.._ I. T eor1a e pratica delle costruzioni in cemento armato. CittòStudi. A cura di Mauro Mezzina Domenico Raffaele Amedeo Vitone

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1 -.._ I.. A cura di Mauro Mezzina Domenico Raffaele Amedeo Vitone T eor1a e pratica delle costruzioni in cemento armato Volume I - Dalla concezione strutturale alle verffiche agli stati limite CittòStudi EDILIONI

2 Università IUAV di Venezia S.B.D. A 1889 BIBLIOTECA CENTRALE

3 (,,. / -~ Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato Volume I Dalla concezione strutturale alle verifiche agli stati limite A cura di Mauro Mezzina, Domenico Raffaele, Amedeo Vitone UNIVERSITA' luav DI VENEZIA INV.~'.~.~~~~Jl.. ~~:~~~~~-" CiltbStudi EDIZIONI

4 Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato a cura di Mauro Mezzina, Domenico Raffaele, Amedeo Vitone Volume Primo: Dalla concezione strutturale alle verifiche agli stati limite Introduzione di M Mezzina, D.Raffaele, A. Vitone Prefazione di C. D 'Amato Parte Prima: Basi del progetto Cap.1 Cap.2 Cap.3 Cap.4 La concezione strutturale dim Mezzina Progetto e prestazioni strutturali dim Mezzina Il controllo della duttilità dim Mezzina I materiali e le tecnologie del moderno calcestruzzo strutturale di G. C. Marana, R. Marino Parte Seconda: Fondamenti dell'analisi e della verifica Cap. 5 Cap.6 La sicurezza strutturale di R. Greco, F. Porco, G. Uva Analisi strutturale di P. Monaco, A. Fiore V

5 Teoria e Pratica delle costruzioni in cemento armato Cap. 7 Cap. 8 Cap. 9 Cap. 10 Cap. 11 Cap. 12 Le azioni sulle costruzioni di R. Greco Lo SLU per tensioni normali di C. Dentamaro, R. Greco, D. Raffaele Progetto e verifica allo SLU di elementi soggetti a flessione e taglio di F. Palmisano, D. Raffaele Progetto e verifica allo SLU di elementi soggetti a torsione di F. Palmisano, D. Raffaele Instabilità degli elementi compressi di M Mezzina, F. Porco, D. Raffaele, G. Uva Verifiche agli Stati Limite di Esercizio di P. Monaco, D. Raffaele Volume Secondo: La progettazione esecutiva e la realizzazione Parte terza: Progettazione esecutiva Cap. 13 Cap. 14 Cap. 15 Il metodo del percorso del carico di F. Palmisano, A. Vitone, C. Vitone Concezione generale e dettagli costruttivi del progetto delle armature di M Mezzina, F. Palmisano, A. Vitone Il progetto delle armature delle strutture di fondazione di A. Vitone, C. Vitone Parte quarta: Realizzazione Cap. 16 Cap. 17 Cap. 18 Il cantiere e la realizzazione degli elementi strutturali di G. Sgobba, I. Trulli, G. Uva Il progetto agli stati limite di un edificio in cemento armato di F. Palmisano, F. Porco L'Auditorium di Renzo Piano a Roma di V Vitone VI

6 XVII Introduzione XIX Prefazione Parte I: Basi del progetto 3 CAP. 1- LA CONCEZIONE STRUTI'URALE Carattere di una costruzione La forma tecnica della costruzione in calcestruzzo armato Spazio, telaio e gerarchie Struttura, non-struttura Tecnica e Architettura 23 CAP. 2 - PROGETTO E PRESTAZIONI STRUTTURALI L'affidabilità strutturale Vita nominale, p Progetto e Stati limite, p Robustezza, p Durabilità, p Caratteristiche generali degli edifici Il decalogo della progettazione strutturale VII

