Università IUAV di Venezia S.B.D. A 2247 BIBLIOTECA CENTRALE

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Edoardo Cosenza Gaetano Manfredi Marisa Pecce STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO Basi della progettazione UNIVERSITA' IUAV DI VENEZIA BIBLIOTECA CENTRALE INV. R?..ìJ.~... MHHlllHHHIHlllH EDITORE ULRICO HOEPLI MILANO ~- lii' \ '\

Indice Prefazione (Carlo Greco)........................................ IX Introduzione... XI 1 Sicurezza e affidabilità strutturale.......................... 1 1.1 Necessità di un approccio probabilistico alla valutazione della sicurezza............................. 1 1.1.1 Differenziazione dell'affidabilità delle costruzioni........ 3 1.2 Variabili aleatorie e distribuzioni di probabilità.............. 4 1.3 Funzione stato limite e collasso convenzionale................ 10 1.4 Metodi di analisi della sicurezza strutturale.................. 11 1.4.1 Metodi di livello III................................. 12 1.4.2 Metodi di livello II.................................. 16 1.5 Affidabilità e codici per le costruzioni....................... 21 1.5.1 Metodi di I livello e metodo semi-probabilistico agli stati limite secondo la norma italiana.............. 21 2 Materiali................................................... 29 2.1 Calcestruzzo............................................. 29 2.1.1 Comportamento in compressione..................... 30 2.1.2 Comportamento in trazione.......................... 35 2.1.3 Effetti della temperatura, ritiro e viscosità............. 38 2.1.4 Legami costitutivi pluriassiali........................ 41 2.2 Acciaio di armatura...................................... 45 2.2.1 Comportamento in trazione.......................... 46.,_;,Il( 2.2.2 -Comportamento in compressione..................... 49 2.3 Aderenza acciaio-calcestruzzo............................. 50 2.3.1 Modello fisico del legame di aderenza................. 50 2.3.2 Modello teorico per il legame di aderenza.............. 57

VI Indice 3 Calcolo elastico e Stato Limite di Esercizio... _... 61 3.1 Valutazione delle azioni di progetto... :'.'......... 62 3.2 Materiali e ipotesi di calcolo............................... 63 3.3 Calcolo delle tensioni in condizioni di esercizio............... 64 3.3.1 Verifica delle sezioni sottoposte a flessione semplice e composta........................................ 66 3.3.2 Flessione composta con grande eccentricità............ 67 3.3.3 Flessione semplice.................................. 69 3.3.4 Flessione composta con piccola eccentricità............ 71 3.3.5 Limitazione delle tensioni........................... 72 3.4 Analisi locale dello stato deformativo e tensionale............ 84 3.5 Stato limite di fessurazione................................ 90 3.5.1 Calcolo tecnico dell'ampiezza delle lesioni............. 92 3.5.2 La verifica indiretta dell'ampiezza delle fessure......... 97 3.5.3 Minimi di armatura nelle travi....................... 99 3.6 Stato limite di deformazione... 100 3.6.1 Analisi media della sezione e calcolo delle frecce... 101 3.6.2 Calcolo tecnico delle frecce... 107 3.6.3 Effetti differiti... 109 3.6.4 Verifica indiretta delle deformazioni... 117 4 Stato Limite Ultimo per flessione e pressoflessione... 121 4.1 Legame costitutivo del calcestruzzo... 121 4.2 Legame costitutivo dell'acciaio... 125 4.3 Sezioni soggette a tensioni normali: ipotesi di calcolo... 128 4.4 Valutazione della sezione inflessa: metodo dello stress block... 128 4.5 Valutazione della sezione inflessa: modellazione del calcestruzzo parabola-rettangolo ed elasto-plastico... 134 4.6 Limitazione dei quantitativi di armatura... 136 4. 7 Valutazione della sezione inflessa in presenza di legame elastico-incrudente per l'acciaio... 138 4.8 Valutazione della sezione pressoinflessa... 152 4.8.1 Verifica in pressoflessione retta... 152 4.8.2 Costruzione semplificata dei domini di pressoflessione retta su sezioni ad armatura simmetrica... 153 4.8.3 Sezione con doppia armatura non simmetrica... 157 4.9 Verifiche in pressoflessione deviata... 158 5 Duttilità e progetto di sezioni inflesse e pressoinflesse... 167 5.1 Duttilità... 167 5.2 Duttilità in curvatura... 168 5.2.1 Valutazione della duttilità degli elementi inflessi (travi).. 171 5.2.2 Valutazione della duttilità degli elementi pressoinflessi (pilastri)... 175 i L

Indice VII 5.3 Limitazioni normative per la duttilità degli elementi pressoinflessi... 183 5.4 Progettazione delle sezioni inflesse per resistenza e duttilità... 185 5.5 Progettazione delle sezioni pressoinflesse per resistenza e duttilità... 193 6 Stato Limite Ultimo per taglio... 199 6.1 Trattazione elastica... 199 6.2 Travi senza armatura a taglio... 210 6.3 Travi armate a taglio... 218 6.3.1 Meccanismo di Ritter-Morsch... 218 6.3.2 Meccanismo a inclinazione variabile... 221 6.4 Verifica e progetto... 226 6.4.1 Verifica della sezione... 226 6.4.2 Progetto delle armature... 231 6.5 Traslazione del momento flettente... 234 7 Stato Limite Ultimo per torsione.... 237 7.1 Impostazione del problema... 237 7.2 Modello a traliccio spaziale... 241 7.3 Verifica e progetto... 245 7.3.1 Verifica della sezione... 245 7.3.2 Progetto delle armature... 253 7.4 Sollecitazioni composte... 258 8 Aste snelle in cemento armato e Stato Limite Ultimo di stabilità... 269 8.1 Aste compresse e non linearità geometrica... 270 8.2 Aste compresse e non-linearità meccanica del calcestruzzo... 274 8.3 Aste compresse e viscosità del calcestruzzo... 276 8.4 Vincoli e snellezza limite delle aste compresse... 279 8.5 Metodi di verifica nelle strutture complesse... 289 8.5.1 Metodo generale... 289 8.5.2 Metodo della rigidezza nominale... 290 8.6 Metodi di analisi delle colonne isolate... 295 8.6.1 Metodo della colonna modello... 296 8.6.2 Metodo della curvatura nominale... 300 8. 7 Sollecitazioni di pressoflessione biassiale... 304 9 Durabilità.... 305 9.1 Cause:del degrado del e.a... 306 9.2 Degrado del calcestruzzo... 306 9.2.1 Attacco dei solfati e solfuri... 307 9.2.2 Attacco di Acidi e Cloruri (Cl-)... 308 9.2.3 Carbonatazione... 308

VIII Indice 9.2.4 Degrado per cause fisiche...,... 309 9.3 Degrado dell'acciaio: la corrosione... : :... 310 9.4 Progettazione basata sul ciclo di vita... 314 9.4.1 Parametri significativi... 315 9.4.2 Approccio progettuale... 317 9.4.3 Dettagli costruttivi... 321 9.4.4 Materiali innovativi... 322 Riferimenti bibliografici.... 327 Indice analitico... 333