TTM tension technology s.r.l. Engineering geotechnical applications

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1 TREFOLO T15 Tutti i sistemi di ancoraggio prodotti TTM per applicazioni di post tensione, solai e geotecnica sono stati testati e qualificati con le tre tipologie di trefolo oggi presenti nel mercato T15, T15S e T15C. L impiego del trefolo T15C (Compatto) con diametro e sezione rispettivamente di 15,2 mm e 165 mm 2 permette di ridurre gli ingombri degli ancoraggi e dei martinetti di tesatura. La disponibilità di trefolo è garantita dalla capacità siderurgica del Gruppo, con due stabilimenti produttivi di capacità annua pari a Ton. Trefolo aderente Diametro Norma Trefolo tipo Diametro T15 T15S EN Normale Super Area f ptk f p(1)k Massa Tensione 1% di allung. Carico di rottura (Ptk) Limite elastico allo 0,1% (Pt0,1k) Rilassamento dopo 1000 h.0,7-0,8 f pt mm mm 2 N/mm 2 N/mm 2 gr/m KN KN KN % % 15,2 15, T15C EN Compatto 15, Modulo di elasticità = 196 +/- 10 KN / mm Trefolo non aderente Diametro Diametro Area Massa Massa Diametro Norma Trefolo tipo Massa totale grasso HDPE ricoperto mm mm 2 mm gr/m gr/m gr/m T15 Normale 15, , EN T15S Super 15, , T15C EN Compatto 15, , Modulo di elasticità = 196 +/- 10 KN / mm 2 Trefolo T15 Rev.A-14 Pagina 1

2 ELEMENTI DI CALCOLO: PERDITE E VALUTAZIONE DEGLI ALLUNGAMENTI I protocolli di tesatura sono parte integrante del progetto e costituiscono la base delle operazioni di messa in tensione. Valutazione degli allungamenti durante la messa in tensione dei cavi Durante la messa in tensione dei cavi è necessario comparare gli allungamenti effettivi con gli allungamenti teorici previsti nei calcoli, ai quali vanno aggiunti dei termini correttivi per ottenere gli allungamenti reali. Gli allungamenti registrati in cantiere sono la somma dei seguenti contributi: L o = L a + L b + L c + L d + L e L a è l allungamento del trefolo calcolato considerando l extra lunghezza necessaria per la presa dei martinetti; L b è la deformazione elastica del calcestruzzo. Solitamente l allungamento misurato sul martinetto include l accorciamento elastico del calcestruzzo; L c è la somma delle deformazioni dei dispositivi di ancoraggio; L d è il rientro dei morsetti di presa; L e è la deformazione interna del martinetto. L allungamento del cavo sotto la forza i tesatura è dato dalla seguente formula: L a = 1( A p E p ) -1 0 Lp P x,0 d x L p lunghezza del cavo [ m. ]; P x,0 forza di tesatura nel punto a distanza x [ kn ]; P x,0 = P 0 e -µ ( θ +k Lp ) ) L allungamento del cavo P 0 forza di tesatura all ancoraggio a tendere [ kn ]; θ è la somma delle deviazioni angolari su una lunghezza x (indipendentemente dalla direzione o dal segno); θ = π (180) -1 Σ i ( α 2 Vi + α 2 Hi ) ½ α Vi,α Hi proiezioni orizzontali e verticali dell angolo di deviazione [in gradi] µ è il coefficiente d attrito tra il trefolo [rad -1 ]; k è una deviazione angolare non intenzionale per cavi interni (per unità di lunghezza, rad m -1 ) ; A p sezione trasversale del cavo [mm]. Secondo le raccomandazione TTM, i valori di µ e di k da adottare sono: Mono trefolo viplato e ingrassato (guaina HDPE): 0,05 < µ < 0,07 rad -1 e 0,004 < k < 0,008 rad m -1 Mono trefolo aderente in guaina metallica: µ = 0,19 rad -1 e k = 0,005 rad m -1 Multi trefolo: 0,18 < µ < 0,07 0,22 rad -1 e 0,005 < k < 0,010 rad m -1 Trefolo T15 Rev.A-14 Pagina 2

3 lc a 2 Po a 1 a 3 Po Pe le In caso di post- tensione esterna: Per selle con raggio di curvatura compresa tra 2,5 e 4 m si può assumere: k = 0 0,25 < µ < 0,30 trefolo su sella metallica 0,20 < µ < 0,25 trefolo ingrassato su sella metallica 0,05 < µ < 0,07 fascio di trefoli viplati singolarmente su sella metallica 0,12 < µ < 0,15 trefolo nudo in guaina HDPE su sella metallica La deformazione elastica è data da: Deformazione elastica del calcestruzzo (accorciamento = addendo positivo) [mm] L c = σ cm (Ec) -1 L c L c lunghezza dell elemento strutturale in calcestruzzo [ m. ]; σ cm tensione media di precompressione nella sezione in corrispondenza del baricentro del cavo risultante [MN( m) -2 ]; Trefolo T15 Rev.A-14 Pagina 3

