Analisi a lungo termine di travi composte acciaio-calcestruzzo in fase fessurata e non fessurata

SOMMARIO
In questo lavoro si presentano i risultati di una comparazione numerica a lungo termine di travi composte acciaio-calcestruzzo in condizioni di esercizio, effettuata con riferimento a prove sperimentali di recente pubblicazione. Le analisi numeriche sono condotte utilizzando un codice agli elementi finiti, appositamente ideato per effettuare analisi evolutive nel tempo tenendo conto della fessurazione del calcestruzzo e dei fenomeni reologici dovuti a ritiro e alla viscosità. L’elemento finito è di tipo unidimensionale, costituito da due travi parallele connesse da un sistema di continuo di molle a comportamento non lineare. La fessurazione del calcestruzzo viene schematizzata mediante una legge tensioni-deformazioni di tipo non lineare, con ramo di softening una volta ecceduta la resistenza a trazione.
Il confronto fra i risultati numerici e quelli sperimentali, conferma la validità dell’approccio numerico utilizzato sia in fase non fessurata che fessurata. Esso evidenzia la possibilità di utilizzare anche a fessurazione avvenuta la stessa legge di viscosità lineare adottata in campo non fessurato e la stessa funzione di ritiro.

ABSTRACT
This paper presents the results of numerical-experimental comparisons carried out on steel-concrete composite beams subjected to long-term test under the service load. The numerical analyses were performed using a uniaxial finite element code purposely developed to account in a rigorous way for the cracking, creep and shrinkage of concrete. The finite element is made of two parallel beams, the concrete slab and the steel profile, connected with a continuous spring system with non-linear behaviour schematizing the shear connection as if it was smeared along the beam length. Concrete cracking is schematized using a non-linear stress-strain relationship with softening branch once the tensile strength of concrete is exceeded.
The numerical-experimental comparison demonstrates that the model is able to predict the beam behaviour in the long-term both in cracked and uncracked phase. It also suggests that the creep and shrinkage of concrete in cracked phase can be modeled with the same functions used in uncracked phase.

 

Memoria tratta dagli Atti del XXIII CONGRESSO C.T.A. - LE GIORNATE ITALIANE DELLA COSTRUZIONE IN ACCIAIO, 9-12 ottobre 2011 Lacco Ameno, Ischia (NA).
 

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