Considerazioni sul comportamento a rottura di elementi strutturali in c.a. progettati con modelli “Strut and Tie” ricavati in fase elastica

La schematizzazione delle strutture in c.a. con tralicci reticolari composti da aste compresse e tese - modelli “puntone-tirante” - costituisce una tecnica molto versatile e potente per la progettazione di queste strutture. Nella prima parte della presente memoria vengono esposti brevemente i concetti fondamentali alla base di questa schematizzazione ed alcuni metodi che possono essere utilizzati per l’individuazione dei tralicci. La geometria del modello “puntone-tirante” all’interno di un elemento strutturale è di solito definita sulla base di un’analisi elastica lineare: la direzione dei puntoni viene fatta coincidere con quella media degli sforzi principali di compressione, mentre le armature vengono disposte lungo le isostatiche di trazione. Il modello così ottenuto può essere utilizzato per la verifica agli stati limite di esercizio mentre per il calcolo del carico di rottura occorrerà, in generale, adottare un modello diverso che tenga conto della distribuzione degli sforzi in fase fessurata. Tuttavia, con opportuni accorgimenti nella disposizione delle armature, è possibile garantire una sufficiente duttilità alle strutture così progettate, che mostreranno un buon comportamento anche a rottura. A tale scopo nella seconda parte del lavoro viene analizzato numericamente il comportamento a rottura di due elementi strutturali di frequente impiego nelle costruzioni in c.a. - la trave parete forata e la mensola tozza. Le analisi sono state eseguite in campo non lineare con il metodo degli elementi finiti, utilizzando un apposito codice di calcolo che dispone di legami costitutivi per il calcestruzzo e l’acciaio tra i più recenti e raffinati e consente di simulare fenomeni tipici del c.a. quali il “tension-stiffening” e il ”tension-softening”. I risultati ottenuti mostrano come i modelli “puntone-tirante” ricavati in fase elastica siano sufficienti per progettare strutture non solo funzionali ma anche sicure, evitando così il ricorso a complesse analisi non lineari.