Tematiche

Sugli effetti del ritiro e della viscosità in travi da ponte in sezione mista acciaio-calcestruzzo con precompressione longitudinale della soletta.

<<prec [ pag. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ] succ. >>

6) CONSIDERAZIONI CRITICHE SUL PROCEDIMENTO COSTRUTTIVO PREVISTO DAL PROGETTO INIZIALE

Rispetto ad una soluzione di tipo tradizionale (soletta in c.a.), l'introduzione della soletta in c.a.p. si prefigge due scopi: un beneficio di tipo funzionale, consistente nella prevenzione della fessurazione trasversale e quindi in una maggiore durabilità, ed uno di tipo statico (sezione tutta reagente). Seguendo le ipotesi preliminari non è stato raggiunto nessuno dei due obiettivi.
Un ulteriore problema è rappresentato dal getto di riempimento delle asole di connessione: esso non risulta in alcun modo precompresso e pertanto è soggetto a trazione fin dal momento dell'applicazione del sovraccarico permanente, con ulteriori aggravi dovuti ai carichi variabili, proprio nel punto più delicato della sezione.
D'altra parte, nelle zone centrali delle campate, il calcestruzzo gettato in opera e collegato fin dal primo momento entra in coazione in virtù del ritiro e, come mostrano i risultati dell'analisi visco-elastica, il sovraccarico permanente non è sufficiente ad eliminare trazioni permanenti a lungo termine.
Un incremento del grado di precompressione della soletta non produrrebbe gli effetti sperati, aumentando i trasferimenti di sollecitazione all'acciaio già notevolmente cimentato.
Sono stati esperiti tentativi con l'adozione di funzioni di ritiro più "veloci", senza peraltro conseguire benefici consistenti.

7) ILLUSTRAZIONE DELLA VARIANTE PROPOSTA E DEI RISULTATI DELL'ANALISI NUMERICA CORRELATIVA

Per ovviare agli inconvenienti riscontrati, in linea di principio è sufficiente prolungare l'intervallo intercorrente fra il momento della precompressione e quello della solidarizzazione della struttura.
Dall'andamento delle funzioni di ritiro e viscosità, e più direttamente dall'esame delle curve riportate nel diagramma F1, si ricava per tale intervallo un tempo di circa 600 gg. (20 mesi!), al termine del quale risultano esauriti circa il 70% del ritiro (secondo CEB) e il 75% della viscosità (invertendo così in modo favorevole il rapporto tra l'entità dei fenomeni già scontata e quella da scontare a collegamento avvenuto). Non essendo praticabile una tale tempistica con solette gettate in opera, si può pensare alla prefabbricazione delle stesse fuori opera fin dall'apertura del cantiere e alla relativa precompressione, in elementi di larghezza pari a quella dell'intera struttura e di lunghezza da definire in base alle possibilità di sollevamento.
Sarebbe conveniente inoltre prefabbricare anche le piastre delle zone in campata, precomprimendole in misura ridotta, ma tale da garantire comunque uno stato di compressione permanente.
I tempi normalmente occorrenti per la realizzazione delle fondazioni (nel caso specifico previste su pozzi), delle pile e delle spalle, e per il montaggio della struttura metallica consentono una dilazione della posa in opera sufficiente ad attenuare gli effetti indesiderati, come confermano i risultati del calcolo in seguito esposti.
Le piastre saranno munite di profilati di testata da saldare tra loro in opera, come illustrato in figura. Le saldature stesse garantiscono la continuità per le sollecitazioni indotte successivamente.

Assonometria

Particolare giunto

Non è risolto il problema del getto di riempimento delle asole di collegamento, a meno di pensare a sistemi in cui i connettori potrebbero essere incorporati direttamente nel getto della soletta mediante piastre metalliche affioranti all'intr adosso, da saldare successivamente alle travi.
Risultano tuttavia risolti i problemi reologici, come mostrano i risultati di una analisi visco-elastica condotta nell'ipotesi di dilazionamento dell'intervallo tra precompressione e collegamento con la seguente tempistica:

• prefabbricazione delle solette : t = 0 gg.;

• precompressione : t = 28 gg.;

• montaggio della struttura metallica;

• posa in opera delle solette : t = 600 gg.;

• completamento dei collegamenti : t = 610 gg.;

• applicazione sovraccarico permanente : t = 620 gg.

In tale calcolo è stato possibile prevedere un maggior grado di precompressione iniziale (circa 160 kg/cm² contro i 130 della soluzione base), essendo meno temibili gli effetti di trasferimento. Il calcolo è stato condotto a parità delle restanti condizioni (pesi propri, sovraccarichi permanenti, carichi mobili e altre azioni variabili, funzioni di ritiro e viscosità).
Nei diagrammi G1 e G2, analoghi ai precedenti F1 e F2, sono immediatamente rilevabili le notevoli riduzioni dei fenomeni di trasferimento in virtù della nuova tempistica, nonostante il maggior grado di precompressione.

Si perviene pertanto ad una situazione molto più favorevole in termini di sollecitazioni. Riferendo anche qui il "tempo zero" all'epoca di applicazione del sovraccarico permanente, si hanno le seguenti sollecitazioni permanenti sulla stessa sezione prima esaminata:

Le sollecitazioni totali risultanti per le varie combinazioni di carico sono riportate nel prospetto seguente:

(NOTA : Valgono le stesse unità di misura e le avvertenze riportate per le analoghe tabelle precedenti).

Si nota che il calcestruzzo della soletta è sempre compresso sotto i carichi permanenti, e raggiunge la modesta trazione di 11 kg/cm² soltanto nella più sfavorevole combinazione di tutte le azioni variabili (condizione II a t = oo). Inoltre le sollecitazioni nell'acciaio lasciano adeguati margini rispetto a quelle ammissibili (considerato l'intervento delle tensioni tangenziali e gli spessori impiegati).
La segmentazione della soletta comporta ulteriori vantaggi: agli estremi di ogni piastra, e quindi a distanze relativamente brevi, si stabiliscono automaticamente punti di congruenza tra calcestruzzo e cavo di precompressione. La relativa brevità di queste distanze consente di trascurare lo scorrimento relativo tra cavo e calcestruzzo, con una caratteristica più favorevole nel comportamento a rottura.
Inoltre, con l'adozione dei cavi "unbonded" (desiderabile anche perché evita la complicazione e l'incertezza delle iniezioni) il trasferimento di sforzo dal cavo alla struttura metallica viene necessariamente convogliato sui connettori prossimi agli ancoraggi: la maggiore diffusione di questi lungo l'asse della struttura riduce la concentrazione di queste azioni.

<<prec [ pag. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ] succ. >>