Il c.a.p. nelle nuove Norme Tecniche

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1 Il c.a.p. nelle nuove Norme Tecniche Università di Brescia Corso di Tecnica delle Costruzioni

2 Verifica di una struttura esistente Corso Tecnica delle Costruzioni 2/71

3 Comportamento a flessione in esercizio Corso Tecnica delle Costruzioni 3/71

4 Comportamento a flessione a rottura Corso Tecnica delle Costruzioni 4/71

5 Calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 5/71

6 Costruzioni in calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 6/71

7 Vita nominale delle strutture Corso Tecnica delle Costruzioni 7/71

8 Classi di resistenza del calcestruzzo CLS STRUTTURALE DURABILITA' UNI SPERIM. PREVENT. BENESTARE STC Corso Tecnica delle Costruzioni 8/71

9 Classi di resistenza (UNI EN 206) La resistenza (a compressione) del calcestruzzo viene specificata mediante classi di resistenza in accordo a UNI EN 206. Compressive Strength Class Minimum Characteristic Cylinder Strength f ck,cyl [N/mm 2 ] Minimum Characteristic Cube Strength f ck,cube [ N/mm 2 ] C8/ 10 C12/ 15 C16 /20 C20 /25 C25 /30 C30 /37 C35 /45 C40 /50 C45 /55 C50 /60 C55 /67 C60 /75 C70 /85 C80 /95 C90 /105 C100 / Corso Tecnica delle Costruzioni 9/71

10 Resistenza di calcolo a compressione del cls Corso Tecnica delle Costruzioni 10/71

11 Calcestruzzo armato precompresso Corso Tecnica delle Costruzioni 11/71

12 Effetti della precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 12/71

13 Elementi con armature pretese Corso Tecnica delle Costruzioni 13/71

14 Elementi con armature post-tese Corso Tecnica delle Costruzioni 14/71

15 Acciaio per c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 15/71

16 Diagramma sforzo-deformazioni dell acciaio Corso Tecnica delle Costruzioni 16/71

17 Armature da c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 17/71

18 Armature da cap Corso Tecnica delle Costruzioni 18/71

19 Caratteristiche meccaniche degli acciai da cap Corso Tecnica delle Costruzioni 19/71

20 Caratteristiche meccaniche degli acciai da cap Corso Tecnica delle Costruzioni 20/71

21 Carichi equivalenti della precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 21/71

22 Carichi equivalenti della precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 22/71

23 Carichi equivalenti della precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 23/71

24 Perdite nel c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 24/71

25 Perdite nel c.a.p. Istantanee: Perdite al martinetto di tesatura Perdite agli ancoraggi Attrito (in elementi post-tesi) Elastiche (in elementi pre-tesi) Differite nel tempo: Ritiro del calcestruzzo Viscosità del calcestruzzo Rilassamento dell acciaio Corso Tecnica delle Costruzioni 25/71

26 Perdite istantanee nel c.a.p. 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. Corso Tecnica delle Costruzioni 26/71

27 Perdite elastiche nel c.a.p. Perdite all atto del trasferimento della precompressione al calcestruzzo 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 Corso Tecnica delle Costruzioni 27/71

28 Perdite elastiche (fili aderenti) Corso Tecnica delle Costruzioni 28/71

29 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. Corso Tecnica delle Costruzioni 29/71

30 Perdite per attrito (fili scorrevoli) Corso Tecnica delle Costruzioni 30/71

31 Ritiro nel calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 31/71

32 Ritiro nel calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 32/71

33 Ritiro nel calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 33/71

34 Perdite per ritiro nel c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 34/71

35 Viscosità nel calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 35/71

36 Perdite per viscosità (da EC2) Corso Tecnica delle Costruzioni 36/71

37 Perdite per viscosità nel c.a.p. Perdite differite (viscosità, ritiro e rilassamento) Corso Tecnica delle Costruzioni 37/71

38 Perdite per rilassamento nel c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 38/71

39 Cadute di tensione per rilassamento Corso Tecnica delle Costruzioni 39/71

40 SLU di pressoflessione Corso Tecnica delle Costruzioni 40/71

41 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 α cd = 0.85 α cd f cd f sd f cd = f ck /γ c f sd = f sk /γ s 0.2% 0.35% εc εs Corso Tecnica delle Costruzioni 41/71

