e, in casi estremi, danni strutturali. Elementi Inflessi
Limiti di deformazione: EC2 • L’aspetto e la funzionalità della struttura possono essere pregiudicati se l’inflessione calcolata di una trave, piastra o sbalzo soggetti ai carichi quasi-permanenti è maggiore di 1/250 della luce. L’inflessione va intesa come relativa agli appoggi. Può essere prevista una controfreccia per compensare tutta o parte dell’inflessione, ma la monta delle casseforme verso l’alto non deve di regola essere maggiore di 1/250 della luce. • (6) Le inflessioni possono causare danni a tramezzi, a elementi connessi o in contatto con l’elemento considerato, e a finiture e infissi, se la deformazione prevista coi calcolo che si manifesta dopo la costruzione di tali elementi risulta eccessiva. Un limite adeguato dipende dalla natura dell’elemento che può essere danneggiato, ma, indicativamente, un limite di 1/500 della luce è considerato ragionevole nella maggior parte dei casi. Tale limite può essere reso meno vincolante se gli elementi che possono essere danneggiati sono stati progettati per adattarsi a inflessioni maggiori o se è nota la loro capacità di resistere a inflessioni maggiori senza danno. Elementi Inflessi
Limiti di deformazione: circolare NTU Elementi Inflessi
Esempio 1: Deformazione Q L Elementi Inflessi
Viscosità: NTU Elementi Inflessi
Deformazione [3] Elementi Inflessi
Rapporti di snellezza limite Elementi Inflessi
Rapporti di snellezza limite Elementi Inflessi
Rapporti di snellezza limite Elementi Inflessi
Diagramma delle tensioni nel cls -e% [3] Elementi Inflessi
Campi di rottura a flessione 3 b fc 3.5%o 0.4x x x=0.64d C h d Z 1.96%o ss 4 Elementi Inflessi
Rottura con acciaio snervato (Campo 3) 3 b sc 3.5%o 0.4 x x x=0.64d C h d Z 1.96%o fsd 4 Elementi Inflessi
Limiti del Campo 3 3 b sc 3.5%o 0.4 x x x=0.66d C h d Z 1.96%o fsd 4 Elementi Inflessi
Acciaio snervato (Campo 3) b 3.5%o x* x h d >1.96%o Elementi Inflessi
Acciaio in campo elastico (Campo 4) 3 b sc 3.5%o 0.4 x x x=0.64d C h d Z 1.96%o 4 ss Elementi Inflessi
Acciaio in campo elastico (Campo 4) 3 b sc 3.5%o 0.4 x x x=0.64d C h d Z 1.96%o 4 ss Elementi Inflessi
Trave alta o bassa? 250 136 600 572 6F16 800 111 280 250 10F20 Elementi Inflessi
Fessurazione 250 x 600 572 6F16 800 x 280 250 10F20 Elementi Inflessi
Esempio 250 x 600 572 6F16 Elementi Inflessi
Esempio 800 x 280 250 10F20 Elementi Inflessi
Deformabilità 250 x 600 572 6F16 800 x 280 250 10F20 Elementi Inflessi
Trave alta o bassa? 250 x 600 572 6F16 800 x 280 250 10F20 Elementi Inflessi
Riferimenti Iconografici [1] Toniolo G. "Cemento armato. Calcolo agli stati limite (2/1)", 2a Ed., Zanichelli, 1995. [2] Leonhardt F., Mönnig E., "C.a. & c.a.p.", Vol. I: "Le basi del dimensionamento nelle costruzioni in cemento armato", Ed. di Scienza e Tecnica, Milano, 1989. [3] Leonhardt F., Mönnig E., "C.a. & c.a.p.", Vol. III: "L’armatura nelle costruzioni in cemento armato; statica, tecnologia, tipologia", Ed. di Scienza e Tecnica, Milano, 1989. [4] Migliacci, Mola "Progetto agli stati limite delle strutture in ca" Parte I°, Masson Italia, 1984 [5] Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo, Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici, ENV 1992-1-1 Elementi Inflessi