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tecnica_costruzioni:cls:fluage

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Linea 1: Linea 1:
-====== Viscosità e ritiro ====== 
  
-===== Viscosità ===== 
- 
-La viscosità del calcestruzzo dipende: 
-  * dall’umidità dell’ambiente 
-  * dalle dimensioni dell’elemento 
-  * dalla composizione del calcestruzzo. 
-  * dalla maturazione del calcestruzzo al momento della prima applicazione del carico 
-  * dalla durata e dall’entità del carico. 
- 
-In generale la relazione che lega le deformazioni viscose alle tensioni non è di tipo lineare. Per poter supporre un comportamento viscoelastico lineare è necessario che il calcestruzzo non sia soggetto a una tensione di compressione maggiore di $0,45 f_{ck}(t_0)$, in cui $f_{ck}(t_0)$ è la resistenza caratteristica su provino cilindrico valutata al momento in cui il carico è applicato. 
- 
-Sotto tale ipotesi 
- 
-$$\varepsilon_{cc}(t,t_0) = \varphi (t,t_0) \frac{\sigma_c}{E_c}$$ 
- 
-in cui $E_c$ è il modulo di elasticità tangenziale, correlabile al modulo di elasticità secante $E_{cm}$ mediante la relazione 
- 
-$$E_c = 1,05 \, E_{cm}$$ 
- 
-Il coefficiente di viscosità nell'ambito di ipotesi di comportamento lineare, seguendo le indicazioni dell'appendice B della UNI EN 1992-1-1, viene ottenuto dalla relazione 
- 
-$$\varphi (t,t_0) = \varphi_0 \, \beta_c(t,t_0)$$ 
- 
-$$\varphi_0 = \varphi_{RH} \, \beta(f_{cm}) \, \beta(t_{0})$$ 
- 
-$$ 
-\varphi_{RH} =  
-\begin{cases} 
-1+ \frac{1- \frac{RH}{100}}{0,1 \sqrt[3]{h_0}} & f_{cm} \le 35 MPa$ \\\\  
-1+ \frac{1- \frac{RH}{100}}{0,1 \sqrt[3]{h_0}} \alpha_1 \alpha_2 & f_{cm} > 35 MPa 
-\end{cases} 
-$$ 
- 
-$$ \beta(f_{cm}) = \frac{16,8}{ \sqrt{f_{cm}}} $$ 
- 
-$$ \beta(t_0) = \frac{1}{0,1 + t_0^{0,20}}$$ 
- 
-$$ h_{0} = \frac{2 A_c}{u}$$ 
- 
-$$\beta_{c}(t,t_0) = \left( \frac{t - t_0}{ \beta_H + t - t_0} \right)^{0,3}$$ 
- 
-$$ 
-\beta_{H} =  
-\begin{cases} 
-1,5 \left[ 1 + (0,012 \cdot RH)^{18} \right] h_0 + 250 \le 1500 & f_{cm} \le 35 MPa$ \\\\  
-1,5 \left[ 1 + (0,012 \cdot RH)^{18} \right] h_0 + 250 \, \alpha_3 \le 1500 \, \alpha_3 & f_{cm} > 35 MPa 
-\end{cases}$$ 
- 
-$$ \alpha_1 = \left( \frac{35}{f_{cm}} \right)^{0,7}$$ 
- 
-$$ \alpha_2 = \left( \frac{35}{f_{cm}} \right)^{0,2}$$ 
- 
-$$ \alpha_3 = \left( \frac{35}{f_{cm}} \right)^{0,5}$$ 
- 
-in cui: 
-  * $\varphi_{0}$ è il coefficiente nominale di viscosità 
-  * $\varphi_{RH}$ tiene conto dell’effetto dell’umidità relativa 
-  * $RH$ è l’umidità ambientale relativa, in percentuale 
-  * $f_{cm}$ è la resistenza media a compressione del calcestruzzo, in MPa, a 28 giorni 
-  * $\beta(t_0)$ tiene conto dell’effetto dell’età del calcestruzzo al momento di applicazione del carico 
-  * $h_0$ è la dimensione fittizia dell’elemento, in mm 
-  * $A_c$ è l’area della sezione trasversale 
-  * $u$ è il perimetro della sezione a contatto con l’atmosfera 
-  * $\beta_{c}(t,t_0)$ descrive l’evoluzione della viscosità nel tempo dopo l’applicazione del carico 
