legami di aderenza in strutture composte acciaio ... interfaccia acciaio-calcestruzzo oltre che

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Luigi Di Luigi Di SarnoSarno

Marisa Pecce

Dipartimento di Ingegneria

Universit degli Studi del Sannio, Benevento

Materiali ed Approcci Innovativi per il Progetto in Zona SismicaMateriali ed Approcci Innovativi per il Progetto in Zona Sismicae la Mitigazione della Vulnerabilite la Mitigazione della Vulnerabilit delle Strutturedelle Strutture

UniversitUniversit degli Studi di Salerno degli Studi di Salerno Consorzio Consorzio ReLUISReLUIS, 12, 12--13 Febbraio 200713 Febbraio 2007

LegamiLegami didi aderenzaaderenza in in strutturestrutture compostecomposteacciaioacciaio--calcestruzzocalcestruzzo sotto sotto azioniazioni ciclichecicliche

La connessione consente lo sviluppo della resistenza e della deformabilit dellelemento composto

Il momento plastico dipende da Fc e quindi dallo sforzo trasferito dai connettori

0,85f ck/cbeff

fy/a fy/a

trazione

asse neutroplastico

Fc

Fa

0,85f ck/cbeff

fy/a fy/a

trazione

asse neutroplastico

Fc

Fa

RC

AcciaioCom

pone

nti

Interazione

Totale

Parziale

CollegamentiMembrature

Lega

mi

Lega

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eren

zaad

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stru

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post

eco

mpo

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aio

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calc

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so

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iaz

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cicl

iche

cicl

iche

InterazioneInterazione AcciaioAcciaio--ClsCls

Lega

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Lega

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zaad

eren

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stru

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stru

tture

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calc

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zzo

sotto

so

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cicl

iche

InterazioneInterazione AcciaioAcciaio--ClsCls

t wy

Z

cz

cz

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hatw

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Z

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hc=

bc= bba

ha

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tZ

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b ca

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y

d

Totalmente rivestite Parzialmente rivestite

Riempite

Colonne composte

I diversi fenomeni associati al trasferimento di sforzi tangenziI diversi fenomeni associati al trasferimento di sforzi tangenziali ali allallinterfaccia acciaiointerfaccia acciaio--calcestruzzo possono coscalcestruzzo possono cos raggrupparsi:raggrupparsi:

Adesione ed interazione Adesione ed interazione chimicochimico--fisicafisica ((interlockinginterlocking chimicochimico--fisicofisico););

Attrito allAttrito allinterfaccia acciaiointerfaccia acciaio--calcestruzzo;calcestruzzo;

Effetto ingranamento (Effetto ingranamento (interlockinginterlocking meccanicomeccanico););

Effetto dei dispositivi di connessione.Effetto dei dispositivi di connessione.

Nelle colonne senza aggiunta di connettori pu esserefortemente influente il ritiro del calcestruzzoL

egam

iLe

gam

i didiad

eren

zaad

eren

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stru

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calc

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zzo

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cicl

iche

cicl

iche

InterazioneInterazione AcciaioAcciaio--ClsCls

Secondo la CNR 10016 (1999) ed EC4 (2004) si pu assumere Secondo la CNR 10016 (1999) ed EC4 (2004) si pu assumere una tensione tangenziale di progetto dovuta alluna tensione tangenziale di progetto dovuta alladerenza ed aderenza ed allallattrito fino ai seguenti limiti:attrito fino ai seguenti limiti:

- per sezioni completamente rivestite 0,6 N/mm

- per sezioni riempite di calcestruzzo 0,4 N/mm

- per le ali delle sezioni parzialmente rivestite 0,2 N/mm

- per lanima delle sezioni parzialmente rivestite zero.

Se tali limiti vengono superati, lintero sforzo va trasmesso mediante collegamenti meccanici.

