L'utilizzo di sistemi a piastra in calcestruzzo armato sostenuti da pilastri e ormai una pratica di usa nell'edilizia mondiale e sta riscontrando un successo sempre maggiore anche nel nostro Paese. Negli ultimi decenni, diversi studi affi ancati da numerose prove sperimentali hanno teorizzato e modellato il comportamento delle piastre, sottoposte a diverse tipologie di carico. Uno degli aspetti pi u critici del comportamento dei solai a piastra, è il fenomeno del punzonamento in prossimit à delle connessioni piastra-pilastro. La natura fragile di tale evento pu ò portare ad improvvise rotture delle connessioni e, in casi estremi, al collasso dell'intero edifi cio. In presenza di azioni orizzontali e carichi gravitazionali uniti ad asimmetrie geometriche nel solaio, nasce un momento comunemente defi nito sbilanciato, il cui trasferimento dalla colonna alla piastra produce un aumento della reazione del pilastro. Diversi studi e test sperimentali hanno dimostrato come la combinazione di carichi verticali gravitazionali e carichi laterali ciclici di tipo monodirezionale e biassiale (come pu o esserlo il terremoto), conducono spesso a fenomeni di punzonamento eccentrico. Tale casistica purtroppo non risulta essere abbastanza approfondita da parte della Normativa Europea, la quale non aff ronta l'aspetto sismico dei solai a piastra, classifi candoli come elementi secondari al sisma e non comtempla altri particolari piuttosto importanti in fase di veri ca. L'obiettivo di questa Tesi e quello di analizzare in dettaglio il modello proposto dall'Eurocodice 2 per la veri ca a taglio e gli studi teorici che ne stanno alla base, e di realizzare un processo di verifi ca di diverse prove sperimentali presenti in letteratura, in modo tale da appurarne la validit a per le varie tipologie di connessione piastra-pilastro e per situazioni di carico gravitazionale ed orizzontale, sia nel caso monoassiale che biassiale. Per ogni verifi ca, e stata condotta un'analisi della prova di laboratorio e dei risultati sperimentali ottenuti, confrontando poi ci o che è stato ottenuto dall'applicazione dell'Eurocodice e anche con il modello americano ACI, utilizzando dei diagrammi d'interazione di immediata comprensione. I risultati che sono emersi dalle verifi che e ffettuate, mostrano come il modello EC2 sia a favore di sicurezza nei confronti di azioni verticali gravitazionali e orizzontali di tipo statico, mentre in presenza di carichi biassiali e ciclici, risulta spesso essere poco conservativo, in particolare per connessioni di bordo e d'angolo. Questo ci pone di fronte ad un evi- dente criticit à della normativa europea nei confronti del punzonamento, la quale oltre ad essere piuttosto ambigua e poco esauriente per alcune tipologie di connessione e di carico, non garantisce la completa sicurezza dell'elemento strutturale, lasciando quindi un'inevitabile incertezza in fase di progettazione di veri ca al punzonamento dei solai a piastra. A seguito dei risultati ottenuti in questo lavoro di tesi, si propone l'introduzione di un coeffi ciente correttivo da applicare alla formula proposta da EC2 per la veri ca a punzonamento in assenza di armatura trasversale, in modo tale da ridurre la resistenza a taglio della connessione quando in fase di progettazione si tiene conto della presenza di combinazioni di carico verticali e orizzontali biassiali, ad esempio in zone sismiche.
Validazione del modello da normativa europea EC2 per la resistenza al punzonamento di connessioni piastra pilastro
TERRENI, MICHELE
2012/2013
Abstract
L'utilizzo di sistemi a piastra in calcestruzzo armato sostenuti da pilastri e ormai una pratica di usa nell'edilizia mondiale e sta riscontrando un successo sempre maggiore anche nel nostro Paese. Negli ultimi decenni, diversi studi affi ancati da numerose prove sperimentali hanno teorizzato e modellato il comportamento delle piastre, sottoposte a diverse tipologie di carico. Uno degli aspetti pi u critici del comportamento dei solai a piastra, è il fenomeno del punzonamento in prossimit à delle connessioni piastra-pilastro. La natura fragile di tale evento pu ò portare ad improvvise rotture delle connessioni e, in casi estremi, al collasso dell'intero edifi cio. In presenza di azioni orizzontali e carichi gravitazionali uniti ad asimmetrie geometriche nel solaio, nasce un momento comunemente defi nito sbilanciato, il cui trasferimento dalla colonna alla piastra produce un aumento della reazione del pilastro. Diversi studi e test sperimentali hanno dimostrato come la combinazione di carichi verticali gravitazionali e carichi laterali ciclici di tipo monodirezionale e biassiale (come pu o esserlo il terremoto), conducono spesso a fenomeni di punzonamento eccentrico. Tale casistica purtroppo non risulta essere abbastanza approfondita da parte della Normativa Europea, la quale non aff ronta l'aspetto sismico dei solai a piastra, classifi candoli come elementi secondari al sisma e non comtempla altri particolari piuttosto importanti in fase di veri ca. L'obiettivo di questa Tesi e quello di analizzare in dettaglio il modello proposto dall'Eurocodice 2 per la veri ca a taglio e gli studi teorici che ne stanno alla base, e di realizzare un processo di verifi ca di diverse prove sperimentali presenti in letteratura, in modo tale da appurarne la validit a per le varie tipologie di connessione piastra-pilastro e per situazioni di carico gravitazionale ed orizzontale, sia nel caso monoassiale che biassiale. Per ogni verifi ca, e stata condotta un'analisi della prova di laboratorio e dei risultati sperimentali ottenuti, confrontando poi ci o che è stato ottenuto dall'applicazione dell'Eurocodice e anche con il modello americano ACI, utilizzando dei diagrammi d'interazione di immediata comprensione. I risultati che sono emersi dalle verifi che e ffettuate, mostrano come il modello EC2 sia a favore di sicurezza nei confronti di azioni verticali gravitazionali e orizzontali di tipo statico, mentre in presenza di carichi biassiali e ciclici, risulta spesso essere poco conservativo, in particolare per connessioni di bordo e d'angolo. Questo ci pone di fronte ad un evi- dente criticit à della normativa europea nei confronti del punzonamento, la quale oltre ad essere piuttosto ambigua e poco esauriente per alcune tipologie di connessione e di carico, non garantisce la completa sicurezza dell'elemento strutturale, lasciando quindi un'inevitabile incertezza in fase di progettazione di veri ca al punzonamento dei solai a piastra. A seguito dei risultati ottenuti in questo lavoro di tesi, si propone l'introduzione di un coeffi ciente correttivo da applicare alla formula proposta da EC2 per la veri ca a punzonamento in assenza di armatura trasversale, in modo tale da ridurre la resistenza a taglio della connessione quando in fase di progettazione si tiene conto della presenza di combinazioni di carico verticali e orizzontali biassiali, ad esempio in zone sismiche.File | Dimensione | Formato | |
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