Valori massimo e minimo di apertura della fessura di tirante in c.a. - Metodo lineare

Il presente lavoro descrive un modello semplificato che tiene conto dell'effetto delle fessure secon- darie per lo studio del comportamento in campo fessurato di un tirante di calcestruzzo armato soggetto a carico monotono, nelle condizioni di formazione della fessura e di fessurazione stabilizzata.

L'approccio semplificato si basa sull'ipotesi di distribuzione lineare delle tensioni di aderenza tra acciaio e calcestruzzo lungo la lunghezza di trasmissione. Nella fase di fessurazione stabilizzata questo metodo, denominato lineare, consente di determinare i valori massimo e minimo dell'apertura della fessura.

In particolare, nel caso di massima apertura della fessura, si introduce nella formula della deformazione media relativa dell'acciaio un coefficiente η, dipendente dal rapporto tra la forza assiale agente e la forza di fessurazione, che consente di tener conto dell'influenza della fessurazione secondaria sull'effetto di tension-stiffening. Infine, i valori teorici massimo e minimo dell'apertura delle fessura sono messi a confronto con i dati sperimentali reperibili in letteratura.


Un metodo di calcolo semplificato per l'analisi della fessurazione stabilizzata

Il comportamento in campo fessurato di elementi strutturali di calcestruzzo armato è un fenomeno molto complesso, a causa dell'elevato numero di fattori che lo influenzano, nonché della difficoltà di effettuare misure accurate.

Questa complessità è confermata dall'elevata dispersione dei risultati sperimentali e dalle diverse formule proposte in letteratura per il calcolo dell'apertura della fessura. Le Norme internazionali (fib Model Code 2010, Eurocodice 2) richiedono di analizzare lo stato limite di esercizio per fessurazione secondo due metodologie distinte, basate sul calcolo diretto dell'apertura della fessura oppure sull'adozione di specifiche misure di dettaglio costruttivo.

Il comportamento di un elemento teso di calcestruzzo armato soggetto a carico monotono, nella fase di fessurazione stabilizzata, può essere studiato assumendo che la distanza tra le fessure sia massima, ossia pari al doppio della lunghezza di trasmissione. A tal proposito, è stato messo a punto un modello raffinato, denominato metodo generale (Debernardi, Guiglia & Taliano 2013; Debernardi & Taliano 2016), che prende in considerazione l'effetto delle cosiddette fessure di Goto, o fessure secondarie.

L'idea di base è di tener conto, attorno a una fessura principale, della minore capacità di aderenza della barra al calcestruzzo, a causa di una fessurazione secondaria capace di modificare l'andamento delle tensioni di aderenza. Nel modello generale l'effetto delle fessure secondarie è descritto assumendo che le tensioni di aderenza, nell'intorno della una fessura principale, siano distribuite in modo lineare annullandosi sulla sezione fessurata.

In questo lavoro, invece, viene proposto un metodo di calcolo semplificato per l'analisi della fessurazione stabilizzata, denominato metodo lineare, che consente di evitare il ricorso a onerose procedure iterative. Esso si basa sull'assunzione che le tensioni di aderenza tra acciaio e calcestruzzo siano distribuite in modo lineare non solo nell'intorno della fessura principale, ma sull'intera lunghezza di trasmissione.

Il presente modello lineare può considerarsi una va- riante del Tension Chord Model proposto dal gruppo di ricerca del Prof. Marti dell'Institute of Structural Engineering (IBK) dell'ETH di Zurigo, sviluppato inizialmente per analizzare la capacità deformativa delle cerniere plastiche allo stato limite ultimo (Si- grist 1995; Alvarez 1998) e recentemente applicato al calcolo dell'apertura della fessura e dell'inflessione di elementi di calcestruzzo armato in condizioni di esercizio (Burns 2011).

Il metodo lineare fornisce le formule per il calcolo dei valori massimo e minimo dell'apertura della fessura considerando, rispettivamente, i valori massimo e minimo della distanza tra le fessure. Infine, il metodo lineare è qui applicato per mettere a confronto valori teorici e dati sperimentali di prove su tiranti di calcestruzzo armato.

 

... CONTINUA LA LETTURA NEL PDF ALLEGATO


La presente memoria è tratta da Italian Concrete Days - Aprile 2021

organizzati da aicap e CTE

 

SCARICA L'ARTICOLO COMPLETO IN ALLEGATO