PANNELLI METALLICI ISOLANTI

TOMO I - MANUALE DI CALCOLO AGLI STATI LIMITE

PREMESSA, AVVERTENZE

PARTE PRIMA – PROPRIETA’ DEI MATERIALI

1. MATERIALI CHE COSTITUISCONO IL CALCESTRUZZO ARMATO: CONSIDERAZIONI INTRODUTTIVE
Il calcestruzzo – I componenti del calcestruzzo – Le barre d’armatura

2. TIPI DI CEMENTO
Principali caratteristiche dell’impasto e della macinazione dei cementi – La presa – Falsa presa – Finezza di macinazione – Struttura del cemento idrato – Volume dei prodotti di idratazione – Pori capillari – Composizione e caratteristiche chimiche dei cementi Portland – Idratazione dei cementi Portland – I tipi di cemento Portland – Cemento normale – Cemento a rapido indurimento – Cementi speciali a rapido indurimento – Cementi a basso calore di idratazione – Cementi resistenti ai solfati – Cementi d’altoforno – Cementi soprasolfatati – Cementi pozzolanici e pozzolane – Cemento bianco – Altri cementi Portland – Cementi naturali – Cementi espansivi – Cemento alluminoso – Proprietà refrattarie – Velocità di presa di miscele di cemento Portland e alluminoso – Additivi – Cloruro di calcio – Ritardanti – Riduttori di acqua d’impasto

3. PROPRIETA’ DEGLI INERTI
Classificazione generale degli inerti – Classificazione degli inerti naturali – Campionamento – Adesione tra cemento e inerti – Resistenza degli inerti – Altre proprietà meccaniche degli inerti – Peso specifico degli inerti – Densità in mucchio – Porosità degli inerti e assorbimento di acqua – Contenuto di umidità libera negli inerti – Espansione della sabbia umida – Presenza di sostanze dannose negli inerti – Impurezze organiche – Argilla e altri materiali fini – Presenza di sali – Impurezze instabili – Reazioni tra inerti ed alcali – Proprietà termiche degli inerti – Analisi granulometrica – Curve granulometriche – Modulo di finezza – Requisiti granulometrici

4. LAVORABILITA’ DEL CALCESTRUZZO
Concetto di lavorabilità – Parametri che influenzano la lavorabilità – Prove di misurazione – Prova di «slump» – Prova di compattazione – Prova di costipamento di Walz – «Flow test» – «Remoulding test» – Prova Vebe – Prova Kelly – Effetti sulla lavorabilità del conglomerato – La segregazione – Il «bleeding»

5. RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO
Premessa – Il rapporto acqua/cemento – Rapporto tra il volume della pasta di cemento idratata e la somma del volume del cemento idratato e dei pori capillari – Acqua effettiva d’impasto – Resistenza a trazione del conglomerato – Comportamento in compressione – Le microlesioni – Influenza degli inerti di grossa pezzatura – Influenza del tenore in cemento sulla resistenza

6. SCHEMATIZZAZIONE MATEMATICA DELLA RESISTENZA E DELLE CARATTERISTICHE DEFORMATIVE DEL CALCESTRUZZO
La resistenza in funzione del tempo – Correlazione tra resistenza a compressione e a trazione – Resistenza del calcestruzzo in funzione della temperatura – Resistenza a fatica – Resistenza all’urto – Deformabilità ed elasticità del calcestruzzo – Formule approssimate per la stima del modulo elastico del calcestruzzo – Formule per la schematizzazione delle deformazioni differite nel conglomerato – Entità delle deformazioni viscose – Formule per la schematizzazione dell’andamento nel tempo del ritiro del conglomerato – Tensioni indotte dal ritiro su sezioni in calcestruzzo armato ordinario

7. PANORAMICA SULLE ARMATURE FINORA IMPIEGATE NEL CALCESTRUZZO ARMATO ORDINARIO E PRECOMPRESSO
Tipo di armatura adottata nel calcestruzzo ordinario – Gli acciai armonici da precompressione – Requisiti e caratteristiche meccaniche – Tipi di acciaio – I fenomeni di rifluimento e rilassamento degli acciai armonici – Influenza della temperatura – Il fenomeno della corrosione – Prove sugli acciai da precompressione


