Variazione schema statico nei ponti in calcestruzzo precompresso in fase costruttiva e effetti dei fenomeni lenta

La costruzione dei ponti in cemento armato precompresso presenta spesso numerose fasi costruttive in cui la struttura cambia schema statico, oltre alle caratteristiche degli elementi costruttivi.

La prefabbricazione e l’assemblaggio in situ comportano infatti una molteplice variazione di schema con introduzione e rimozione di vincoli, soprattutto quando è necessario utilizzare appoggi provvisori.

Queste fasi transitorie possono modificare fortemente il comportamento della struttura, in rapporto anche alle deformazioni differite che si sviluppano nel tempo per effetto di ritiro e viscosità. In questo studio si presenta una valutazione degli effetti dei fenomeni lenti nel caso di sequenze complesse in cui vengono aggiunti vincoli posticipati all’applicazione del carico e rimossi vincoli provvisori fino alla configurazione finale.

Lo studio fa uso di metodi analitici e modelli di viscosità disponibili in letteratura, discutendo le implicazioni sul comportamento a lungo termine di ponti, sia in termini di deformazioni che di variazione dello stato tensionale. Viene anche presentato un esempio di pratica applicazione.

The change of the static scheme in prestressed concrete bridges during construction stages and the influence of time-dependent phenomena

La variazione di schema statico nei ponti in cemento armato precompresso durante le fasi costruttive e l’influenza dei fenomeni lenti

M. Arici¹, M.F. Granata¹

1 Dipartimento di Ingegneria Civile, Aeronautica, Ambientale e dei Materiali , Università di Palermo, Italy

Introduzione 

Gli effetti della viscosità modificano gli stati di tensione e di deformazione nel tempo di strutture soggette a carichi permanenti.

Questi effetti sono molto importanti specialmente negli stadi di costruzione quando lo schema statico varia più volte fino al raggiungimento della configurazione strutturale finale.

I principali effetti dovuti alla viscosità nei ponti sono (Chiorino, 2005; Granata et al., 2013; fib, 2010):

• l'incremento delle deformazioni nel tempo dovuto a carichi permanenti;
• la riduzione delle sollecitazioni dovute a azioni geometriche imposte (distorsioni);
• una ridistribuzione delle sollecitazioni dovute a cambiamento di schema statico per introduzione di vincoli posticipati.

In quest'ultimo caso dopo l'applicazione dei carichi a tempo t0 uno o più vincoli posticipati vengono applicati al tempo t1 ed impediscono le deformazioni viscoelastiche che si avrebbero in quella sezione se il vincolo non fosse stato applicato.

Per tempi t > t1 lo stato di sollecitazione si modifica avvicinandosi a quello che corrisponderebbe alla struttura nel suo schema finale con tutti i carichi applicati (principio del parziale recupero dello schema statico modificato).

Quando vengono applicati più vincoli posticipati in sequenza ed in diversi tempi ad una struttura che è stata precedentemente caricata, la ridistribuzione dovuta alla viscosità modifica lo stato di solle-citazione in più riprese.

Se le tensioni nel calcestruzzo non superano il 50% della resistenza a compressione è possibile assumere un modello di viscoelasticità lineare e la validità del principio di sovrapposizione degli effetti nel tempo (Bažant, 1975).

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L'ARTICOLO COMPLETO E' DISPONIBILE IN ALLEGATO

KEYWORDS: creep; concrete; construction stages; delayed restraints, temporary supports / viscosità; calcestruzzo; fasi costrutti-ve; vincoli posticipati; vincoli provvisori

Articolo presentato in occasione degli Italian Concrete Days 2018 di aicap e CTE

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