Università di Trieste Dipartimento di Ingegneria e Architettura CARATTERISTICHE DEI MATERIALI

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Università di Trieste

Dipartimento di Ingegneria e Architettura

Corso di

Tecnica delle Costruzioni

CARATTERISTICHE DEI MATERIALI

Prof. Ing. Natalino Gattesco

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BIBLIOGRAFIA

Toniolo G., Di Prisco M., “Cemento Armato – Calcolo agli stati limite”, Vol. 2a, terza edizione, Ed. Zanichelli, 2010.

Park R., Paulay T., “Reinforced Concrete Structures”, John Wiley &

Sons, New York, 1975.

Mac Gregor J., “Reinforced Concrete – Mechanics and Design”, Prentice Hall, New Jersey, 1988.

Santarella L., “Prontuario del Cemento Armato”, XXXVIII edizione, Ed. Hoepli, Milano.

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MATERIALI

Il calcestruzzo armato è ottenuto dalla combinazione di calcestruzzo, che ha buona resistenza a compressione ma scarsa resistenza a trazione (circa 1/10), e acciaio che è utilizzato principalmente per

resistere alle forze di trazione.

Il calcestruzzo è un materiale “composto” formato da aggregati, sabbia e ghiaia, chimicamente legati fra loro da cemento portland.

Il diametro massimo degli aggregati dipende dallo spessore dell’ele- mento da realizzare; comunque nelle costruzioni civili raramente supera i 20 mm.

L’acciaio è utilizzato in barre ad aderenza migliorata, per garantire una buona aderenza con il calcestruzzo.

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CALCESTRUZZO

Le principali proprietà del calcestruzzo riguardano:

 Resistenza a compressione

 Modulo elastico

 Resistenza a trazione

 Aderenza acciaio-calcestruzzo

 Ritiro

 Viscosità

 Dilatazione termica

 Durabilità

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CALCESTRUZZO

c c /R f

Per cilindro con h/d=2

Resistenza a compressione monoassiale

c

c . R

f  0 83

Rottura

prismatica Rottura

parallela

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CALCESTRUZZO

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CALCESTRUZZO

Modelli costitutivi semplificati

Parabola-rettangolo Triangolo-rettangolo Rettangolo (stress-block)

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CALCESTRUZZO

Variazione

deformazione nel tempo

Curva delle resistenze a termine (a_cc)

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CALCESTRUZZO

Influenza della

stagionatura e

dell’umidità alla prova

Influenza della temperatura

durante i primi 28 giorni di

maturazione

4.5°C 23°C

33°C 49°C

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CALCESTRUZZO

Classi di resistenza del calcestruzzo:

Il primo numero

rappresenta la resistenza a compressione cilindrica e il secondo la resistenza a compressione cubica.

Molto bassa Bassa

Media

Alta

Molto alta

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CALCESTRUZZO

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CALCESTRUZZO

Resistenza a trazione per flessione

ctm

ctk f

f _,₅_%  0.7

ctm

ctk f

f _,₉₅_% 1.3

60 / 50 30

.

0 f ² ³ per classi C

f_ctm  _ck 

60 / 50 ]

10 1

[ ln 12 .

2 f per classi C

f_ctm   _cm 

] /

[ ]

10 [

22000 f ⁰^.³ N mm²

E_cm  _cm

ck

ck R

f  0.83 f_cm  f_ck 8 [N /mm²]

ctm

cfm f

f 1.2

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CALCESTRUZZO

Aderenza acciaio-calcestruzzo

Prova di pull-out Prova “Beam test”

ctk

bk f

f  2.25

TONDO LISCIO

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CALCESTRUZZO

Ritiro

Viscosità

p

h_o  2 A A = area sez. trasv.

p = perimetro sez.

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CALCESTRUZZO

Durabilità

Dilatazione termica

Coefficiente di dilatazione termica

a

_T 10^⁵ C^¹

I principali agenti aggressivi di tipo chimico-fisico sono - Gelo-disgelo

- Acidi - Solfati - Alcali - Biologici

DANNEGGIAMENTO CALCESTRUZZO

-

Carbonatazione cls

- Penetrazione cloruri CORROSIONE ACCIAIO

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ACCIAIO D’ARMATURA

L’acciaio d’armatura è prodotto in barre o in filo.

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ACCIAIO D’ARMATURA

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ACCIAIO D’ARMATURA

Acciaio in barre ad aderenza migliorata da c.a. ordinario

Acciaio ad alta resistenza in barre da c.a.p.

Acciaio ad alta resistenza in filo da c.a.p. per trecce e trefoli

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ACCIAIO D’ARMATURA

A – Modello bilineare con incrudimento

B – Modello elastico-perfettamente plastico indefinito

uk

ud 

 0.9

) (

'_td f_y E₁ _ud _y

f    