Ulteriori Studi Sperimentali sulComportamento a Taglio delle Travi Tralicciate

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM

Ulteriori Studi Sperimentali sul Comportamento a Taglio delle Travi Tralicciate Ing. Marc’Antonio Liotta – Sapienza Università di Roma

Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRAVI TRALICCIATE: Travi prefabbricate su misura con fondello‐cassaforma ed armatura a traliccio TIPOLOGIE: ACCIAIO:  Liscio  Nervato TRALICCIO:  Medesima inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete  Differente inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete ASTE DI PARETE:  «a V» o «cavallotti» (superiormente piegate e poi saldate)  Rettilinee (sempre saldate) AUTOPORTANZA:  completa  parziale FONDELLO:  in acciaio  in cls Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRAVI TRALICCIATE: Travi prefabbricate su misura con fondello‐cassaforma ed armatura a traliccio TIPOLOGIE: ACCIAIO:  Liscio  Nervato TRALICCIO:  Medesima inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete  Differente inclinazione per tiranti e puntoni delle aste di parete ASTE DI PARETE:  «a V» o «cavallotti» (superiormente piegate e poi saldate)  Rettilinee (sempre saldate) AUTOPORTANZA:  completa  parziale FONDELLO:  in acciaio  in cls Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRAVI TRALICCIATE: Travi contraddistinte da diverse condizioni di carico (fasi) FASI DI CARICO: FASE 0 (zero):  La trave è soggetta alle azioni di movimentazione e messa in opera dovute al solo peso proprio della trave  La trave è soggetta ai vincoli di movimentazione e messa in opera  Il traliccio d’acciaio è l’unico elemento resistente FASE 1:  La trave è soggetta alle azioni dovute alla quota parte di solai gravanti ed al peso del calcestruzzo non ancora maturo  La trave è soggetta ai vincoli imposti (o possibili) per questa fase  Il traliccio d’acciaio è ancora l’unico elemento resistente FASE 2:  La trave è soggetta alle azioni dovute a tutte le azioni delle classiche combinazioni di normativa  La trave è soggetta ai vincoli possibili per questa fase  Il traliccio composto d’acciaio e calcestruzzo è l’elemento resistente Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRAVI TRALICCIATE: Travi contraddistinte da diverse condizioni di carico (fasi) FASI DI CARICO: FASE 0 (zero):  La trave è soggetta alle azioni di movimentazione e messa in opera dovute al solo peso proprio della trave  La trave è soggetta ai vincoli di movimentazione e messa in opera  Il traliccio d’acciaio è l’unico elemento resistente FASE 1:  La trave è soggetta alle azioni dovute alla quota parte di solai gravanti ed al peso del calcestruzzo non ancora maturo  La trave è soggetta ai vincoli imposti (o possibili) per questa fase  Il traliccio d’acciaio è ancora l’unico elemento resistente FASE 2:  La trave è soggetta alle azioni dovute a tutte le azioni delle classiche combinazioni di normativa  La trave è soggetta ai vincoli possibili per questa fase  Il traliccio composto d’acciaio e calcestruzzo è l’elemento resistente Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM FASE 1: Salvo vincoli normativi, è quella che più spesso condiziona il progetto del traliccio (che solo in fase 2 svolgono il ruolo di armature) CRITICITA’ TIPICHE DELLE STRUTTURE METALLICHE SNELLE: INSTABILITA’ Globale dell’elemento  flessotorsionale Locali  Aste di parete compresse (crisi globale per taglio)  Aste longitudinali compresse (crisi globale per flessione)  Nodi (saldature)

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM FASE 1: Salvo vincoli normativi, è quella che più spesso condiziona il progetto delle armature (che solo in fase 2 svolgono il ruolo di armature) CRITICITA’ TIPICHE DELLE STRUTTURE METALLICHE SNELLE: INSTABILITA’ Globale dell’elemento  flessotorsionale Locali  Aste di parete compresse (crisi globale per taglio)  Aste longitudinali compresse (crisi globale per flessione)  Nodi (saldature)

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM UN PROGETTO COSI’ CONDIZIONATO PORTA ALLA PREVISIONE: ASTE LONGITUDINALI COMPRESSE PODEROSE  Dimensionate per la fase 1  Risultano sovrabbondanti per la fase 2

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM UN PROGETTO COSI’ CONDIZIONATO PORTA ALLA PREVISIONE: ASTE DI PARETE COMPRESSE SIGNIFICATIVE  Dimensionate per la fase 1  Risultano sovrabbondanti per la fase 2

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM ALTRE CRITICITA’: ECCENTRICITA’ nei nodi superiori  Non nel baricentro delle barre

