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4.2.2 Effetto Tension Stiffening

Effetto Tension Stiffening

Figura 4.6 Impostazioni della finestra di dialogo Calcolo non lineare , scheda Effetto irrigidimento trazione

Le specifiche dell'effetto di irrigidimento della trazione (efficacia del calcestruzzo tra le fessurazioni) possono essere definite separatamente per lo stato limite ultimo, lo stato limite di esercizio e per la resistenza al fuoco.

Approccio Tension stiffening
Resistenza alla trazione concreta (residua)

L'approccio si basa sulla resistenza a trazione residua del calcestruzzo descritta da Quast [7] che è definito a seconda della deformazione di governo della fibra di acciaio all'interno della zona di tensione. Questo approccio è rappresentato graficamente nel capitolo 2.4.3.1 .

Diagramma caratteristico dell'acciaio modificato

Come descritto nel capitolo 2.4.3.2 , l' effetto di irrigidimento della trazione può essere considerato anche attraverso una curva caratteristica dell'acciaio modificata. Il tempo di calcolo sarà leggermente aumentato, perché oltre al solo calcolo in sezioni di cracking (stato II), l'analisi richiede un calcolo nello stato non spezzato, così come una determinazione delle forze interne di crack.

Senza Tension Stiffening

Se l' effetto di irrigidimento della trazione non è considerato, il programma si limiterà a distinguere tra le zone incrinate e quelle non incrinate: Nelle zone non tratteggiate, il programma calcola utilizzando la corrispondente rigidezza del calcestruzzo in sezioni non spaccate (stato I, considerando l'armatura longitudinale prevista). Nelle zone screpolate, calcola con le rigidezze disponibili allo stato puro II.

Effetto Tension Stiffening

I valori di calcolo della resistenza alla trazione del calcestruzzo determinano l'esponente dell'area della parabola in un modo che risulta in un aumento affine alla zona di compressione (E cm = E ctm ).

Resistenza alla trazione efficace f ct, R

Per tenere conto del livello di sicurezza appropriato, è possibile selezionare uno dei seguenti punti di forza per la resistenza alla trazione concreta da applicare:

  • f ctm : carico di trazione assiale medio
  • f ctk; 0,05 : valore caratteristico del 5% -canzone della resistenza alla trazione
  • f tk; 0,95 : valore caratteristico del 95% -quantile di carico di rottura assiale
Il fattore di regolazione della resistenza alla trazione f ct, R

Il valore per la resistenza alla trazione del calcestruzzo f ct, R applicato per il calcolo può essere influenzato da un fattore di regolazione. Così, è possibile considerare condizioni al contorno come il danno esistente.

Pfeiffer [8] suggerisce una riduzione del 60% della resistenza alla trazione (impostazione predefinita).

Forza assiale come forza iniziale

Questa casella di controllo è importante per il calcolo delle forze interne delle incrinature: Se è selezionato (non è possibile per metodo di Quast [7] ), la forza assiale sarà mantenuta costante per il calcolo dei momenti di rottura. Questo caso è applicabile in caso di precompressione recitazione, per esempio. Se è chiaro, l'intero vettore di carico sarà considerato per il calcolo delle forze interne della crepa.

Materiale calcestruzzo - Parametri di calcolo

I valori standard dei parametri del calcestruzzo sono preimpostati (vedere il capitolo 2.4.3.1 ). Dopo aver deselezionato la casella di controllo (quarta colonna della tabella), è possibile influenzare direttamente la curva di sollecitazione-deformazione della zona di tensione. Poiché i valori sono interdipendenti, le colonne corrispondenti saranno modificate di conseguenza dopo una modifica.

Durata del carico per casi e combinazioni di carico di progetto

Questa sezione di dialogo gestisce i fattori di durata del carico β per l'applicazione del termine di riduzione (ε sr2 - ε sr1 ), cioè i ceppi delle fibre di acciaio che governano le forze interne di crack nello stato di cracking o noncracked (vedere il capitolo 2.4.3.2 ). Il fattore β dipende dal tempo della durata del carico:

  • 0.25: carico permanente o carico ripetuto
  • 0.4: carico a breve termine

Quando si applica un diagramma di acciaio caratteristico modificato , è possibile utilizzare la casella di controllo per decidere se un caso di carico è considerato un carico permanentecarico breve.

Per le combinazioni di carico, il fattore applicato β 2 rappresenta la media dei rispettivi valori β 2 dei casi di carico contenuti nella combinazione.

Generalmente, quando si progettano elementi di compressione , è necessario utilizzare il modello di irrigidimento della trazione di Quast. La forza di trazione residua può essere influenzata dal fattore di regolazione della resistenza alla trazione f ct, R.

Il modello di irrigidimento della trazione con la curva caratteristica dell'acciaio modificata si basa sulla distinzione tra zone incrinate (M> M cr ) e non incrinate (M <M cr ): Nella zona non tagliata, il programma calcola linearmente-elasticamente utilizzando un modulo di elasticità costante per calcestruzzo (E cm, eff ). In caso di compressione predominante, tuttavia, si verificano curvature considerevolmente estese per carichi di momenti minori dovuti al diagramma non lineare della curva sforzo-deformazione del calcestruzzo. Così, i risultati possono essere molto sul lato pericoloso.

Letteratura
[7] Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau (Hrsg.) Heft 415 – Programmgesteuerte Berechnung beliebiger Massivbauquerschnitte unter zweiachsiger Biegung mit Längskraft. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1990.
[8] Pfeiffer, Uwe. Die nichtlineare Berechnung ebener Rahmen aus Stahl- oder Spannbeton mit Berücksichtigung der durch das Aufreißen bedingten Achsendehnung. Cuviller Verlag, Göttingen, 2004.