Diagramma di interazione. Limite campi 2a-2b.

Problema. Calcolare il valore delle sollecitazioni massime NRd e MRd sopportabili dalla sezione in figura. Noti:

A’s = 1272 mm2 ; As = 2290 mm2
Acciaio FeB44k;
cls Rck = 25 N/mm2

La deformazione al limite dei campi 2a e 2b è caratterizzata da un accorciamento del calcestruzzo
ec = -2‰, in corrispondenza del lembo superiore, e dall’allungamento massimo, pari al = + 10‰, in corrispondenza dell’acciaio inferiore. Questa configurazione vede lo sfruttamento ottimale dei due materiali chiamati ad offrire la loro resistenza massima; la situazione permane in tutto il campo 2b e nell’adiacente campo 3.

Le deformazioni e le tensioni risultano pari rispettivamente a

Calcestruzzo

ec = -2‰

sc = 0,85 × 12,97 N/mm2

Acciaio superiore

e's = + 0,7‰

s's = 144,2 N/mm2

Acciaio inferiore

es = + 10‰

ss = 374 N/mm2

Per l'ipotesi di conservazione delle sezioni piane i triangoli ABC e EAD sono simili; è valida pertanto la relazione

nella quale ED = x, AB = d e, risultando e c negativo, EA=-e c e

CB = e s - e c.

Il rapporto adimensionale

è indicato con la lettera greca x (csi).

Essendo d’ = 40 mm maggiore di x = 30 mm, l’armatura superiore è posizionata al di sotto della zona del calcestruzzo reagente a compressione. La deformazione  es risulta positiva (allungamento) produce delle tensioni di trazione.

Si ha

Risultando e's < esyd = + 1,82‰ (tratto lineare del diagramma es - s) si ha

Le forze interne valgono:

la forza C è applicata ad una distanza dal lembo superiore pari a

La stessa forza è applicata ad una distanza rispetto al baricentro del calcestruzzo pari a
110 – 11 = 99 mm.

Per l’acciaio si ottiene

posizionata ad una distanza di 110 – 40 = 70 mm dal baricentro del calcestruzzo. La forza è di trazione.

 posizionata ad una distanza di 180 – 110 = 70 mm dal baricentro del calcestruzzo. La forza è di trazione.

Le sollecitazioni corrispondenti risultano pari a

Rispetto al baricentro del calcestruzzo si ha poi

Per il segno da attribuire ai momenti, occorre ricordare che il momento è positivo se produce una trazione in basso (è il caso della forza S) ed una compressione in alto (la forza C); è negativo se, al contrario, produce una trazione in alto (è il caso della forza S’) e una compressione in basso.

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Il calcolo della forza C nel calcestruzzo Normativa Italiana ed EC2

(c) maggio 2001 Carlo PALATELLATorna all'indice