Progetto di una piastra in calcestruzzo armato di grandi dimensioni con l'utilizzo di cavi unbounded

Oggetto della tesi è la progettazione e la verifica di un elemento piastra di grandi dimensioni. L’ esigenza di tale progettazione nasce dalla futura realizzazione di un edificio identico ad un' altro già realizzato avente destinazione uffici caratterizzato da solai a piastra in calcestruzzo armato. In questa tesi si è voluta introdurre la tecnologia delle piastre post-tese a cavi non aderenti (unbounded) valutandone gli effetti e quindi i vantaggi che possono essere ottenuti applicando tale tecnologia agli elementi piastra. Il lavoro di tesi parte da una fase introduttiva nella quale viene presentata una classificazione delle diverse tipologie di piastre e la relativa teoria di calcolo, nella quale si focalizza l’ attenzione sulle fasi di calcolo sia in fase elastica che in fase plastica. Successivamente si provvede ad esaminare le problematiche relative all’ impiego della tecnologia della precompressione, descrivendone gli aspetti tecnologici e i vantaggi che l’ applicazione di tale tecnica può apportare. Inoltre si andranno a definire i criteri per la determinazione della forza di precompressione e delle relative perdite (istantanee e lente) nonché la problematica relativa al calcolo allo stato limite ultimo, differente dal caso di elementi con armatura aderente. Il lavoro di tesi prosegue attraverso una fase di predimensionamento, determinando quindi l’ entità dello spessore dell’ elemento. Questa fase si compone di una valutazione di uno spessore iniziale secondo il metodo dell’ approccio unitario, procedendo quindi con lo studio di un possibile tracciato ottimale dei cavi di precompressione e dalle relative forze da applicare ai cavi. Di conseguenza, ottenuti i diagrammi attraverso il metodo semplificato ‘delle strisce’, si valutano le armature lente da predisporre per i successivi calcoli del carico ultimo della piastra. Dopo questa prima fase di valutazione dimensionale si passerà al calcolo più raffinato dell’ elemento attraverso il metodo agli elementi finiti con l’ utilizzo del software MIDAS/Gen, grazie al quale si andrà a modellare la struttura e a svolgere operazioni di analisi differenti: come prima analisi verrà eseguita un analisi statica lineare, con la quale sarà possibile valutare gli effetti delle azioni allo stato limite ultimo e allo stato limite di esercizio; la seconda analisi è di tipo statica non lineare, con la quale sarà possibile tenere sotto controllo lo stato tensionale nelle varie fasi di realizzazione dell' intervento (construction stage analysis) grazie alla suddivisione della progettazione in fasi. Avendo quindi un quadro completo dello stato tensionale - deformativo della piastra l' ultimo passaggio sarà quello di verifica, garantendo quindi la stabilità e la funzionalità dell' elemento progettato e valutare la bontà dei risultati ottenuti in fase di predimensionamento.