PARTE SECONDA – PRONTUARIO DELLE STRUTTURE

8. INTRODUZIONE AL METODO DEGLI STATI LIMITE
Premessa – Sicurezza delle strutture e prestazioni attese: principi fondamentali – Il metodo di calcolo a rottura – Principali critiche al metodo a rottura – Stati limite, azioni, sollecitazioni e resistenze – Premessa – Stati limite per le strutture – Vita nominale, classi d’uso e periodo di riferimento – Azioni e sollecitazioni sulle strutture: definizione e classificazione – Classificazione della resistenza dei calcestruzzi e classe d’impiego secondo le Norme Tecniche – Combinazioni delle azioni e coefficienti parziali di sicurezza – Resistenza delle strutture e obiettivi generali dell’analisi strutturale – Principio generale di misura della sicurezza strutturale – Metodi di misura della sicurezza delle strutture – Generalità – Il metodo dei “valori estremi” – Il metodo “semiprobabilistico” – Valori caratteristici delle azioni e delle resistenze – Resistenze caratteristiche dei materiali resistenti delle strutture in c.a. – Azioni caratteristiche agenti sulle strutture in c.a. – Verifiche agli stati limite e alle tensioni secondo la Normativa Italiana – Verifiche agli stati limite ultimi – Verifiche agli stati limite di esercizio – Verifiche alle tensioni ammissibili – Verifiche con il metodo agli stati limite secondo la Normativa Italiana – Premessa – Verifiche agli stati limite ultimi secondo la Normativa Italiana: azioni e loro combinazioni – Verifiche alle tensioni ammissibili secondo la Normativa Italiana: azioni e loro combinazioni – Verifiche agli stati limite di esercizio secondo la Normativa Italiana: azioni e loro combinazioni – Verifiche per situazioni transitorie con il metodo agli stati limite secondo la Normativa Italiana – Verifiche per situazioni eccezionali con il metodo agli stati limite secondo la Normativa Italiana – Verifiche con il metodo agli stati limite secondo l’Eurocodice 2 – Premessa – Verifiche agli stati limite ultimi secondo l’Eurocodice 2: azioni e combinazioni – Verifiche agli stati limite di esercizio secondo l’Eurocodice 2: azioni e combinazioni – Casi e combinazioni di carico secondo l’E.C.2: considerazioni – Metodi di analisi e semplificazioni per il calcolo agli stati limite secondo l’E.C.2

9. FONDAMENTI DEL CALCOLO NON LINEARE DEL CALCESTRUZZO ARMATO
Ipotesi fondamentali assunte per la schematizzazione di calcolo – Schematizzazione matematica dei diagrammi di compressione del conglomerato secondo la Normativa Italiana e l’Eurocodice 2 (E.C.2) – Il diagramma delle compressioni di calcolo dello “stress block” dedotto dalle formulazioni dell’E.C.2 – Diagrammi di resistenza degli acciai di armatura secondo la Normativa Italiana e l’E.C.2 – I principali meccanismi di collasso: rottura fragile e rottura duttile – Valori di calcolo per le resistenze del conglomerato e degli acciai secondo l’E.C.2 e la Normativa Italiana – Campi di rottura delle sezioni in calcestruzzo armato per fck fino a 50 MPa – Campi di rottura relativi a diagrammi di compressione del tipo parabola-rettangolo e loro tracciamento – Posizione dell’asse neutro all’interno dei vari campi di rottura – Concetto di duttilità di una sezione inflessa e quantitativi di armatura – Duttilità in una sezione pressoinflessa o semplicemente inflessa

