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2023-10-12

Progettazione di travi alte in RFEM 6

Secondo EN 1992-1-1 [1], una trave è un elemento di cui la luce non è inferiore a 3 volte la profondità complessiva della sezione. Altrimenti, l'elemento strutturale dovrebbe essere considerato come una trave profonda. Il comportamento delle travi profonde (cioè, travi con una luce inferiore a 3 volte la profondità della sezione) è diverso dal comportamento delle travi normali (cioè, travi con una luce 3 volte superiore alla profondità della sezione). Tuttavia, progettare travi profonde è spesso necessario quando si analizzano i componenti strutturali delle strutture in cemento armato, poiché sono utilizzate per architravi di finestre e porte, travi a sbalzo e ribassate, la connessione tra solai a livelli sfalsati e sistemi a telaio.

In RFEM 6, le travi profonde possono essere modellate come una superficie di cui le forze interne sono calcolate considerando il comportamento elastico del materiale. La flessione è trasferita attraverso la distribuzione non lineare della forza assiale, che varia a seconda del rapporto tra altezza (h) e lunghezza (l). Come mostrato in Immagine 1, la distribuzione si avvicina a una linea retta abbassando il rapporto h/l. La progettazione basata su queste forze interne risulta in una distribuzione a cuneo della necessaria armatura longitudinale (Immagine 2).

Dato che il progetto del calcestruzzo si basa su uno stato fessurato, la distribuzione dell'armatura necessaria deve essere riconsiderata. In effetti, è possibile che la deformazione dell'armatura al bordo inferiore sia stata superata da tempo, mentre gli strati superiori di armatura sono rimasti inalterati. Per superare questo problema, ci sono due possibili approcci di progettazione in RFEM 6: progettazione utilizzando una trave di risultato, o valutazione basata su sezioni. L'argomento è anche discusso nell'articolo della Knowledge Base:

Progettazione Utilizzando la Trave di Risultato

Questo approccio di progettazione è raccomandato per rapporti altezza-luce uguali o inferiori a 0.5 (h/l ≤ 0.5); altrimenti, si presume che il braccio resistente sia favorevole.

La valutazione dei risultati e la progettazione sono eseguite su una trave di risultato orizzontale creata al centro di gravità. La sezione trasversale di questo elemento è in linea con le dimensioni della trave profonda (Immagine 3). Le tensioni e le forze sono integrate dalla trave profonda, che è stata modellata come una superficie (Immagine 4). Pertanto, la progettazione viene eseguita sulla trave di risultato con le forze interne integrate della trave profonda. I risultati sono quindi visualizzati come mostrato in Immagine 5.

Valutazione Basata su Sezioni

Quando il rapporto altezza (h) vs lunghezza (l) è maggiore di 0.5 (h/l > 0.5), la valutazione basata su sezioni è favorevole. In questo caso, una sezione verticale è applicata alle posizioni prevalenti.

La valutazione dell'armatura a taglio si basa sul valore massimo dell'armatura verticale (ad esempio, da as,2,-z e as,2,+z), e rimane inalterata fino a quando il bordo superiore della trave è stato creato su entrambi i lati. Per l'armatura a flessione, invece, è necessario sommare entrambe le armature orizzontali (ad esempio, as,1,-z e as,1,+z).

L'armatura longitudinale totale determinata è definita come concentrata al bordo della sezione trasversale inferiore. Per una migliore valutazione dell'armatura, si raccomanda di visualizzare i risultati in termini di sezioni di risultato, come mostrato in Immagine 5.

Armatura delle Travi Profonde

Secondo EN 1992-1-1:2004 (9.7), le travi profonde devono essere dotate di una rete di armatura ortogonale vicino a ciascuna faccia, con un'area minima di armatura indicata dall'Allegato Nazionale pertinente.

Il valore minimo raccomandato è dello 0,1% dell'area della sezione trasversale del calcestruzzo, ma non meno di 150 mm²/m su ciascuna faccia e in ciascuna direzione. La distanza tra due barre adiacenti della rete non deve superare il doppio dello spessore della trave profonda o 300 mm, a seconda di quale sia minore.

A meno che non sia disponibile una lunghezza sufficiente tra il nodo e l'estremità della trave che consenta una lunghezza di ancoraggio di "bd", l'armatura corrispondente alle aste considerate nel modello di progetto deve essere pienamente ancorata per l'equilibrio nel nodo (ad esempio, piegando le barre, utilizzando ganci a U o dispositivi di ancoraggio).


Autore

La signora Kirova è responsabile della creazione di articoli tecnici e fornisce supporto tecnico ai clienti Dlubal.

Link
Bibliografia


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