Ossature portanti di calcestruzzo armato. Generalità

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Benedetto Cicci
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1 Generalità

2 Generalità

3 Generalità / il telaio

4 Generalità / il telaio I vincoli esterni devono essere sovrabbondanti TELAI TRAVI (A PORTALE)

5 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P P P tirante X A X A X A

6 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P P P tirante X A X A X A

7 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P P P tirante X A X A X A

8 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P

9 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P / la rigidezza delle aste M xa = -3Pl/40 M xa = -3Pl/56 M xa = -3Pl/32 r m = J m /l m r m = (J m /2)/l m r m = 2J m /l m r m = J m /(l m /2) r m = J m /(l m /2) Al diminuire della rigidezza dei montanti, diminuisce la loro capacità di moderare i momenti flettenti nel trasverso e viceversa. Nei sistemi iperstatici la forma delle aste (sezione, lunghezza) influisce sulle reazioni vincolari.

10 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P / la rigidezza delle aste rotazione 0 Trave appoggiata sui piedritti e soggetta al carico concentrato P rotazione = 0 Trave incastrata perfettamente ai piedritti e soggetta al carico concentrato P

11 Generalità / comportamento del telaio soggetto al carico P / la rigidezza delle aste rotazione 0 Trave appoggiata sui piedritti e soggetta al carico concentrato P rotazione = 0 Trave appoggiata sui piedritti e soggetta al carico distribuito p Trave incastrata perfettamente ai piedritti e soggetta al carico concentrato P Trave incastrata perfettamente ai piedritti e soggetta al carico distribuito p

12 Generalità / le opere in calcestruzzo armato Fasi costruttive - costruzione delle casseforme - preparazione e collocazione delle armature - getto del calcestruzzo - stagionatura del getto - rimozione delle casseforme (disarmo) L abbinabilità acciaio-calcestruzzo è resa possibile da: - aderenza - (quasi) coincidenza dei coeff. di dilatazione termica: x 10-6 / C - acciaio protetto dalla corrosione e dagli effetti del fuoco - comportamento (quasi) elastico-lineare del calcestruzzo - conservazione delle sezioni piane

13 Il calcestruzzo / gli ingredienti. + additivi (acceleranti, ritardanti, aeranti, fluidificanti ecc.)

14 Il calcestruzzo / l acqua Caratteristiche - poco dura - priva di impurità terrose - priva di cloruri, nitrati, solfati Per A/C crescente -aumento della lavorabilità - riduzione delle resistenze meccaniche - aumento della permeabilità - minore durabilità

15 Il calcestruzzo / gli inerti - provenienti da rocce non alterate o scistose - privi di impurità terrose (riduzione dell adesione) - privi di cloruri, nitrati (corrosione) - privi di solfati (formazione di solfoalluminati)

16 Il calcestruzzo / gli inerti eccesso di inerte fino eccesso di inerte grosso

17 Il calcestruzzo / gli inerti

18 Ossature portanti di calcestruzzo armato Il calcestruzzo / gli inerti

19 Il calcestruzzo / l impasto / le betoniere a caduta libera

20 Il calcestruzzo / l impasto / le betoniere a caduta libera

21 Il calcestruzzo / l impasto / le betoniere a caduta libera

22 Il calcestruzzo / l impasto / le betoniere a regime forzato

23 Il calcestruzzo / le proprietà del calcestruzzo fresco: la lavorabilità umida plastica fluida

all aumentare del D max ) - impiegando additivi fluidificanti La lavorabilità diminuisce più

24 Il calcestruzzo / le proprietà del calcestruzzo fresco: la lavorabilità La lavorabilità aumenta - all aumentare dell acqua d impasto - al diminuire del dosaggio di inerti (a parità di dosaggio, aumenta all aumentare del D max ) - impiegando additivi fluidificanti La lavorabilità diminuisce più rapidamente nel tempo - se il cemento ha una velocità di idratazione elevata - se la temperatura ambientale è elevata

25 Il calcestruzzo / le proprietà del calcestruzzo fresco: la segregabilità Provvedimenti preventivi - limitare l acqua - aumentare il cemento - usare inerti ben assortiti

26 Il calcestruzzo / il trasporto e il getto

27 Il calcestruzzo / il trasporto e il getto

28 Il calcestruzzo / la costipazione

29 Il calcestruzzo / la costipazione

30 Il calcestruzzo / i prelievi

Il calcestruzzo / la stagionatura (presa e indurimento) / condizioni di umidità Acqua di impasto = acqua di combinazione + acqua libera Evaporazione rapida fessurazioni da ritiro Evaporazione