10. STATO LIMITE ULTIMO PER FLESSIONE E PER PRESSO-TENSOFLESSIONE
Generalità – Adimensionalizzazione dei parametri di calcolo – Equazioni generali di equilibrio per sezioni resistenti soggette a flessione semplice retta – Verifica delle sezioni resistenti in caso di flessione semplice retta – Il calcolo della flessione semplice retta mediante il metodo tabellare per una sezione resistente rettangolare o quadrata – Equazioni di equilibrio allo Stato limite Ultimo per pressoflessione retta – Equazioni di equilibrio generali nel caso di asse neutro interno o esterno alla sezione – Procedura di verifica e progetto di una generica sezione resistente – I diagrammi di interazione di calcolo per una generica sezione di calcestruzzo armato – Definizione di diagramma di interazione o dominio di rottura – Equazioni e diagrammi di interazione per sezioni rettangolari piene – Equazioni e diagrammi di interazione per sezioni circolari piene – Equazioni e diagrammi d’interazione per sezioni circolari cave – Esempi di progetti e verifiche agli stati limite ultimi di sezioni inflesse e pressoinflesse secondo la Normativa Italiana - Esempi di progetti e verifiche agli stati limite ultimi di sezioni inflesse e pressoinflesse secondo l’Eurocodice (E.C.2) – Proposta di progetto e verifica di sezioni quadrate o rettangolari inflesse o presso-tensoinflesse tramite equazioni parametriche – Procedura di calcolo semplificata per sezioni quadrate o rettangolari semplicemente inflesse, con rottura di tipo duttile – Procedura di calcolo semplificata per sezione quadrata o rettangolare pressoinflessa con grande eccentricità – Procedura di calcolo semplificata per sezione quadrata o rettangolare tensoinflessa con grande eccentricità – Procedura di calcolo semplificata per sezione quadrata o rettangolare pressoinflessa con piccola eccentricità – Formule parametriche per il progetto e la verifica di sezioni quadrate o rettangolari presso-tensoinflesse – Formule parametriche per il progetto e la verifica di sezioni quadrate o rettangolari semplicemente inflesse al massimo della duttilità – Esempi di progetti e verifiche di sezioni inflesse o presso-tensoinflesse rettangolari con il metodo delle equazioni parametriche – Esempi di progetti e verifiche di generiche sezioni inflesse o presso-tensoinflesse in Conglomerato armato (rettangolari piene, circolari piene e circolari cave) – Esempi di progetti e verifiche di sezioni rettangolari semplicemente inflesse tramite il metodo tabellare

11. STATO LIMITE ULTIMO PER TAGLIO
Premessa – Comportamento resistente ad “arco” – Elementi strutturali dotati di apposite armature al taglio: schema del reticolo isostatico – “Trazione anticipata” nelle armature longitudinali per effetto del taglio: traslazione del diagramma di calcolo del momento flettente – Progetto dell’armatura longitudinale in presenza di sollecitazioni taglianti – Meccanismi di resistenza al taglio in assenza di apposite armature: funzionamento “a pettine” – L’influenza del contributo della compressione assiale alla resistenza al taglio in assenza di apposite armature – “Effetto spinotto” in elementi strutturali privi di apposite armature al taglio – “Effetto ingranamento degli inerti” in elementi strutturali privi di armature al taglio – Schematizzazione matematica della contemporaneità dei vari meccanismi di resistenza al taglio in assenza di apposita armatura – Verifica al taglio di un elemento strutturale in calcestruzzo armato secondo la Normativa Italiana – Generalità – Metodi di calcolo e formule fondamentali da impiegare per il progetto e la verifica – Elementi strutturali privi di armature al taglio – Armatura longitudinale prossima agli appoggi in presenza di sollecitazioni taglianti – Procedure per il progetto delle armature al taglio: principali prescrizioni della Normativa Italiana – Verifica al taglio di un elemento strutturale in calcestruzzo armato secondo l’Eurocodice 2 (E.C.2) – Prescrizioni di carattere generale dell’E.C.2 – Metodo Standard secondo E.C.2-NAD (ENV 1992-1-1) – Metodo dell’inclinazione variabile delle bielle compresse secondo E.C.2-NAD (ENV 1992-1-1) – Metodo dell’inclinazione variabile delle bielle compresse secondo EN 1992-1-1 – Esempi di progetti e verifiche di elementi strutturali sottoposti al taglio secondo la Normativa Italiana – Esempi di progetti e verifiche di elementi strutturali sottoposti al taglio secondo l’Eurocodice 2 (E.C.2)

12. STATO LIMITE ULTIMO PER TORSIONE
Premessa – Comportamento fino a collasso di un elemento strutturale sottoposto a sollecitazione di torsione pura – Schematizzazione di calcolo adottata dalla Normativa Italiana e dall’Eurocodice: il modello del traliccio periferico di Raush – Procedure per il progetto delle armature a torsione: principali prescrizioni della Normativa Italiana – Procedure per il progetto delle armature a torsione: principali prescrizioni dell’Eurocodice 2 – Esempi di progetti e verifiche di elementi strutturali sottoposti a torsione secondo la Normativa Italiana – Esempi di progetti e verifiche elementi strutturali sottoposti a torsione secondo l’Eurocodice 2 (E.C.2)

