INDAGINI NUMERICHE SU NODI TRAVE-COLONNA A TRE VIE PER SISTEMI PREFABBRICATI COMPLETATI IN OPERA

Le tecnologie di prefabbricazione per opere in c.a., mirando a ridurre i tempi di realizzazione delle strutture, si stanno orientando su sistemi autoportanti montati “a secco” e poi completati in opera mediante getto di calcestruzzo integrativo. Il completamento in opera, oltre a rendere monolitico il sistema, ha lo scopo di fornire alla struttura iperstaticità e rigidezza e di contribuire a coprire la richiesta di duttilità e di resistenza alle azioni sismiche. Il sistema costruttivo studiato nella presente memoria in particolare, è realizzato mediante pilastri prefabbricati pluripiano, travi cave semiprefabbricate in c.a. ad armatura lenta, solai realizzati con pannelli alveolari precompressi e getto di completamento. La parte innovativa del sistema è fondamentalmente nel pilastro, che, avendo il getto opportunamente interrotto in corrispondenza del nodo consente la posa “a secco” della trave autoportante e l’inserimento delle idonee armature di collegamento. Ultimata la posa di travi e solai si realizza il getto di completamento che conferisce alla struttura la necessaria monoliticità. Nel presente lavoro si riportano i risultati di analisi lineari e soprattutto non lineari condotte su modelli numerici, interpretativi del comportamento ottenuto dalle indagini sperimentali. Si è discretizzato la struttura con elementi finiti tridimensionali in grado di simulare le costruzioni per fasi. In tali modelli si è rivolta una particolare cura alla modellazione dei legami costitutivi di calcestruzzo e acciaio, ma soprattutto alla legge di aderenza tra questi ultimi. Il modello costitutivo del calcestruzzo è stato disaccoppiato fornendo tre diverse leggi di resistenza a trazione, compressione e taglio con possibilità di cogliere la fessurazione del calcestruzzo mediante un modello del tipo “smeared crack”. Il legame costitutivo dell’acciaio è stato considerato elasto-incrudente. Per quanto riguarda l’aderenza tra i due materiali si è considerata la legge di bond slip proposta da Engström et al. (1996). Numerosi casi test di validazione sono stati riprodotti per testare tale legge e calibrarla sulla base di risultati sperimentali reperiti in letteratura. Si riportano inoltre, a validazione del modello numerico, dei confronti con risultati delle prove sperimentali condotte su prototipi in scala reale, i quali mostrano una buona correlazione tra modello numerico e test sperimentale sia per quanto riguarda la predizione di posizione e inclinazione delle fessure, che di deformazioni raggiunte nelle barre di armatura e nelle staffe di confinamento del nodo.