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TESI DI LAUREA
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
Relatori:
ing. Roberto Rossetti
ing. Gabriele Bertagnoli
Candidato:
Gabriele Garlone
Politecnico di TorinoI Facoltà di Ingegneria Maggio 2005
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
OB
IET
TIV
O D
EL
LA
TE
SI
MODELLO NUMERICO
realizzato mediante il software di calcolo ADINA
PROVE SPERIMENTALI
• di carico su un plinto appositamente realizzato
• sui materiali componenti il plinto testato
Obiettivo della tesi è lo studio del comportamento a rottura di un plinto a pozzetto prefabbricato al fine di dedurre il meccanismo di trasmissione degli sforzi tra il pilastro ed il plinto per confrontarlo con quello proposto dalla norma CNR 10025/98
CN
R 1
0025
/84
Distribuzione delle sollecitazioni sul bicchiere:
+= V
lMF
psd 12
1123'
+= V
lMF
psd 12
323
Meccanismi di trasmissione delle sollecitazioni:
• telaio chiuso della parte superiore del colletto caricato con
• modello struts and tiesper la parete laterale
'sdF
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
Distribuzione delle sollecitazioni sul bicchiere:
hMVF sd
sd 23
1 +=h
MF sd
23
2 =
CN
R 1
0025
/98
Meccanismo di tipo struts and ties sia per la parete frontale sia per quelle laterali
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
MO
DE
LL
O N
UM
ER
ICO
Il modello realizzato è costituito da 5 element group e da 2 contact group inseriti tra il pilastro e la malta e tra la malta ed il bicchiere.
Definizione degli element group:
• e.g.1 = plinto
• e.g.2 = pilastro
• e.g.3 = armature plinto e pilastro
• e.g.4 = malta di sigillatura
• e.g.5 = piastra di carico sul pilastro
TA
RA
TU
RA
DE
L M
OD
EL
LO
Mensola su cui spinge il cuneo
Prova di carico su plinto prefabbricato nel quale è stato inserito un cuneo di calcestruzzo spingente in una direzione su due delle quattro mensole componenti il bicchiere
Cuneo di calcestruzzo
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
TA
RA
TU
RA
DE
L M
OD
EL
LO
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
In seguito alla prova di carico sono state effettuate le prove sui materiali costituenti il plinto testato necessarie per determinarne le caratteristiche
TA
RA
TU
RA
DE
L M
OD
EL
LO
Calcestruzzo: prova di compressione su MTS
2
2
N/mm32677N/mm11,35
=
−=
c
ck
Ef
Acciaio: prova di trazione
2
2
N/mm208084
N/mm650
=
=
s
y
Ef
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
RIS
UL
TA
TI N
UM
ER
ICI
Successivamente alla taratura del modello sono state effettuate delle simulazioni numeriche di carico sull’insieme plinto- pilastro per determinarne il carico di rottura
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
Dalle simulazioni è emersa anche una diversa distribuzione delle sollecitazioni sul bicchiere rispetto alla norma
RIS
UL
TA
TI N
UM
ER
ICI
Diffusione di F sul pilastro
Concentrazione di partedi F nella zona
superiore del colletto
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
MO
DE
LL
O P
RO
POST
OIn base ai risultati della modellazione, si propone il seguente meccanismo di calcolo delle sollecitazioni:
Schema delle distribuzioni delle pressioni σ di contatto sul bicchiere (vista frontale)
Schema statico di calcolo delle sollecitazioni sul colletto
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
Studio del comportamento a rottura di plinto a pozzetto prefabbricato
CO
NC
LU
SIO
NI
Dal lavoro svolto si possono trarre le seguenti conclusioni:
• il modello numerico ha evidenziato la complessità del meccanismo di trasmissione delle sollecitazioni tra il pilastro ed il plinto prefabbricato
• lo schema statico seguito dalla normativa CNR 10025/98 per la verifica del pozzetto semplifica la trattazione portando a valori di resistenza che sono più bassi sia di quelli trovati con l’analisi agli elementi finiti sia di quelli ottenuti con la precedente CNR 10025/84
• mediante ulteriori studi e ricerche si potrà affinare il modello proposto, giungendo ad indicazioni progettuali più aderenti alla realtà fisica del problema; adottando però adeguati coefficienti di sicurezza che tengano conto delle variabili aleatorie presenti, specie per quanto riguarda i materiali utilizzati nella realizzazione degli elementi strutturali
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