42 Modelli tensione-deformazione del cls Corso Tecnica delle Costruzioni 42/71

43 L acciaio nella nuova normativa Corso Tecnica delle Costruzioni 43/71

44 Diagramma σ-ε per un acciaio B450 C f t f y f ynom ε = ΔL 0 /L 0 A g A gt Corso Tecnica delle Costruzioni 44/71

45 Modelli tensione-deformaz. dell acciaio ordinario Corso Tecnica delle Costruzioni 45/71

46 L acciaio da precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 46/71

47 Analisi della sezione Corso Tecnica delle Costruzioni 47/71

48 Definizione di campi di rottura 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 Corso Tecnica delle Costruzioni 48/71

49 Dominio resistente di progetto M-N 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: N Rd = α cc f cd 0,8x b - f sd A s - σ' s A' s EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE: M Rd = α cd f cd 0,8x b [(d + h )/2-0,4x] + f sd As (d - d )/2 - σ' s A' s (d - h )/2 Corso Tecnica delle Costruzioni 49/71

50 Dominio resistente di progetto M-N Sezione simmetrica Sezione non simmetrica Travi di bordo gettate in opera Corso Tecnica delle Costruzioni 50/71

51 Norme ulteriori per il cap Corso Tecnica delle Costruzioni 51/71

52 Valutazione della sicurezza Corso Tecnica delle Costruzioni 52/71

53 Tensioni di esercizio nel calcestruzzo Corso Tecnica delle Costruzioni 53/71

54 Tensioni limite per gli acciai da precompressione Corso Tecnica delle Costruzioni 54/71

55 Verifica a SL di fessurazione Corso Tecnica delle Costruzioni 55/71

56 Condizioni ambientali 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. Corso Tecnica delle Costruzioni 56/71

57 Verifica a fessurazione (NTC 2008) CONDIZ. AMBIENT. CLASSE DI ESPOSIZIONE Ordinarie X0, XC1, XC2, XC3, XF1 Aggressive XC4, XD1, XS1, XA1, XA2, XF2, XF3 Molto aggressive XD2, XD3, XS2, XS3, XA3, XF4 w 1 = 0,2 mm w 2 = 0,3 mm w 3 = 0,4 mm Corso Tecnica delle Costruzioni 57/71

58 Dettagli costruttivi per il cap Corso Tecnica delle Costruzioni 58/71

59 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 59/71

60 Un es. di struttura a cavi non aderenti Corso Tecnica delle Costruzioni 60/71

61 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 61/71

62 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 62/71

63 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 63/71

64 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 64/71

65 Esecuzione delle opere in c.a.p. Sezione trasversale iniziale Sezione nella prima campata Sezione sul primo appoggio Sezione nella seconda campata Corso Tecnica delle Costruzioni 65/71

66 Esecuzione delle opere in c.a.p nodi 2016 elementi beam 4536 elementi plate Corso Tecnica delle Costruzioni 66/71

67 Esecuzione delle opere in c.a.p. Corso Tecnica delle Costruzioni 67/71

68 Esecuzione delle opere in c.a.p. Ritiro Viscosità εcd(t-ts) -3,5E-04-3,0E-04-2,5E-04 1,4 1,2 1-2,0E-04-1,5E-04 φ(t,t0) 0,8 0,6 to = 15 gg to = 30 gg -1,0E-04 0,4 to = 45 gg to = 60 gg -5,0E-05 0,E+00 1,E+05 2,E+05 3,E+05 4,E+05 5,E+05 0,0E+00 t (gg.) 0,2 0 to = 75 gg to = 90 gg gg. Corso Tecnica delle Costruzioni 68/71

69 Stato di tensione nei cavi Tiro Esercizio Corso Tecnica delle Costruzioni 69/71

70 Verifiche locali Diffusione della precompressione : vista frontale Modello per la valutazione della forza di bursting Corso Tecnica delle Costruzioni 70/71

71 Grazie per la vostra attenzione!! La nuova metropolitana leggera di Cagliari Corso Tecnica delle Costruzioni 71/71

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