7 L Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato * Sistemi costruttivi Sotto-sistemi strutturali intelaiati Sotto-sistemi strutturali a pareti o misti (telaio - parete) 55 CAP. 3 - IL CONTROLLO DELLA DUTTILITÀ 55 3.I Comportamento oltre il limite elastico Rottura duttile e rottura fragile Materiali a comportamento duttile: l'acciaio di armatura, p Materiali a comportamento fragile: il calcestruzzo, p Modelli analitici tensioni-deformazioni Materiale elastico-perfettamente plastico (diagramma di Prandtl), p Materiale rigido-plastico, p Schematizzazione dell'incrudimento, p Schematizzazione analitica del legame costitutivo del calcestruzzo, p Cenni sulla teoria della flessione plastica Trave in materiale elastico-perfettamente plastico (ipotesi di Prandtl), p Diagramma momento-curvatura di una trave in cemento armato, p Curvatura vs rotazione Iperstaticità, ridondanza e robustness Strutture isostatiche, p Strutture iperstatiche, p Iperstaticità e ridondanza, p La robustness, p Una conclusione in tema di duttilità 93 CAP. 4 - I MATERIALI E LE TECNOLOGIE DEL MODERNO CALCE STRUZZO STRUTTURALE I componenti del calcestruzzo ordinario 4.1.l Il cemento, p Gli aggregati, p Acqua, p La moderna tecnologia degli additivi, p. l O Le aggiunte, p La produzione industriale Indici prestazionali Proprietà del calcestruzzo allo stato fresco, p Natura e fattori VIII

8 INDICE della lavorabilità, p Perdita di lavorabilità, p La segregazione, p Il bleeding, p Proprietà del calcestruzzo allo stato indurito: la resistenza meccanica del calcestruzzo, p La durabilità Fattori che influenzano la durabilità, p Le cause del degrado, p Riferimenti normativi, p Mix Design Calcestruzzi speciali Premessa, p I calcestruzzi ad alta resistenza, p I calcestruzzi autocompattanti, p. 139 Parte Il: Fondamenti dell'analisi e della verifica 145 CAP. 5- LA SICUREZZA STRUlTURALE Sicurezza, vita utile e costi Stati Limite Materiali, azioni e resistenze di calcolo Azioni, p Resistenze, p Proprietà dei materiali: il calcestruzzo, p Proprietà dei materiali: l'acciaio per cemento armato, p La misura della sicurezza strutturale Valutazione diretta della probabilità di insuccesso, p Metodo semiprobabilistico agli stati limite, p Il criterio delle tensioni ammissibili, p CAP. 6 -ANALISI STRUlTURALE Modellazione della struttura 6.1. l Classificazione degli elementi strutturali, p Dati geometrici, p Imperfezioni geometriche, p Richiami sui legami costitutivi del calcestruzzo La capacità di rotazione plastica nelle strutture inflesse IX

9 Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato * Analisi elastica lineare Analisi elastica lineare con limitata ridistribuzione Analisi plastica Analisi mediante traliccio di aste, p Analisi non lineare Non linearità del materiale, p Non linearità geometrica, p CAP. 7 - LE AZIONI SULLE COSTRUZIONI Introduzione Classificazione delle azioni, p Caratterizzazione delle azioni elementari, p Azioni variabili nel tempo Neve, p Vento, p Variazioni termiche, p Carichi permanenti e carichi di esercizio per le opere civili ed industriali Peso proprio e sovraccarichi permanenti, p Carichi di esercizio, p CAP. 8 - LO STATO LIMITE ULTIMO PER TENSIONI NORMALI Introduzione Le verifiche allo stato limite ultimo per tensioni normali Cenni sulla teoria della flessione nelle travi in e.a., p Ipotesi di base per la valutazione delle resistenze di calcolo, p Leggi costitutive dei materiali, p Condizioni critiche, p La sezione rettangolare a semplice e doppia armatura, p Flessione semplice retta nelle travi a sezione rettangolare Momento resistente per sezioni a semplice armatura, p Momento resistente per sezioni a doppia armatura, p Equazioni adimensionali per la valutazione del momento resistente, p Problemi di progetto e verifica, p Lo sforzo normale semplice X

10 INDICE Flessione composta negli elementi a sezione rettangolare 8.5.l Equazioni adimensionali per la costruzione dei domini di interazione, p Domini di interazione semplificati, p CAP. 9- PROGETTO E VERIFICA ALLO STATO LIMITE ULTIMO DI ELEMENTI SOGGETTI A FLESSIONE E TAGLIO I Considerazioni generali Meccanismi resistenti di elementi privi di armatura a taglio 9.2.l Il meccanismo resistente "a pettine", l'effetto "spinotto" e l'effetto "ingranamento", p Esempio applicativo, p Meccanismi resistenti di elementi con armatura a taglio Il traliccio iperstatico modificato, p Il traliccio ad inclinazione variabile, p Esempio applicativo, p Azione tagliante tra anima e piattabanda di elementi a sezione a 'T' Azione tagliante all'interfaccia tra calcestruzzi gettati in tempi diversi 9.5.l Esempio applicativo, p Azione tagliante in elementi di altezza variabile Azione tagliante in elementi a sezione circolare Interazione fra i meccanismi resistenti Azione tagliante in presenza di pressoflessione Il punzonamento 9.1 O. I Esempio applicativo, p CAP. 10- PROGETTO E VERIFICA ALLO STATO LIMITE ULTIMO DI ELEMENTI SOGGETTI A TORSIONE 391 IO.I La torsione circolatoria Elementi a cassone semplicemente connesso, p Elementi a cassone multiplo, p Elementi a sezione compatta, p Esempio applicativo, p. 41 O XI

