Volevo concludere con un approfondimento
CONSIDERAZIONI SULLE SOLLECITAZIONI EFFETTIVE DELLA SEZIONE IN C. A. ALLO SLU - UN METODO DI CALCOLO
Riprendo la discussione per fare alcune considerazioni sullo stato tensionale effettivo delle sezioni in c.a. allo SLU, considerando i diagrammi costituitvi dei materiali (cioè tenedo conto delle deformazioni plastiche del cls e dell'acciaio).
Innanzi tutto si rileva che le azioni di calcolo allo SLU (Nd ed Md) non sono quelle reali, ma sono amplificate dei fattori Gamma.
Ne deriva che l'eventuale stato tensionale stabilito con quei valori è errato perchè riferito a sollecitazioni non reali.
Le sollecitazioni relai sono quelle allo SLE, ma, in genere, quelle sollecitazioni sono in campo elastico, per cui non vale la pena di complicarsi troppo la vita. Conviene applicare le semplici formule dell'analisi elastica per stabilire lo stato tensionale effettivo della sezione.
Quindi, a mio avviso, è più che corretto quello che facciamo per prassi cioè:
- calcolo della resistenza ultima per SLU
- calcolo dello stato tensionale per SLE
L'unico vantaggio, con un eventuale calcolo tensionale in SLU è quello di valutare, attraverso le deformazioni della sezione, in che posizione stiamo, cioè se siamo andati in campo plastico e quanto siamo lontani dalla rottura.
Questa informazione, a mio avviso, è poco pratica perché, ripeto, le sollecitazioni reali da considerare per avere lo stato tensionale sono quelle allo Stato Limite Elastico. I materiali allo SLE dovrebbero essere sempre sollecitati nella zona elastica, per cui non conviene complicarsi la vita.
Ma se un ingegnere farmacista, piuttosto scrupoloso, volesse calcolare lo stato tensionale di una sezione con le effettive leggi costituite dei materiali, potrebbe farlo in qualche modo?
Secondo me si può fare: ecco come.
E’ un po’ complesso e andrebbe implementato in un programma, ma si può fare. Pe capire il metodo occorre fare riferimento alla figura sotto.
PER COSTRUIRE IL DOMINIO DI ROTTURA noi facciamo i seguenti passi:
1) Stabilisco un asse neutro X
2) Calcolo la rotazione della sezione che provoca la rottura (esempio linea Blu che provoca schiacciamento cls 3,5 permille)
3) Stabilite le deformazioni della sezione calcolo le forze F1 ed F2 del ferro. Per calcolare la Forza Nc del cls, divido la sezione in striscioline e calcolo i vari contributi.
4) Calcolo Nu come somma di tutte le forze ed Mu come somma di tutte le forze per la distanza dal centro della sezione.
5) Ho ottenuto così un punto del dominio (punto Blu) corrispondente alle azioni ultime Nu ed Mu.
6) Gli altri punti del dominio li ottengo variando la posizione dell’asse neutro lungo tutta la sezione.
METODO DI CALCOLO PER STABILIRE LO STATO TENSIONALE DELLA SEZIONE
1) Stabilisco la posizione di X
2) anziché considerare solo la rotazione della sezione che provoca la rottura (linea Blu) considero anche le rotazioni intermedie (linea tratteggiata). Ottengo così i le sollecitazioni di altri punti, ad esempio N1-M1, N2-M2, N3-M3, ecc. corrispondenti alle diverse rotazioni della sezione attorno all’asse neutro.
3) Quindi oltre al punto 3 Blu di rottura avrò anche i punti di sollecitazione intermedi 1-2-3 con i rispettivi valori di sigmaC e sigmaF che devo annotare per ogni punto.
4) Per ogni variazione della posizione dell’asse neutro, avrò non solo il punto di rottura (punto Blu) ma anche i punti corrispondenti alle rotazioni intermedie della sezione. Avrò quindi tante curve (una per ogni posizione di asse neutri), come quelle rappresentate coi punti 1-2-3.
5) A questo punto scelgo il punto di intersezione dato da Nd e Md. Le sollecitazioni e la deformazione della sezione saranno quelle del punto di intersezione.
Per me, non vale la pena, ma se qualche docente o studente volesse implementare il metodo con un programma, a logica dovrebbe funzionare.
Ciao, alla prossima
