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g.iaria
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Soffermiamoci prima sui nodi interni e vediamo come viene trattato l'ancoraggio delle barre longitudinali delle travi in EC8-1.
In EC8-1 si dice al § 5.6.2.2 (2)P che per previre la rottura per sfilamento il diametro delle barre longitudinali che attraversano un nodo deve essere limitato in accordo alle espressioni (5.50a) e (5.50b).
Si noti come la "P" renda questa affermazione come un principio fondamentale, non un mero suggerimento operativo, a rimarcare l'importanza di questo aspetto. Le formule sono le stesse delle NTC'08 ma a differenza delle NTC'08 l'EC8-1 è molto chiaro: non sono contemplati ancoraggi oltre il nodo e quindi le barre delle travi che attraversano il nodo devono trovare le risorse di aderenza all'interno di esso per ancorarvisi e scaricarci all'interno gli sforzi di trazione e compressione che sostengono alle due estremità.
Ma perchè tutta questa attenzione verso l'ancoraggio delle barre nel nodo da parte di EC8-1? E perchè quelle due formule che sono determinanti per le dimensioni geometriche delle colonne?
Sotto sismi violenti le travi che concorrono in un nodo posseggono segni discordi (momento negativo da un lato e momento positivo dall'altro) e questo vuol dire che le barre che attraversano un nodo sono sollecitate a trazione da un lato ed a compressione dall'altro. Questa immagine tratta dal Paulay-Priestley riporta il meccanismo di ancoraggio nel nodo delle barre superiori e chiarisce più di mille parole:
La tensione di trazione nelle armature tese a destra è fyd (agisce in quella sezione un momento negativo) mentre quella nelle armature compresse a sinistra è f's (<0, con |f's|<fyd) ed è funzione del rapporto geometrico delle armature e delle resistenze dei materiali. Dalla figura si capisce il motivo per cui tutta l'aderenza deve svilupparsi dentro il nodo, infatti se questo non si verificasse l'aderenza si avrebbe solo oltre la zona critica successiva e quindi si avrebbe un pull-out notevolissimo delle barre lungo tutto il nodo e lungo tutta la zona critica successiva. Ma soprattutto questo pull-out, oltre che essere decisamente eccessivo, causerebbe un altro grosso e più grave inconveniente, ossia invaliderebbe l'efficacia dell'armatura dall'altro lato del nodo, dove lavora in compressione, ossia l'armatura dall'altro lato non potrebbe più lavorare in compressione ma sarebbe tesa con tutto il cls compresso attorno ad essa (forte scorrimento relativo acciaio-cls). Senza quelle tensioni tangenziali di aderenza (u) nel nodo infatti la barra non sarebbe più in equilibrio se sottoposta alle due estremità agli sforzi di trazione (T=fyd*As) e compressione (C=f's*As). Sempre in riferimento all'immagine si capisce meglio cosa comporterebbe ancorare le barre nella trave oltre il nodo: si avrebbe un forte pull-out nella parte compressa con scorrimento relativo tra cls compresso ed acciaio che invece di essere compresso sarebbe invece teso.
Come se non bastasse, se lo sforzo dei correnti tesi e compressi delle travi non si scaricano tutti nel nodo, tutto il meccanismo di trasferimento degli sforzi taglianti nel nodo:
verrebbe invalidato.
Se hc è la dimensione della colonna le tensioni di aderenza che si sviluppano nel nodo sono:
u = db/4*(fyd - f's)/hc.
Sostituendo il valore di f's ed assumendo una resistenza di aderenza fb,d = 2.2*fctm*(1+0.8*vd), con vd = Nd/(bc*hc) sforzo normale adimensionalizzato, si arriva alle due espressioni di EC8-1 (5.50a) e (5.50b).
Si noti come la necessità di considerare l'ancoraggio anche dall'altro lato del nodo porti ad una somma algebrica delle tensioni.
In questa formula gioca un ruolo fondamentale la larghezza della colonna, ossia la lunghezza del nodo, che è quindi un parametro geometrico direttamente coinvolto da questa verifica. Fardis sottolinea più volte come questa verifica dovrebbe essere la prima che si esegue in fase di predimensionamento in quanto è dimensionante per le dimensioni delle colonne. Sempre Fardis ammette ed è consapevole della difficoltà di rispettare questa formula, è infatti per questo motivo che inserisce nelle espressioni (5.50a) e (5.50b) di EC8-1 ROmax anzichè RO, in modo da incrementare un pò il diametro massimo (questo però non viene fatto in NTC'08).
Le uniche deroghe ammesse in EC8-1 riguardano la (5.50b) relativamente ai nodi esterni.
Adesso facciamoci venire il mal di testa e vediamo cosa c'è scritto in NTC'08.
Vengono riprese le stesse frasi dell'EC8-1, ma viene fatto un collage, il risultato è confuso e pasticciato, mescolando in modo indecente i vari periodi ed a leggere il guazzabuglio che ne è venuto fuori si potrebbe facilmente incorrere negli sciagurati errori di:
- piegare le barre verticalmente anche nei nodi interni (5^ capoverso del § 7.4.6.2), quando invece questo è concesso solo ai nodi di estremità per l'EC8-1, e cosa ancor più grave
- ancorare le barre fuori dal nodo (deletereo ed inaccettabile per quanto prima detto), questa cosa è solo una distorsione del § 5.6.2.2 (4)P di EC8-1.
Per concludere, nei nodi interni la barra deve lavorare in trazione ed in compressione all'attacco delle due facce del pilastro, per cui deve ancorarsi entro queste due facce, questa è la razionale sintesi delle espressioni (5.50a) e (5.50b) di EC8-1, il cui soddisfacimento (in alcuni casi anche a prezzo di un allargamento delle colonne) garantisce che le barre che attraversano il nodo sono adeguatamente ancorate in esso.
Molto pericoloso è invece quello che sembra venga concesso dalle NCT'08, in particolare la possibilità di ancorare le barre che attraversano i nodi interni fuori dal nodo, che, come prima detto, comporterebbe un pull-out con forte scorrimento relativo acciaio-cls tale da rendere le stesse barre inefficaci in compressione dall'altro lato del nodo, con tanti saluti della tanto richiesta duttilità.
Edited by g.iaria - 7/1/2013, 23:53
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Ancoraggi delle barre longitudinali delle traviNTC e EC8 a confronto |