11 Teoria e delle costruzioni in cemento armato * La warping torsion l Elementi strutturali a mensola aventi sezione a 'C', p Esempio applicativo, p CAP.11-INSTABILITÀ DEGLI ELEMENTI COMPRESSI La stabilità delle colonne singole Impostazione del problema, p Criteri semplificati per effetti del secondo ordine, p Metodi di analisi, p Il metodo alle differenze finite come applicazione del metodo generale, p Metodo della colonna modello, p Domini resistenti ridotti, p Il metodo dell'equilibrio, p Metodo basato sulla rigidezza nominale, p Metodo basato sulla curvatura nominale, p O Flessione deviata, p l. l l Un'applicazione numerica, p Effetti del 2 ordine nell'analisi globale delle strutture Criteri semplificati per gli edifici secondo EC2, p Metodi generali, p Il metodo P-~, p Metodo di calcolo generale secondo EC2, p Un'applicazione numerica, p Effetti della viscosità Considerazioni di base, p Valutazioni approssimate secondo EC2, p CAP VERIFICHE AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO Introduzione Deformazioni differite nel calcestruzzo: viscosità, p Deformazioni differite nel calcestruzzo: ritiro, p Stato limite delle tensioni di esercizio l Il caso della sezione rettangolare, p Esempio di calcolo, p Stato limite di Fessurazione Il fenomeno fessurativo, p Il Tension Stiffening, p La sollecitazione di prima fessurazione, p Il calcolo dell'ampiezza delle fessure, p La fessurazione per "effetti differiti", p Esempi di calcolo, p Verifica della fessurazione senza calcolo diretto, p Stato Limite di Deformazione 12.4.l Il calcolo della deformata di elementi inflessi, p Procedure XII

12 INDICE per il calcolo delle deformazioni, p Metodo semplificato per il calcolo delle deformazioni, p Effetti differiti nella deformazione degli elementi inflessi, p Esempi di calcolo, p Casi in cui può essere omesso il calcolo delle deformazioni, p BIBLIOGRAFIA XIII

13 Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato nasce ln risposta alle esigenze emerse dalle nuove filosofie progettuali contenute nelle moderne Normative nazìonali ed europee. In questo primo volume sono affrontati sia i temi alla base di una corretta impostazione progettuale finalizzata all'ottenimento delle prestazioni richieste, sia gli aspetti procedurali di analisi e di verifica contenuti nei codici normativi vigenti. Il testo è completato con abachi di rapida consultazione e con una serie di esempi applicativi. Mauro Mezzina è professore ordinario di Tecnica delle costruzioni nella Facoltà di Architettura del Polìtecnico di Bari, di cui è stato Preside. Per UTET ha pubblicato, con A. Sollazzo. Teoria e tecnica delle travi (1993), terzo volume dell'opera Scienza delle costruzioni e ha curato il volume Costruire con il cemento armato (UTET Libreria, 2001), del quale è anche coautore. Domenico Raffaele è ricercatore di Tecn ica delle costruzioni nella Facoltà di Architettura del Politecnico di Bari. Coautore, tra l'altro, del volume Costruire con il cemento armato (UTET Libreria, 2001) a cura di M. Mezzina, è progettista di importanti opere di ingegneria infrastrutturale. Amedeo Vltone è professore associato di Tecnica delle costruzioni nella I Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Bari. Autore di numerosi lavori scientifici sul tema, ha contribuito alla scrittura del volume Costruire con il cemento armato (UTET libreria, 2001) a cura di M. Mezzina. Ha progettato numerose opere di grande interesse e rilevanza ingegneristica e architettonica. Immagine di copertina ICP 35,00 I I I ISBN