13. PRECISAZIONI SULLE INTERAZIONI FRA LE SOLLECITAZIONI ASSIALE, FLESSIONALE, TAGLIANTE E TORSIONALE IN UN ELEMENTO STRUTTURALE IN CALCESTRUZZO ARMATO
Premessa – Interazione sollecitazione flessionale e tagliante – Interazione sollecitazione assiale e tagliante – Interazione sollecitazione flessionale e torsionale – Interazione sollecitazione assiale e torsionale – Interazione sollecitazione tagliante e torsionale

14. SOLLECITAZIONI SEMPLICI DI COMPRESSIONE E TRAZIONE ALLO STATO LIMITE ULTIMO SU ELEMENTI STRUTTURALI IN CONGLOMERATO ARMATO
Equilibrio in condizioni di pressione semplice – Esempi di progetto delle armature di elementi strutturali sottoposti a sollecitazioni prevalentemente di pressione – Equilibrio in condizioni di trazione semplice

15. STATO LIMITE ULTIMO PER INSTABILITA’
Stabilità dell’equilibrio delle strutture – Premessa – Instabilità classica o per “diramazione stabile” – Instabilità per “diramazione instabile” – Instabilità per “cedimento progressivo” – Instabilità per effetti del II° ordine – Metodi per la valutazione degli effetti del II° ordine – Teoria del metodo semplificato della “colonna modello” – Determinazione della curva M(q) in funzione dei valori assunti dalla curvatura q nella sezione critica dell’elemento strutturale – L’instabilità secondo la Normativa Italiana – L’instabilità secondo l’e.c.2 (NAD) – Simbologia utilizzata – Scopo e definizioni – Procedimenti di calcolo – Classificazione delle strutture e degli elementi strutturali – Generalità – Elementi di controvento e strutture controventate – Strutture a nodi fissi – Colonne isolate – Snellezza di colonne isolate – Imperfezioni – Dati specifici per diversi tipi di strutture – Telai a nodi fissi – Colonne isolate – Metodi semplificati di calcolo per colonne isolate – Generalità – Eccentricità totale – Metodo della colonna modello – Elementi compressi con eccentricità biassiali – Instabilità laterale di travi snelle – L’instabilità secondo l’E.C.2 EN 1992-1-1 (2005) – Premessa – Definizioni – Criteri semplificati per effetti del secondo ordine – Metodi di analisi – Metodo della “colonna modello” mediante calcolo tabellare – Tabelle “colonna modello” per sezioni rettangolari piene armate con armatura doppia simmetrica (sottoposte a pressoflessione retta) – Tabelle “colonna modello” per sezioni quadrate piene armate con armatura distribuita uniformemente lungo il perimetro (sottoposte a pressoflessione retta) – Tabelle “colonna modello” per sezioni circolari piene armate con armatura distribuita uniformemente lungo il perimetro – Esempi di verifica di elementi strutturali snelli secondo la Normativa Italiana – Esempi di verifica di elementi strutturali snelli secondo l’Eurocodice 2 (E.C.2)

16. STATI LIMITE DI ESERCIZIO
Premessa – Classificazione dell’esposizione ambientale e limitazione delle tensioni sul calcestruzzo compresso e sull’acciaio teso – Classi di esposizione, tempi minimi di stagionatura e definizione di copriferro – Esempi di verifica di limitazione delle tensioni secondo la Normativa Italiana e l’Eurocodice 2 (E.C.2) – Stato limite di fessurazione – Generalità – Stato limite di fessurazione in elementi in c.a. – Meccanismi di formazione delle fessure in elementi in c.a. – Distanza tra fessure consecutive – Stima della massima ampiezza della fessurazione – Quantitativi minimi di armatura per sezioni rettangolari – Le equazioni per il controllo della fessurazione secondo la Normativa Italiana – Le equazioni per il controllo della fessurazione secondo l’E.C.2 – Esempi di verifica a fessurazione secondo la Normativa Italiana – Esempi di verifica a fessurazione secondo l’Eurocodice 2 (E.C.2) – Stato limite di deformazione – Generalità – Valutazione della curvatura media di un elemento strutturale in c.a. – Calcolo della freccia tramite il “principio dei lavori virtuali” – Calcolo della freccia tramite il “metodo del modulo effettivo” – Gli effetti della viscosità del conglomerato sulle deformazioni – Procedura per il calcolo rapido della freccia – Esempi di stima della freccia elastica di elementi inflessi di sezione trasversale costante