Lega

mi

Lega

mi d

idiad

eren

zaad

eren

zain

in

stru

tture

stru

tture

com

post

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zzo

calc

estru

zzo

sotto

so

tto a

zion

iaz

ioni

cicl

iche

cicl

iche

IndicazioniIndicazioni NormativeNormative

Simili indicazioni sono riportate anche nellSimili indicazioni sono riportate anche nellAISC (2005)AISC (2005)

Lega

mi

Lega

mi d

idiad

eren

zaad

eren

zain

in

stru

tture

stru

tture

com

post

eco

mpo

ste

acci

aio

acci

aio --

calc

estru

zzo

calc

estru

zzo

sotto

so

tto a

zion

iaz

ioni

cicl

iche

cicl

iche

StatoStato delldellartearte

AUTORI TIPO SEZIONEFORMA

SEZIONE FINALITA' NATURA CARICO MATERIALI

TIPO CLS ETA CLS Johansson e Gylltoft riempita circolare Esame dei comportamenti meccanici monotona normale 28 giorni

Yasser M. Hunaiti Minoru Wakabayashi

Kiyoshi Masuo

calastrellata con e

senza olio

Valutazione delleffetto delladerenza sulla capacit

portante massima monotona normale 28 giorni

Yasser M. Hunaiti riempita Circolare e rettangolare

Valutazione dellinfluenza del tipo e dellet del cls e della

forma della sezione monotona

Normale additivato alleggerito

28 giorni 90 giorni

Yasser M. Hunaiti calastrellata Valutazione dellinfluenza dellet del cls monotona normale 21 giorni 1 anno 5anni

Yasser M. Hunaiti calastrellata

Valutazione dellinfluenza dellet del cls, delle

dimensioni dei provini, del ritiro, delle modalit di presa

e indurimento e della temperatura

monotona normale

Da 14 giorni

a 360 giorni

Shakir Khalil Riempita

con e senza olio

Circolare e rettangolare

Studio della forza di aderenza nelle colonne

composte monotona normale 28 giorni

I fattori che influenzano maggiormente il legame di aderenza sonI fattori che influenzano maggiormente il legame di aderenza sono:o:

Forma e dimensioni sezione della membratura composta;Forma e dimensioni sezione della membratura composta;

ModalitModalit di applicazione carico;di applicazione carico;

Tipo e superficie interfaccia;Tipo e superficie interfaccia;

Tipo sollecitazione agente sulla sezione;Tipo sollecitazione agente sulla sezione;

Tipo ed etTipo ed et del calcestruzzo utilizzato;del calcestruzzo utilizzato;

ModalitModalit e qualite qualit del getto.del getto.

Lega

mi

Lega

mi d

idiad

eren

zaad

eren

zain

in

stru

tture

stru

tture

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post

eco

mpo

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acci

aio --

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zzo

calc

estru

zzo

sotto

so

tto a

zion

iaz

ioni

cicl

iche

cicl

iche

StatoStato delldellartearte

Confronto relazioniConfronto relazioni caricocarico--deformazione ottenute dai test eseguiti deformazione ottenute dai test eseguiti da da JohanssonJohansson e e GylltoftGylltoft (2002)(2002) per diverse tipologie di colonneper diverse tipologie di colonne

Lega

mi

Lega

mi d

idiad

eren

zaad

eren

zain

in

stru

tture

stru

tture

com

post

eco

mpo

ste

acci

aio

acci

aio --

calc

estru

zzo

calc

estru

zzo

sotto

so

tto a

zion

iaz

ioni

cicl

iche

cicl

iche

StatoStato delldellartearte

Curve forzaCurve forza--spostamento per sezioni cave riempite (spostamento per sezioni cave riempite (KhalilKhalil, 1993; 1996), 1993; 1996)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0Scorrimento (mm)

Tens

ione

di a

dere

nza

(N/m

mq) 650mm 450mm 250mm

CNR 10016

h/t=30

Profilo cavo quadrato

Lega

mi

Lega

mi d

idiad

eren

zaad

eren

zain

in

stru

tture

stru

tture

com

post

eco

mpo

ste

acci

aio

acci

aio --

calc

estru

zzo

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