Ulteriori Studi Sperimentali sulComportamento a Taglio delle Travi Tralicciate

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM

Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10



Ulteriori Studi Sperimentali sul Comportamento a Taglio delle Travi Tralicciate

Ing. Marc’Antonio Liotta – Sapienza Università di Roma





TRAVI TRALICCIATE:Travi prefabbricate su misura con fondello‐cassaforma ed armatura a traliccio

TIPOLOGIE:ACCIAIO:

Liscio Nervato

TRALICCIO: Medesima inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete Differente inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete

ASTE DI PARETE: «a V» o «cavallotti» (superiormente piegate e poi saldate) Rettilinee (sempre saldate)

AUTOPORTANZA: completa parziale

FONDELLO: in acciaio in cls



TRAVI TRALICCIATE:Travi contraddistinte da diverse condizioni di carico (fasi)

FASI DI CARICO:FASE 0 (zero):

La trave è soggetta alle azioni di movimentazione e messa in operadovute al solo peso proprio della trave

La trave è soggetta ai vincoli di movimentazione e messa in opera Il traliccio d’acciaio è l’unico elemento resistente

FASE 1: La trave è soggetta alle azioni dovute alla quota parte di solai gravanti ed al

peso del calcestruzzo non ancora maturo La trave è soggetta ai vincoli imposti (o possibili) per questa fase Il traliccio d’acciaio è ancora l’unico elemento resistente

FASE 2: La trave è soggetta alle azioni dovute a tutte le azioni delle classiche

combinazioni di normativa La trave è soggetta ai vincoli possibili per questa fase Il traliccio composto d’acciaio e calcestruzzo è l’elemento resistente



FASE 1:Salvo vincoli normativi, è quella che più spesso condiziona il progetto del traliccio (che solo in fase 2 svolgono il ruolo di armature)

CRITICITA’ TIPICHE DELLE STRUTTURE METALLICHE SNELLE:

INSTABILITA’Globale dell’elemento

flessotorsionaleLocali

Aste di parete compresse (crisi globale per taglio) Aste longitudinali compresse (crisi globale per flessione) Nodi (saldature)



FASE 1:Salvo vincoli normativi, è quella che più spesso condiziona il progetto delle armature(che solo in fase 2 svolgono il ruolo di armature)

CRITICITA’ TIPICHE DELLE STRUTTURE METALLICHE SNELLE:

INSTABILITA’Globale dell’elemento

flessotorsionaleLocali

Aste di parete compresse (crisi globale per taglio) Aste longitudinali compresse (crisi globale per flessione) Nodi (saldature)



UN PROGETTO COSI’ CONDIZIONATO PORTA ALLA PREVISIONE:

ASTE LONGITUDINALI COMPRESSE PODEROSE Dimensionate per la fase 1 Risultano sovrabbondanti per la fase 2



UN PROGETTO COSI’ CONDIZIONATO PORTA ALLA PREVISIONE:

ASTE DI PARETE COMPRESSE SIGNIFICATIVE Dimensionate per la fase 1 Risultano sovrabbondanti per la fase 2



ALTRE CRITICITA’:

ECCENTRICITA’ nei nodi superiori Non nel baricentro delle barre



ALTRE CRITICITA’:

ECCENTRICITA’ nei nodi inferiori Non nel baricentro delle aste inferiori (piatto o barre)



ALTRE PARTICOLARITA’

Il traliccio non è isostatico (i nodi non sono cerniere), neanche in fase 1Aderenza acciaio – cls favorita dai numerosi nodi, anche per barre lisce



FINALITA’ DELLA RICERCA:

Valutare correttamente i contributi reciproci di: aste del traliccio (armature del cls in fase 2) e calcestruzzo (ovviamente solo in fase 2)

ORDINE DI SVOLGIMENTO:

1. Valutare criticità e capacità resistente del traliccio2. Valutare criticità e capacità resistente della trave completa

2.1. Valutare i contributi relativi dei traliccio e calcestruzzo(Sono semplicemente sommabili?)



CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE6 provini, di cui 4 con getto di completamento, di cui uno senza aste di parete compresse



CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALELe aste sia tese che compresse sono state strumentate con deformometri (strain‐gages) in maniera da cogliere anche le incipienti instabilità laterali delle aste di parete.Si nelle travi senza cls



CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE…che in quelle con cls.

Deformometri applicati superiormente ed inferiormente per cogliere l’effetto del contributo del cls (diminuzione di deformazione tensione sulle barre a parità di carico)



CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALEOgni campione è stato provato più volte: prova 1

F



CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALEprova 2

F




F



Sigla prototipo

Tipo prototipo n° campioni n° provearm.

corrente inf.

arm. corrente sup.

armature d'anima Terminali Acciaio clsTipologia Prove

A REP non gettata 1 5 300X6 3f24 2f12 2f24 S355 / TAGLIOA1 MTR non gettata 1 2 300X6 3f24 2f12 2f24 S355 / TAGLIOB REP non gettata 1 5 300X6 3f32 2f20 2f32 S355 / TAGLIOC REP gettata 1 2 300X6 3f24 2f12 2f24 S355 C32/40 TAGLIOD REP gettata 1 2 300X6 3f32 2f20 2f32 S355 C32/40 TAGLIO

EREP gettata senza aste compresse

1 2 300X6 3f24 2f12 2f24 S355 C32/40 TAGLIO

FREP gettata senza aste compresse

1 2 300X6 3f322f20 2f32

S355 C32/40 TAGLIO

F1 REP non gettata 2 2 300X6 3f14 2f12 2f24 S355 / FLESSIONEF2 REP non gettata 2 2 300X6 3f16 2f20 2f32 S355 / FLESSIONEF3 REP gettata 2 2 300X6 3f14 2f12 2f24 S355 / FLESSIONEF4 REP gettata 2 2 300X6 3f16 2f20 2f32 S355 / FLESSIONEG REP non gettata 1 5 300X6 3f20 2f14 2f24 S355 / TAGLIOG1 MTR non gettata 1 5 300X6 3f16 2f12+2X(2+2)f12 2f24 S355 / TAGLIOH REP TR 1 1 2X2f20 2X2f12 2X1f12 Assente S355 C25/30 FLESSIONEH1 MTR TR 1 1 2X2f20 2X2f12 2X1f12 Assente S355 C25/30 FLESSIONE

H2 MTR TR IN B450C 1 1 2X2f20 2X2f12 2X1f12 Assente B450C C25/30 FLESSIONE

CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE



FTRALICCIO A



TRALICCIO A



TRALICCIO A1(2^ sperimentazione)



FTRALICCIO B



TRALICCIO B



FTRALICCIO D



CONCLUSIONI Parziali, al momento relative a travi alte

Teoria del taglio di Moersch applicabile con limitazioni (semplificazioni?)Traliccio principale ad inclinazione fissa

(dato dall’inclinazione delle armature compresse)Esistenza contemporanea di più tralicci con differenti inclinazioniContributi acciaio – cls non sommabili in maniera diretta (massime capacità attinte non contemporaneamente) Collasso dovuto sempre alla crisi delle aste di parete teseSperimentazione limitataCondizioni di vincolo poco realisticheCondizioni di carico poco realistichePrescrizioni di norma apparentemente eccessive, non adeguate alle reali capacità (e/o criticità) della tipologia strutturale

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