-  * $t$ è l’età del calcestruzzo, in giorni, al momento considerato 
-  * $t_0$ è l’età del calcestruzzo, in giorni, al momento dell’applicazione del carico 
-  * $t - t_0$ è la durata non corretta del carico, in giorni 
-  * $\beta_H$ dipende da $RH$ e da $h_{0}$ 
-  * $\alpha_{1/2/3}$ pemettono di valutare l’influenza della resistenza del calcestruzzo 
- 
-E' possibile tener conto dell’effetto del tipo di cemento modificando l’età del carico $t_0$ secondo: 
- 
-$$t_0 = t_{0,T} \left( \frac{9}{2 \, t_{0,T}^{1,2}} + 1 \right)^\alpha \ge 0,5$$ 
- 
-dove: 
-  * $t_{0,T}$ è l’età del calcestruzzo, in giorni, al momento dell’applicazione del carico, corretta in funzione della temperatura come si vedrà di seguito; 
-  * $\alpha$ dipende dal tipo di cemento: 
-    * $= -1$ per cemento di Classe S 
-    * $= 0$ per cemento di Classe N 
-    * $= 1$ per cemento di Classe R 
- 
- 
-L’effetto di temperature elevate o ridotte comprese nell’intervallo 0-80 °C sulla maturazione del calcestruzzo può essere preso in conto correggendo l’età del calcestruzzo con l'espressione: 
- 
-$$ t_T = \sum \limits_{i=1}^{n} e^{–\left\{ 4000 / \left[ 273 + T(\Delta t_i) \right] – 13,65 \right\} } \, \Delta t_i$$ 
- 
-dove: 
-  * $t_T$ è l’età del calcestruzzo, corretta in funzione della temperatura, che sostituisce $t$ nelle corrispondenti espressioni 
-  * $T (\Delta t_i)$ è la temperatura, in gradi centigradi, durante il periodo di tempo $\Delta t_i$; 
-  * $\Delta t_i$ è il numero di giorni in cui risulta prevalente la temperatura $T$. 
- 
-Nel caso di comportamento non lineare, l'eurocodice 2 ci dà indicazioni per il calcolo del coefficiente di viscosità a tempo infinito, che è pari a 
- 
-$$\varphi_{k}(\infty,t_0) = \varphi (\infty,t_0) e^{1,5 (k_\sigma - 0,45)}$$ 
- 
-dove 
-  * $\varphi_k(\infty,t_0)$ è il coefficiente di viscosità non lineare a tempo infinito 
-  * $\varphi(\infty,t_0)$ è il coefficiente di viscosità lineare a tempo infinito 
-  * $k_\sigma$ è il rapporto tensioni-resistenza $\frac{\sigma_c}{f_{cm}(t_0)}$, dove $\sigma_c$ è la tensione di compressione e $f_{cm}(t_0)$ è il valore medio della tensione di compressione sul calcestruzzo al momento $t_0$ in cui il carico è applicato. 
- 
-Il coefficiente di variazione medio dei dati di viscosità stimati con le espressioni viste fin qui è dell’ordine del 20%. 
- 
-===== Ritiro ===== 
- 
-La deformazione totale da ritiro è formata da due componenti: 
-  * la deformazione da ritiro per essiccamento $\varepsilon_{cd}$, funzione della migrazione dell’acqua attraverso il calcestruzzo indurito, che si sviluppa lentamente; 
-  * la deformazione da ritiro autogeno $\varepsilon_{ca}$, che si sviluppa invece durante l’indurimento del calcestruzzo e quindi nei primi giorni successivi al getto e che è una funzione lineare della resistenza del calcestruzzo; viene considerata specificatamente quando un calcestruzzo fresco è gettato contro un calcestruzzo già indurito.  
