Transcript NEW - APPUNTI DI C.A.P. indice

PROGETTO DI TRAVI IN
CEMENTO ARMATO
PRECOMPRESSO
Fabrizio Paolacci
Università degli Studi di Roma Tre
Fabrizio Paolacci – Progetto di travi in c.a.p
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PREFAZIONE
Questo scritto raccoglie parte del materiale utilizzato nel corso di Tecnica
delle Costruzioni da me tenuto dal 2004 al 2008 presso l’Università degli
Studi Roma Tre - Facoltà di Ingegneria, in particolare, le lezioni sul
cemento armato precompresso.
Alcuni argomenti vengono ripresi e approfonditi mentre altri sono stati
inseriti ex-novo, come ad esempio il dimensionamento di travi in
cemento armato precompresso, la verifica di sezioni composte c.a–c.a.p.,
il progetto dei dettagli costruttivi e la diffusione delle forze di
precompressione.
Le esercitazioni svolte durante gli anni, sono un utile strumento didattico,
che ho adoperato con molta convinzione e che ho utilizzato anche nel
presente testo. Gli argomenti sono corredati da molti esercizi svolti, che
dovrebbero mettere in grado lo studente di utilizzare gli strumenti di
calcolo forniti durante le lezioni in maniera più proficua.
Ogni scritto presuppone uno sforzo notevole che deve coinvolgere in
primis il docente ma anche gli studenti, che con il loro apporto e continua
interazione contribuiscono ad una migliore definizione degli argomenti
trattati.
Questi appunti costituisco il testo di riferimento del corso di Cemento
Armato Precompresso tenuto attualmente dal sottoscritto nel corso di
Laurea di Ingegneria Civile per la Protezione del Territorio dai Rischi
Naturali dell’Università degli Studi Roma Tre, ma spero possano essere
utili a quanti vorranno farne buon uso.
Roma, 06 Ottobre 2014
Fabrizio Paolacci
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Fabrizio Paolacci – Progetto di travi in c.a.p
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INDICE
1. INTRODUZIONE
2. CONCETTI BASE
2.1. Definizione di stato di coazione e di presollecitazione
2.2. Lo stato di presollecitazione nel c.a.p.
2.3. Vantaggi e svantaggi della precompressione
3. METODI
DI
APPLICAZIONE
DELLA
PRECOMPRESSIONE
3.1. Precompressione interna
3.1.1. Precompressione a fili aderenti
3.1.2. Precompressione a cavi post-tesi
3.1.3. Precompressione nelle strutture composte c.a.-c.a.p.
3.2. Precompressione esterna
3.3. Precompressione mista e interna non aderente.
4. I MATERIALI
4.1. Il calcestruzzo
4.1.1. Resistenza e deformabilità
4.1.2. I modelli di calcolo
4.1.3. Tensioni massime iniziali e di esercizio
4.1.4. La viscosità
4.1.5. Il ritiro
4.2. L’acciaio da cemento armato precompresso
4.2.1. Resistenza e deformabilità
4.2.2. I modelli di calcolo
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4.2.3. Tensioni massime in condizioni iniziali e in
esercizio
4.2.4. Il rilassamento
5. STATICA DELLE SEZIONI IN C.A.P.
5.1. Il calcolo elastico di una trave in c.a.p. inflessa in
presenza di precompressione totale o limitata
5.1.1. Richiami di geometria delle aree
5.1.2. Il calcolo delle tensioni
5.1.2.1.
Il calcolo delle tensioni nel calcestruzzo in
condizioni iniziali
5.1.2.2.
Calcolo delle tensioni nel calcestruzzo a
lungo termine
5.1.2.3.
Calcolo delle tensioni nell’acciaio
5.1.3. Le perdite e le cadute di tensione
5.1.3.1.
Cadute di tensione nel calcestruzzo: la
viscosità
5.1.3.2.
Cadute di tensione nel calcestruzzo: il
ritiro
5.1.3.3.
Cadute di tensione nell’acciaio: effetto
combinato
5.1.3.4.
Perdite di tensione istantanee nell’acciaio
5.1.3.4.1.
Travi a cavi post-tesi: perdite per
attrito
5.1.3.4.2.
Travi a fili pre-tesi: perdite per
deformazione
elastica
del
calcestruzzo
5.1.3.4.3.
Rientro degli ancoraggi
5.1.3.4.4.
Rientro dei cunei degli ancoraggi
5.2. Il calcolo allo stato limite ultimo di una trave in c.a.p.
inflessa
5.3. Il calcolo in fase elastica delle sezioni composte c.a. –
c.a.p.
5.3.1. Verifiche tensionali
5.3.1.1.
Caso di trave non puntellata
5.3.1.2.
Caso di trave puntellata
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Fabrizio Paolacci – Progetto di travi in c.a.p
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5.3.2. Calcolo del sistema di connessione trave-soletta
5.3.3. L’influenza del ritiro
5.3.4. L’influenza della viscosità
6. IL PROGETTO DI TRAVI IN C.A.P. ISOSTATICHE
6.1. Il predimensionamento della sezione
6.2. Considerazioni sulla scelta della sezione: il rendimento
geometrico
6.3. Determinazione dello sforzo di precompressione
6.3.1. Precompressione totale
6.3.2. Precompressione limitata
6.3.3. Procedura di progetto
6.4. Il tracciato dei cavi
6.4.1. Il cavo risultante
6.4.2. Il fuso del cavo risultante
6.4.3. Il fuso di Guyon
6.4.4. Il fuso di Guyon per travi a fili aderenti
6.4.5. Considerazioni sulla forma del fuso di Guyon
6.5. Il progetto a taglio di travi precompresse
7. IL PROGETTO DI TRAVI IN C.A.P. IPERSTATICHE
7.1. Il sistema equivalente alla precompressione
7.2. Il calcolo delle reazioni iperstatiche dovute alla
precompressione
7.3. La linea delle pressioni e il progetto dell’andamento del
cavo
7.4. Il cavo concordante
8. LA DIFFUSIONE DELLE FORZE DI
PRECOMPRESSIONE
8.1. Definizione e identificazione delle zone di discontinuità
8.2. I modelli strut-and-tie (SAT)
8.2.1. Principi del metodo
8.2.1.1.
Metodo degli Elementi finiti
8.2.1.2.
Metodo dei percorsi di carico
8.2.2. Regole per la costruzione dei modelli SAT
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8.3. Il caso di forze concentrate (precompressione)
8.3.1. La diffusione delle forze concentrate nel c.a.p.
8.3.2. Definizione di modelli SAT
8.3.2.1.
Soluzione col metodo dei percorsi di
carico
8.3.2.2.
Soluzione con il metodo degli E.F.
8.4. Esempi
APPENDICE A
Programma Matlab per il progetto di travi in CAP
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