BIBLIOGRAFIA

INDICE TOMO II - PRONTUARIO DELLE STRUTTURE

PARTE TERZA – PRONTUARIO DELLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

A. RICHIAMI GENERALI SULLE UNITA’ DI MISURA
Unità fondamentali sistema di misura internazionale (S.I.) – Unità derivate – Unità supplementari – Multipli e sottomultipli – Unità S.I. comunemente usate. Unità non S.I. ammesse – Conversioni da pendenza (%) in gradi (a°) sessagesimali – Fattori di conversione tra unità di misura

B. BREVI RICHIAMI DI MATEMATICA E FISICA
Potenze – Prodotti notevoli – Radicali – Leggi fondamentali della Dinamica – Formule di trigonemetria sui triangoli generici – Funzioni trigonometriche – Superfici di geometrie piane – Volumi e superfici laterali di solidi

C. PRINCIPALI GRANDEZZE CHE CARATTERIZZANO LE SEZIONI PIANE
Momenti d’inerzia, moduli di resistenza e aree delle principali sezioni piane

D. DIAGRAMMI DELLE SOLLECITAZIONI PER I PRINCIPALI ELEMENTI STRUTTURALI ISOSTATICI E IPERSTATICI
Travi a sbalzo – Travi appoggiate – Travi appoggiate con sbalzo – Travi con incastro e appoggio – Travi con doppio incastro – Travi a due campate su tre appoggi – Travi a due campate con incastri e appoggio intermedio – Travi a tre campate su 4 appoggi – Travi a tre campate con incastri e appoggi – Travi a quattro campate su cinque appoggi – Travi con asse inclinato rispetto all’orizzontale – Travi con cedimenti vincolari imposti – Telai incernierati alla base – Telai incastrati alla base – Travi incastrate e telai zoppi – Telaio zoppo e telaio rettangolare chiuso – Telai multipli incastrati al piede – Trave continua con piedritti e telai zoppi – Portale a tre cerniere – Arco a tre cerniere – Arco a due cerniere – Arco incastrato

E. LINEE DI INFLUENZA DEL TAGLIO E DEL MOMENTO FLETTENTE PER TRAVE E UNA CAMPATA CON APPOGGIO ALLE ESTREMITA’

F. COEFFICIENTI DI RIPARTIZIONE PER TRAVE DI RIVA SECONDO COURBON

G. TONDINI PER FERRI DI ARMATURA LENTA: DIAMETRI, PESI, SEZIONI

H. CARATTERISTICHE RETI ELETTROSALDATE A MAGLIA QUADRATA

I. CARATTERISTICHE MECCANICHE E TECNOLOGICHE DEGLI ACCIAI DA ARMATURA E RELATIVE PRESCRIZIONI

L. SUBSISTEMI DI PARTIZIONI ORIZZONTALI: I SOLAI

M. TABELLE PESI DEI MATERIALI

N. SPINTE DEL TERRENO SUI MURI DI SOSTEGNO: GENERALITA’
Valori dei coefficienti di spinta statica (attiva e passiva) dei terreni secondo la teoria di Coulomb – Valori dei coefficienti di spinta totale (statica + dinamica) dei terreni secondo la teoria di Mononobe-Okabe – Valori del coefficiente di spinta “a riposo” secondo la formulazione generalizzata di Kezdi

PARTE QUARTA – APPENDICI

Appendice 1 – Prove particolari sui calcestruzzi

Appendice 2 – Procedimento di taratura della centrale di betonaggio

Appendice 3 – Classificazione dei cementi

Appendice 4 – Principali prescrizioni e metodologie di prova delle materie prime impiegate nel calcestruzzo

Appendice 5 – Estratti da UNI EN 1992-1-1: 2005

Appendice 6 – Diagrammi di sollecitazioni flettenti sulle piastre

Appendice 7 – Introduzione all’Eurocodice 8 in zona sismica

Appendice 8 – Estratti da EN1990

Appendice 9 – Note sull’utilizzo delle equazioni parametriche per il progetto delle armature nelle sezioni rettangolari piene (o ad esse riconducibili)

BIBLIOGRAFIA