Transcript Lezione 14
ESERCITAZIONE: PROPRIETÁ DEI MATERIALI Ing. Luigi Coppola MODULO SECANTE Si traccia una linea che congiunge l’origine degli assi e il punto della curva corrispondente al 40% di σR Ecm=22000·(fcm/10)0.3 L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 PILASTRO • Sezione quadrata: 30x30 cm • Altezza: 3.0 m • Forza di compressione assiale: 1575 kN Rc CALCESTRUZZO 1 30 CALCESTRUZZO 2 45 DEFORMAZIONE ASSIALE L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 - Risoluzione A = 30·30 = 900 cm2 = 90,000 mm2 σA = F/A = 1,575,000/90,000 = 17.5 N/mm2 Per i due tipi di calcestruzzo in esame lo sforzo (17,5 N/mm2) corrisponde applicato σA percentualmente rispetto ai carichi di rottura a: CALCESTRUZZO 1 CALCESTRUZZO 2 Rc (N/mm2) 30 45 σA 17.5 17.5 % 58.33% 38.89% L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 - Risoluzione Sarà possibile calcolare la deformazione solo per il pilastro realizzato con CALCESTRUZZO 2 in quanto lo sforzo applicato nel pilastro con CALCESTRUZZO 1 supera il 40% della tensione di rottura. Ecm=22000·(fcm/10)0.3 Ecm=22000·(0.83·Rcm/10)0.3 Ecm = 22000·(0.83·45/10)0.3 ≈ 32,670 N/mm2 L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 - Risoluzione Calcolo della deformazione: σ = E·ε ε = σ /E ε = σ /E = = 17.5 N/mm2/32,670 N/mm2= = 0.000536 L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 - Risoluzione Calcolo della lunghezza finale: ε = Δl/li = li-lf/li = 0.000536 li = 3 m lf = li - (ε·li) = 2.998392 m L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 1 - Risoluzione Δl = li – lf = 3 – 2.998392 = 0.001607 m = 1.6 mm Il pilastro realizzato con il CALCESTRUZZO 2 soggetto alla forza F di compressione subirà un accorciamento assiale pari circa a 1.6 mm. L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 2 PILASTRO • Sezione circolare di diametro: 35 cm • Altezza: 2.8 m • Accorciamento assiale: 1.54 mm • Rc 45 N/mm2 FORZA DI COMPRESSIONE L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 2 - Risoluzione Calcolo della deformazione: ∆l = lf – li = 1.54 mm ε = lf - li/li = 0.00154/2.8 = 0.00055 L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 2 - Risoluzione Calcolo del modulo elastico: Ecm=22000·(fcm/10)0.3 Ecm=22000·(0.83·Rcm/10)0.3 Ecm = 22000·(0.83·45/10)0.3 ≈ 32,670 N/mm2 L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 2 - Risoluzione Calcolo dello sforzo: σ = E·ε = 32670·0.00055 ≈ 18 N/mm2 Per il tipo di calcestruzzo in esame lo sforzo applicato corrisponde percentualmente rispetto alla tensione di di rottura a: Rc (N/mm2) 45 σ (N/mm2) 18 % 40% L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 2 - Risoluzione σA = F/A F = σ·A F = 18 N/mm2 A = π·r2 = π·d2/4 =π·(352)/4 ≈ 962 cm2 =96,200 mm2 F = 18·96,200 = 1,731,600 N ≈ 1732 kN Il pilastro realizzato che subisce un accorciamento assiale di 1.54mm, è soggetto ad una forza F pari a 1732kN. L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 3 Commentare il seguente grafico riportante quattro curve sforzodeformazione di 4 diversi calcestruzzi sapendo che la natura degli aggregati è uguale per tutte le miscele. L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 3 - Risoluzione La curva del calcestruzzo 3 può esistere solo se il volume degli aggregati è minore rispetto alla curva del calcestruzzo 2, in quanto, a parità di resistenza, al diminuire del volume presente nell’impasto, diminuisce il modulo elastico del calcestruzzo. Vaggregati Ecls L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 3 - Risoluzione La curva del calcestruzzo 1 non esiste in quanto all’aumentare del modulo elastico del calcestruzzo aumenta anche la resistenza del materiale; in questo caso, invece, la resistenza della curva del calcestruzzo 1 è minore rispetto curva del calcestruzzo 2 pur avendo un modulo maggiore. Ecls Rcls L. Coppola – Excercises Handbook ESERCIZIO 3 - Risoluzione Infine la curva del calcestruzzo 4 è corretta, in quanto diminuisce il modulo elastico del materiale e di conseguenza anche la resistenza, con un piccolo aumento della deformazione. Ecls Rcls L. Coppola – Excercises Handbook