Corso di Progetto di Strutture. POTENZA, a.a Serbatoi in c.a.p.

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1 Corso di Progetto di Strutture POTENZA, a.a Serbatoi in c.a.. Dott. Marco VONA Scuola di Ingegneria, Università di Basilicata htt://

2 I SERBATOI IN C.AP. Nei serbatoi in c.a. ordinario ovviamente il maggiore ericolo è raresentato dalla ossibilità di fessurazione del calcestruzzo dovuta alla trazione degli anelli Tale roblema uò essere facilmente risolto ricorrendo alla recomressione. In linea di rinciio, essa consiste nell alicare delle ressioni, con direzione dall esterno all interno, uguali o maggiori delle ressioni dovute al liquido contenuto In tali condizioni il serbatoio ieno è scarico se la ressione alicata uguaglia quella interna del liquido mentre è soggetto ad una forza residua se questa è inferiore Ovviamente, la condizione di carico iù sfavorevole er un serbatoio in c.a.. è quella di serbatoio vuoto

3 I SERBATOI IN C.AP. Serbatoio a vuoto In tal caso, agisce sulla arete l intera ressione di recomressione che non è equilibrata dall effetto, antagonista, del liquido contenuto all interno È anche evidente che il massimo sforzo si ha all atto dell alicazione della recomressione (e cioè rima che si siano verificate le cadute di tensione) In tale fase si svolge erciò un vero e rorio collaudo statico del serbatoio

4 Per ottenere in tutte le sezioni una ressione residua costante si alica un carico di recomressione ari a: = ( + ) = η Ovviamente si ha: 1 In cui η = 0.1 e 1 = ressione alla base del serbatoio Il valore della recomressione sarà Z = R 1 Il quantitativo di armature sarà A s, = R σ s Tutto ciò è valido a cadute di tensione lente esaurite

5 Le verifiche del serbatoio dovranno essere eseguite rima delle cadute lente e quindi sotto l azione di una ressione = ( 1 + α ) Essendo α il coefficiente di caduta di tensione valutabile nei casi ordinari intorno al 25% ( 1 + α )

6 Il momento flettente della striscia CALCOLO DEI SERBATOI IN C.AP. Per assorbire il momento flettente della striscia verticale del tubo si uò revedere anche una recomressione assiale ( V ) realizzata con cavi verticali equidistanti. In tal modo si esclude ogni sollecitazione di trazione anche nel senso delle generatrici Per annullare la trazione al lembo esterno del serbatoio vuoto deve essere: V s 6M s 2 = 0 w ovvero V = 6M s M w

7 Si uò verificare sesso che la tensione di comressione massima sia sueriore alla tensione massima di calcolo sul calcestruzzo s 1 A tale inconveniente si uò ovviare ringrossando le sezioni nella arte inferiore Gli incrementi di sollecitazione dovuti a tale incremento di sezione uò essere trascurato in raorto all incremento della resistenza s 2

8 Diagrammi delle tensioni con cavi eccentrici Se ad esemio viene data una forma arabolica ai cavi di recomressione nell ultima arte degli stessi occorre correggere le sollecitazione er effetto del carico equivalente alla recomressione CALCOLO DEI SERBATOI IN C.AP. e h e = 2eV 2 h e

9 Diagrammi delle tensioni con cavi eccentrici Analogo comortamento è ossibile nel caso di una disosizione del cavo iù semlice (rettilinea) ma con sezione variabile asimmetrica CALCOLO DEI SERBATOI IN C.AP. e h

10 Correzione della recomressione sugli anelli Per comodità si è suosto di adottare una recomressione del tio = + η 1 D altra arte è evidente che la ressione alicata agli anelli iù vicini all incastro al iede si scarica quasi interamente sulle strisce dando luogo a un effetto di recomressione molto modesto w w 2

11 Correzione della recomressione sugli anelli È quindi inutile alicare agli anelli iù bassi l intera ressione che comorta l imiego di cavi di recomressione oco o nulla sfruttati nella arte inferiore del serbatoio w La recomressione ridotta varia linearmente fino ad una sezione in cui si ha w w w 2

12 Correzione della recomressione sugli anelli Con questa soluzione si realizza anche una forte riduzione di M al iede Di ciò occorre tener conto nella rogettazione della recomressione verticale Infatti il momento a serbatoio ieno uò risultare dello stesso ordine di grandezza di quello a serbatoio vuoto e di segno oosto A ciò si uò ovviare adottando er la recomressione verticale una disosizione simmetrica dei cavi

13 Modalità di realizzazione della recomressione La recomressione verticale è ottenuta con cavi ancorati alla sommità ed al iede del serbatoio Nel caso di serbatoi alti lo sforzo di recomressione viene ridotto nella arte alta con ancoraggi intermedi disosti alternativamente sulla fascia interna ed esterna della arete

14 Modalità di realizzazione della recomressione La recomressione orizzontale uò ottenersi con cavi contenuti all interno di guaine disoste nel getto e ancorati alle due estremità er mezzo di aositi ancoraggi La recomressione a filo continuo si uò realizzare eseguendo la arete del serbatoio in c.a. ed avvolgendo intorno ad essa un filo di acciaio armonio di iccolo diametro L avvolgimento e tesatura di ottengono mediante idonei meccanismi rotanti eliminando gli ancoraggi e riduncendo le cadute di tensione

15 Modalità di realizzazione della recomressione Il rocedimento iù comune è invece del tio a cavi scorrevoli (in guaine) messi in oera in modo analogo a quanto fatto er le travi in c.a.. ed ancorati mediante aositi ancoraggi Particolare cura va osta nella riduzione e comensazione delle cadute di tensione

16 Modalità di realizzazione della recomressione α σ x = σ 0 e f ( α + βx ) 0.5 f = 0.3 Cavo su cls liscio Cavo in guaina metallica Somma dei valori assoluti delle deviazioni angolari al cavo (rad) β = 0.01rad / m (attrito rettilineo) Il termine β x in generale è trascurabile risetto a x La deviazione angolare α tra le due sezioni di ancoraggio del cavo non otrà essere troo grande: si adotta ordinariamente α = 120 o anche α = 90

17 Modalità di realizzazione della recomressione Inoltre, la taratura sarà eseguita alle due estremità del cavo In tali condizioni, adottando cavo π 180 = σ = f = 0.3 si avrà alla mezzeria del 0. s 0 σ x 0 e = 73 σ Il termine β x in generale è trascurabile risetto a x Ovvero una caduta di tensione del 27%

18 Disosizione costruttiva degli ancoraggi Gli ancoraggi trovano alloggiamento su degli aositi risalti Una coia di risalti forma quindi una π 180 = σ = 0. s 0 σ x 0 e = 73 σ Il termine β x in generale è trascurabile risetto a x Ovvero una caduta di tensione del 27%