PROGETTO DI TRAVI IN CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO. Fabrizio Paolacci. Università degli Studi di Roma Tre
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1 PROGETTO DI TRAVI IN CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO Fabrizio Paolacci Università degli Studi di Roma Tre
2 Fabrizio Paolacci Progetto di travi in c.a.p PREFAZIONE Questo scritto raccoglie parte del materiale utilizzato nel corso di Tecnica delle Costruzioni da me tenuto dal 2004 al 2008 presso l Università degli Studi Roma Tre - Facoltà di Ingegneria, in particolare, le lezioni sul cemento armato precompresso. Alcuni argomenti vengono ripresi e approfonditi mentre altri sono stati inseriti ex-novo, come ad esempio il dimensionamento di travi in cemento armato precompresso, la verifica di sezioni miste c.a c.a.p., il progetto dei dettagli costruttivi e la diffusione delle forze concentrate. Le esercitazioni svolte durante gli anni, sono un utile strumento didattico, che ho adoperato con molta convinzione e che ho utilizzato anche nel presente testo. Gi argomenti sono, infatti, corredati da esercizi svolti che dovrebbero mettere in grado lo studente di utilizzare gli strumenti di calcolo forniti durante le lezioni in maniera più proficua. Ogni scritto presuppone uno sforzo notevole che deve coinvolgere in primis il docente ma anche gli studenti che con il loro apporto e continua interazione hanno contribuito alla definizione degli argomenti qui trattati. Questi appunti vengono utilizzati nel corso di Complementi di tecnica delle costruzioni dello stesso Ateneo ma spero possano essere utili a quanti vorranno farne uso. Il docente Ing. Fabrizio Paolacci
3 INDICE 1. INTRODUZIONE 2. CONCETTI BASE 2.1. Stati di coazione e presollecitazione 2.2. Lo stato di presollecitazione nel c.a.p Vantaggi e svantaggi della precompressione 3. LA TECNOLOGIA DELLA PRECOMPRESSIONE 3.1. Precompressione interna Precompressione a fili aderenti Precompressione a cavi post-tesi 3.2. Precompressione esterna 3.3. Precompressione mista e interna non aderente. 4. I MATERIALI 4.1. Il calcestruzzo Resistenza e deformabilità I modelli di calcolo Tensioni massime iniziali e di esercizio La viscosità Il ritiro 4.2. L acciaio da cemento armato precompresso Resistenza e deformabilità I modelli di calcolo Tensioni massime in condizioni iniziali e in esercizio Il rilassamento 5. STATICA DELLE SEZIONI IN C.A.P Il calcolo elastico di una trave in c.a.p. inflessa in presenza di precompressione totale o limitata 3
4 Fabrizio Paolacci Progetto di travi in c.a.p Richiami di geometria delle aree Il calcolo delle tensioni Il calcolo delle tensioni nel cls in condizioni iniziali Calcolo delle tensioni nel cls in esercizio Calcolo delle tensioni nell acciaio 5.2. Le perdite e le cadute di tensione Cadute di tensione nel cls dovute alla viscosità Cadute di tensione nel cls dovute al ritiro Cadute di tensione nell acciaio dovute al rilassamento Perdite di tensione istantanee nell acciaio Travi a cavi post-tesi pedite per attrito Travi a fili pre-tesi perdite per deformazione elastica del cls 5.3. Il calcolo allo SLU di una trave in c.a.p. inflessa 5.4. Il calcolo in fase elastica delle sezioni composte c.a. c.a.p Verifiche tensionali Caso di trave non puntellata Caso di trave puntallata Calcolo sistema di connessione L influenza del ritiro L influenza della viscosità 6. IL PROGETTO DI TRAVI IN C.A.P. ISOSTATICHE 6.1. Il predimensionamento della sezione 6.2. Considerazioni sulla scelta della sezione: il rendimento geometrico 6.3. Determinazione dello sforzo di precompressione Precompressione totale Precompressione limitata 6.4. Il tracciato dei cavi Il cavo risultante Il fuso del cavo risultante il fuso di Guyon
5 Il fuso per travi a fili aderenti e a cavi scorrevoli 6.5. Il progetto a taglio di travi in c.a.p. 7. IL PROGETTO DI TRAVI IN C.A.P. IPERSTATICHE 7.1. Il sistema equivalente alla precompressione 7.2. Il calcolo delle reazioni iperstatiche dovute alla precompressione 7.3. La linea delle pressioni e il progetto dell andamento del cavo 7.4. Il cavo concordante 8. IL PROGETTO DEI PARTICOLARI COSTRUTTIVI 8.1. Ancoraggio e diffusione della precompressione 8.2. I modelli Strut-and-Tie 8.3. Calcolo dell armatura di frettaggio, 8.4. Calcolo dell aderenza in travi a fili pretesi 8.5. Particolari d appoggio APPENDICE A Programma in linguaggio Matlab per il progetto di travi in cemento armato precompresso 5
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