UN MODELLO FEM PER LA PREVISIONE DELLA RISPOSTA DI TRAVI PREFABBRICATE RETICOLARI MISTE SOTTOPOSTE A PROVE DI PUSH-OUT
Ultima modifica: 2013-04-22
Sommario
Le travi Prefabbricate Reticolari Miste rappresentano una soluzione strutturale ormai in uso da molti anni in grado di coniugare da un lato i vantaggi tipici della prefabbricazione in termini di rapidità costruttiva e risparmio di casseformi dall'altro la monoliticità tipica delle strutture gettate.
Sebbene ormai consolidate nell'uso e nei dettagli costruttivi, i metodi di calcolo delle travi reticolari miste sono oggetto di intenso dibattito in quanto alcuni aspetti relativi al loro comportamento sono specifici di tale soluzione strutturale. Tra queste, di interesse appare lo studio del meccanismo di trasferimento degli sforzi tra fondello e calcestruzzo in quanto gli elementi che realizzano tale trasmissione nel caso delle travi reticolari miste si configurano in modo diverso dalla classica connessione a taglio delle travi in c.a. o miste acciaio-calcestruzzo.
Sia per il progetto degli elementi fragili di tale connessione, rappresentati dalle saldature, che per il progetto o verifica degli elementi diagonali del traliccio, è necessario disporre di formulazioni analitiche di previsione della massima forza che può essere trasferita dal piatto metallico alla trave in calcestruzzo armato in funzione delle proprietà geometriche e meccaniche di tutti gli elementi che sono coinvolti in tale meccanismo di trasferimento degli sforzi.
In assenza di indicazioni normative e di indagini nella letteratura tecnica, di recente sono state sviluppate alcune campagne di prove "push out" presso alcune università italiane con lo scopo di esaminare il ruolo dei principali fattori geometrici e meccanici che governano il meccanismo di trasferimento degli sforzi tra piastra metallica e calcestruzzo.
A partire dai risultati di tali prove, nel presente lavoro viene messo a punto un modello FEM in Abaqus, in grado di fornire una buona previsione della curva sperimentale carico-scorrimento. A tale scopo sono stati preliminarmente affrontati lo studio e la modellazione del legame di aderenza tra calcestruzzo e barra metallica, sia liscia che nervata, e del grado di confinamento esercitato dal calcestruzzo avvalendosi di risultati sperimentali presenti in letteratura su campioni elementari costituiti da singole barre annegate in prismi di calcestruzzo.
L'affidabilità della modellazione agli elementi finiti è stata confermata da una buona aderenza tra le curve carico-scorrimento ottenute da prove sperimentali push-out condotte sia presso l'Università di Lecce che presso l'Università di Palermo con le curve previste dalla simulazione numerica.
La messa a punto di tale modello agli elementi finiti consentirà, nel prosieguo della ricerca, di analizzare il meccanismo di trasferimento degli sforzi tra fondello metallico e calcestruzzo al variare dei principali parametri geometrici e meccanici al fine di formulare una proposta di modellazione analitica per la previsione della resistenza allo sco rrimento tra fondello e calcestruzzo.
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