- 
-Perciò i valori della deformazione totale da ritiro sono dati da 
- 
-$$\varepsilon_{cs} = \varepsilon_{cd} + \varepsilon_{ca}$$ 
- 
-dove: 
-  * $\varepsilon_{cs}$ è la deformazione totale da ritiro; 
-  * $\varepsilon_{cd}$ è la deformazione da ritiro per essiccamento; 
-  * $\varepsilon_{ca}$ è la deformazione da ritiro autogeno. 
- 
- 
-Il ritiro per essiccamento è dato da 
- 
-$$\varepsilon_{cd}(t ) = \beta_{\beta_ds}(t, t_s) · k_h \varepsilon_{cd,0}$$ 
- 
-$$\beta_{ds}(t,t_s) = \frac{t - t_s}{(t - t_s) + 0,04 \, \sqrt{h_0^3} }$$ 
- 
-$$ \varepsilon_{cd,0} = 0,85 (220 + 110 \cdot \alpha_{ds1}) e^{-\alpha_{ds2} \frac{f_{cm}}{f_{cm0}}} 10^{-6} \, \beta_{RH}$$ 
- 
-$$\beta_{RH} = 1,55 \left[ 1 - \left( \frac{RH}{RH_0}\right)^3 \right]$$ 
- 
- 
-dove: 
-  * $k_h$ è un coefficiente che dipende dalla dimensione convenzionale $h_0$ secondo il prospetto 
- 
-^  $h_0$  ^   $k_h$  ^ 
-|  100  |  1,0  | 
-|  200  |  0,85   | 
-|  300  |  0,75   | 
-|  $\ge$ 500  |  0,70   | 
- 
-  * $t$ è l’età del calcestruzzo, espressa in giorni, al momento considerato; 
-  * $t_s$ è l’età del calcestruzzo (in giorni) all’inizio del ritiro per essiccamento (o rigonfiamento); generalmente questo avviene alla fine della maturazione; 
-  * $h_0$ è la dimensione convenzionale (in millimetri) della sezione trasversale $= 2 \, \frac{A_c}{u}$. 
-  * $A_c$ è l’area della sezione trasversale di calcestruzzo; 
-  * $u$ è il perimetro della parte di sezione trasversale esposta ad essiccamento. 
-  * \varepsilon_{cd,0} è la deformazione di base dovuta al ritiro per essiccamento 
-  * $f_{cm}$ è la resistenza media a compressione espressa in MPa; 
-  * $f_{cm0}  = 10 MPa$; 
-  * $RH$ è l’umidità relativa ambientale (in percentuale) 
-  * $RH_0 = 100\%$ 
-  * $\alpha_{ds1}$ e $\alpha_{ds2}$ dipendono dal tipo di cemento secondo la tabella 
- 
-| ^ Classe cemento ^^^ 
-| ::: ^  S  ^  N  ^  R  ^ 
-^ $\alpha_{ds1}$|  3  |  4  |  6  | 
-^ $\alpha_{ds2}$|  0,13  |  0,12  |  0,11  | 
- 
-Il valore finale della deformazione da ritiro per essiccamento, $\varepsilon_{cd,\infty}$, è uguale a $k_h \cdot \varepsilon_{cd,0}$. 
- 
-La deformazione da ritiro autogeno è data da: 
- 
-$$\varepsilon_{ca} (t) = \beta_{as} (t) \varepsilon_{ca}(\infty)$$ 
- 
-$$\varepsilon_{ca}(\infty) = 2,5 (f_{ck} - 10) 10^{-6}$$ 
- 
-$$\beta_{as}(t) = 1 - e^{-0,2 \, t^{0,5}}$$ 
- 
-con $t$ espresso in giorni 

tecnica_costruzioni/cls/fluage.txt · Ultima modifica: 2021/06/13 13:09 (modifica esterna)

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