4 Comunque, in una sezione con cavi di post-tensione, la deformazione del calcestruzzo durante la messa in tensione del cavo generico causa la deformazione dell elemento sotto tensione e il corrispondente accorciamento dei cavi già tesati. Post-tensione istallata Effetto della post-tensione nei cavi Cavo Totale 1 P 1 - P 2 - P 3 - P 4 - P 5 P i - (n - 1) P i 2 P 2 - P 3 - P 4 - P 5 P i - (n - 2) P i 3 P 3 - P 4 - P 5 P i - (n - 3) P i 4 P 4 - P 5 P i - (n - 4) P i 5 P 5 P i n P i [½ (n - 1) n P i ] A questo accorciamento corrisponde una perdita di post-tensione che potrà essere stimata con la seguente espressione: σ el = n -1(2n) -1 E p [E cm (t)] -1 σ cp (t)a p n E P E cm è il numero di cavi di post tensione; è il valore di calcolo del modulo di elasticità del trefolo; è il modulo di elasticità secante del calcestruzzo; σ cp ( t ) è la variazione di tensione nel baricentro delle armature di post-tensione all instante (t. Classe calcestruzzo C20/25 C30/37 C40/50 C50/60 Modulo di elasticità [N mm -2 ] E cm 29,00 32,00 35,00 37,00 Trefolo E tr = 196 +/- 10 KN mm -2 Deformazione dell ancoraggio In accordo con i report riguardanti gli Static Load Tests EMPA, le deformazioni degli ancoraggi sotto carico sono sempre contenute e non superano 1 mm. Rientro dei morsetti sull ancoraggio La perdita di allungamento per rientro dei morsetti si manifesta durante la fase di incuneaggio degli stessi dopo la tesatura. In accordo con i report riguardanti gli Static Load Tests EMPA, Ld è valutato come segue: L d = 5 mm per tesatura con martinetti dotati di incuneaggio L d = 10 mm per tesatura con martinetti non dotati di incuneaggio. Il rientro dei morsetti sugli ancoraggi passivi si traduce in una traslazione del cavo verso il martinetto di tesatura. I valori si attestano intorno a 4-5 mm. Deformazione dei martinetti Trefolo T15 Rev.A-14 Pagina 4

5 Queste deformazioni vengono dedotte dalla misura dell allungamento dei trefoli quando le letture sono effettuate sul pistone del martinetto. Le perdite interne ai martinetti sono considerate: Martinetti serie TTM = 8 mm = L e Quando gli allungamenti sono rilevati direttamente sui trefoli questi valori non devono essere tenuti in considerazione. Valori di tesatura su ancoraggi post tesi in trefolo Eurocodice 2, In accordo con il paragrafo (2) dell Eurocodice 2, il valore della forza iniziale di precompressione P m0 (x) (al momento t = t 0 ) applicata al calcestruzzo non superi il valore seguente: Dove: P m0 (x) = A p * σ P,max σ P,max = min {0,75 f pk ; 0,85 f p0,1k } P m0 è il valore della forza iniziale di precompressione ( al momento t = t 0 ); σ P,max f pk f p0,1k è la tensione nell armatura subito dopo la messa in tensione; è la tensione caratteristica di rottura; è la tensione allo 0,1% di deformazione residuale Limitazione della tensione nel calcestruzzo EC2, Si raccomanda che la tensione di compressione nel calcestruzzo della struttura, indotta dalla forza di precompressione e dagli altri carichi agenti al momento della messa in tensione sia limitata a: f ck ( t ) σ c 0,6 f ck (t) è la resistenza caratteristica a compressione del calcestruzzo all istante t quando esso è sottoposto alla forza di precompressione. Se la tensione di compressione supera permanentemente 0,45 f ck (t), allora si raccomanda di tener conto della non linearità della viscosità. Se la tesatura delle singole armature è effettuata per gradi, la resistenza richiesta per il calcestruzzo può essere ridotta. La resistenza minima f cm (t) al tempo t deve essere 50% della resistenza del calcestruzzo richiesta per la precompressione completa. Tra la resistenza minima del calcestruzzo e quella prescritta per la precompressione completa, si può interpolare tra 30% e 100% della precompressione completa. Trefolo T15 Rev.A-14 Pagina 5