31 Il calcestruzzo / la stagionatura (presa e indurimento) / condizioni di umidità Acqua di impasto = acqua di combinazione + acqua libera Evaporazione rapida fessurazioni da ritiro Evaporazione eccessiva inibizione dell idratazione Influiscono sull evaporazione: - il clima (temperatura, umidità, ventilazione) - la superficie specifica del getto - la natura delle casseforme (assorbenti, a tenuta ) Si regola l evaporazione con: - protezioni dall insolazione - protezioni impermeabili - irrorazione di acqua

Il calcestruzzo / la stagionatura (presa e indurimento) / condizioni termiche Evitare che il getto raggiunga temperature vicine a 0 C con: - protezioni

32 Il calcestruzzo / la stagionatura (presa e indurimento) / condizioni termiche Evitare che il getto raggiunga temperature vicine a 0 C con: - protezioni (casseforme) in materiali isolanti - preriscaldamento di acqua e/o inerti - uso di alti dosaggi di cemento (o di cementi ad alto calore di idratazione)

33 Il calcestruzzo / la stagionatura (presa e indurimento) / stagionatura accelerata

qualità e caratteristiche degli ingredienti - rapporto A/C - assortimento

34 Il calcestruzzo / le proprietà del calcestruzzo indurito Le resistenze meccaniche e agli agenti atmosferici (durabilità) sono influenzate da: - qualità e caratteristiche degli ingredienti - rapporto A/C - assortimento granulometrico - costipazione del getto - condizioni di stagionatura (umidità e temperatura)

35 Il calcestruzzo / le proprietà del calcestruzzo indurito / la prova di rottura per schiacciamento

36 Le casseforme

37 Le casseforme

38 Le casseforme / per pilastri / in legno

39 Le casseforme / per pilastri / in legno

40 Le casseforme / per pilastri / in legno

41 Le casseforme / per pilastri / in altri materiali

42 Le casseforme / per travi / in legno

43 Le casseforme / per travi / in legno

44 Le casseforme / per travi / in legno

45 Le casseforme / per l ossatura / in legno Tempi di disarmo 3 gg. (pilastri e sponde delle travi) 24 gg. (puntelli e fondo delle travi) 28 gg (strutture a sbalzo)

46 Le armature

47 Le armature / le lavorazioni / taglio e piegatura

48 Le armature / le lavorazioni / taglio e piegatura

49 Le armature / costruzione della gabbia : montaggio, ancoraggio, piegatura, giunzione

50 Le armature / costruzione della gabbia : montaggio, ancoraggio, piegatura, giunzione F

51 Le armature / costruzione della gabbia : copriferro, interferro Copriferro - protegge dalla corrosione - migliora l aderenza Interferro - migliora l aderenza (0,5 cm) (D max ) C 2,5 cm Φ D max (0,77 D max ) copriferro interferro (0,5 cm) (D max )

52 Le armature / accorgimenti costruttivi / i distanziatori

53 Le armature / accorgimenti costruttivi / i distanziatori

54 La disposizione delle armature / i pilastri P Come si ripartisce il carico P tra calcestruzzo e acciaio? Si ripartisce in proporzione alle aree? (Se A B = 90 cm 2 e A A = 10 cm 2, il calcestruzzo prende il 90% del carico e l acciaio il 10%?) P

55 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) ma qual è il valore di σ B? P

56 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) P

57 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) P A B = A B + na A

58 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) A B = A B + na A P σ B = P/A B σ A = n(p/a B )

59 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) A B = A B + na A P σ B = P/A B σ A = n(p/a B )

60 La disposizione delle armature / i pilastri P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) A B = A B + na A P σ B = P/A B σ A = n(p/a B )

61 La disposizione delle armature / i pilastri P pilastro disomogeneo in calcestruzzo e acciaio pilastro omogeneo equivalente in solo calcestruzzo ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) A B = A B + na A P σ B = P/A B σ A = n(p/a B )

62 La disposizione delle armature / i pilastri P pilastro disomogeneo in calcestruzzo e acciaio pilastro omogeneo equivalente in solo calcestruzzo P ε A = ε B (aderenza) quindi: σ A /E A = σ B /E B ossia: σ A = nσ B (n = circa 7-10) df B = σ B da df A = σ A da = nσ B da = n(σ B da) = σ B (nda) A B = A B + na A σ B = P/A B σ A = n(p/a B ) ESERCIZIO A B = 90 cm 2 A A = 10 cm 2 n = 10 A B = x10 = 190 cm 2 σ B = P/190 kg/cm 2 σ A = 10(P/190) kg/cm 2 P B = σ B A B = (P/190) 90 = (90/190)P P A = σ A A A = 10x10(P/190) = (100/190)P

63 La disposizione delle armature / i pilastri

64 La disposizione delle armature / i pilastri

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