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM ALTRE CRITICITA’: ECCENTRICITA’ nei nodi inferiori  Non nel baricentro delle aste inferiori (piatto o barre)

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM ALTRE PARTICOLARITA’ Il traliccio non è isostatico (i nodi non sono cerniere), neanche in fase 1 Aderenza acciaio – cls favorita dai numerosi nodi, anche per barre lisce

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM FINALITA’ DELLA RICERCA: Valutare correttamente i contributi reciproci di:  aste del traliccio (armature del cls in fase 2) e  calcestruzzo (ovviamente solo in fase 2) ORDINE DI SVOLGIMENTO: 1. Valutare criticità e capacità resistente del traliccio 2. Valutare criticità e capacità resistente della trave completa 2.1. Valutare i contributi relativi dei traliccio e calcestruzzo (Sono semplicemente sommabili?)

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE 6 provini, di cui 4 con getto di completamento, di cui uno senza aste di parete compresse

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE Le aste sia tese che compresse sono state strumentate con deformometri (strain‐gages) in maniera da cogliere anche le incipienti instabilità laterali delle aste di parete.

Si nelle travi senza cls

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE …che in quelle con cls.

Deformometri applicati superiormente ed inferiormente per cogliere l’effetto del contributo del cls (diminuzione di deformazione tensione sulle barre a parità di carico) Rho, 18 ottobre 2012 ‐ Incontro Tecnico Assoprem – MADEexpo Sala Alpha, PAD 10

La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE Ogni campione è stato provato più volte: prova 1

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE prova 2

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE prova 3

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE prova 4

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE prova 5

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE prova 6

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CAMPAGNA SPERIMENTALE INIZIALE Sigla prototipo

Tipo prototipo

n° campioni

n° prove

arm. corrente inf.

arm. corrente sup.

armature d'anima

Terminali

Acciaio

cls

Tipologia Prove

A A1 B C D

REP non gettata MTR non gettata REP non gettata REP gettata REP gettata

1 1 1 1 1

5 2 5 2 2

300X6 300X6 300X6 300X6 300X6

3f24 3f24 3f32 3f24 3f32

2f12 2f12 2f20 2f12 2f20

2f24 2f24 2f32 2f24 2f32

S355 S355 S355 S355 S355

/ / / C32/40 C32/40

TAGLIO TAGLIO TAGLIO TAGLIO TAGLIO

E

REP gettata senza aste compresse

1

2

300X6

3f24

2f12

2f24

S355

C32/40

TAGLIO

F

REP gettata senza aste compresse

1

2

300X6

3f32

S355

C32/40

TAGLIO

F1 F2 F3 F4 G G1 H H1

REP non gettata REP non gettata REP gettata REP gettata REP non gettata MTR non gettata REP TR MTR TR

2 2 2 2 1 1 1 1

2 2 2 2 5 5 1 1

300X6 300X6 300X6 300X6 300X6 300X6 2X2f20 2X2f20

3f14 3f16 3f14 3f16 3f20 3f16 2X2f12 2X2f12

2f20 2f12 2f20 2f12 2f20 2f14 2f12+2X(2+2)f12 2X1f12 2X1f12

2f32 2f24 2f32 2f24 2f32 2f24 2f24 Assente Assente

S355 S355 S355 S355 S355 S355 S355 S355

/ / / / / / C25/30 C25/30

FLESSIONE FLESSIONE FLESSIONE FLESSIONE TAGLIO TAGLIO FLESSIONE FLESSIONE

H2

MTR TR IN B450C

1

1

2X2f20

2X2f12

2X1f12

Assente

B450C

C25/30

FLESSIONE

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO A

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO A

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO A1 (2^ sperimentazione)

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM

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TRALICCIO B

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO B

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO B

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO D

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO D

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO D

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO D

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM TRALICCIO D

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La Progettazione e i Controlli di Strutture Autoportanti con il Sistema PREM CONCLUSIONI Parziali, al momento relative a travi alte Teoria del taglio di Moersch applicabile con limitazioni (semplificazioni?) Traliccio principale ad inclinazione fissa (dato dall’inclinazione delle armature compresse) Esistenza contemporanea di più tralicci con differenti inclinazioni Contributi acciaio – cls non sommabili in maniera diretta (massime capacità attinte non contemporaneamente) Collasso dovuto sempre alla crisi delle aste di parete tese Sperimentazione limitata Condizioni di vincolo poco realistiche Condizioni di carico poco realistiche Prescrizioni di norma apparentemente eccessive, non adeguate alle reali capacità (e/o criticità) della tipologia strutturale

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