Determinazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo

Identificazione del Calcestruzzo

Il calcestruzzo viene identificato dalla classe di appartenenza. Nelle norme tecniche del 2018 in tabella Tab. 4.1.I vengono elencate le classi di resistenza. Nella suddetta tabella non vengono riportate le classi C28/35 e C32/40 che non sono presenti nel documento EN 206:2013+A2:2021, ma che, si legge in una nota, possono essere ancora utilizzate. La normativa italiana prevede che per le classi di resistenza superiori C45/55 si debba procedere con una sperimentazione preventiva all’utilizzo e che per classi di resistenza superiori alla C70/85 si debba ottenere una autorizzazione ministeriale. Inoltre, a seconda della destinazione di costruzione, in tabella Tab. 4.1.II vengono indicate le classi di resistenza minime. Da quanto già esposto si evince che per costruzioni in calcestruzzo armato ordinario si devono utilizzare calcestruzzi di classe compresa tra C16/20 e C45/55.

Il foglio di calcolo STMAT2018-Calcestruzzo realizzato da Studio Technica si tiene conto di queste limitazioni e il foglio di calcolo segnala nelle note se sussistano limitazioni di utilizzo del calcestruzzo selezionato.

Caratteristiche meccaniche e resistenti

Sulla base dei valori caratteristici di resistenza vengono poi definite le varie caratteristiche resistenti, il modulo di elasticità e il modello di comportamento del materiale.

Il foglio di calcolo effettua la valutazione dei suddetti parametri una volta selezionata la classe di resistenza del calcestruzzo, nel campo della classe del calcestruzzo può anche essere inserito direttamente il valore caratteristico della resistenza f_ck.

Ancoraggio delle barre e sovrapposizione

Per quanto concerne la lunghezza di ancoraggio e di rimando la lunghezza di sovrapposizione, il valore dipende dalla tensione tangenziale di progetto e può essere espresso in funzione del diametro della barra stessa. Il foglio di calcolo richiede in fase di input sia il diametro della barra da ancorare sia la qualità dell’aderenza acciaio-calcestruzzo. Per il calcestruzzo ordinario e una barra di diametro ø, questo valore è circa 40ø.

Copriferro

Per quanto riguarda il copriferro le norme tecniche italiane rimandano alla UNI EN 1992–1–1 o Eurocodice 2, ma nella Circolare n.7 vengono forniti dei criteri per la valutazione del valore minimo del copriferro. Riporteremo di seguito sia le indicazioni dell’Eurocodice 2, che le indicazioni della circolare n.7. Quest’ultima risulta essere più cautelativa e fornisce un copriferro maggiorato di 10mm rispetto a quello fornito dall’Eurocodice 2.

L’approccio dell’Eurocodice 2 tiene conto del contributo del copriferro necessario all’aderenza (c_min,b) e di quello dipendente dalle condizioni ambientali (c_min,dur), a cui poi somma dei valori correttivi dovuti alla presenza di additivi (Δc_dur,γ), di armature inossidabili (Δc_dur,st) o di protezioni aggiuntive (Δc_dur,add). Il valore minimo del copriferro deve essere comunque sempre superiore ai 10 mm. Una vola stimato il valore minimo del copriferro gli aggiunge un ulteriore spessore dovuto alla tolleranza (Δc_dev).

c_nom = c_min + Δc_dev

c_min = max {c_min,b ; c_min,dur + Δc_dur,γ - Δc_dur,st - Δc_dur,add ; 10 mm}

Il valore di Δc_dur,γ è pari al diametro della singola armatura o del diametro equivalente delle armature raggruppate. Inoltre qualora il diametro dell’aggregato sia maggiore di 32 mm il valore deve essere aumentato di 5 mm.

Per tenere conto dell’aggressività dell’ambiente deve essere calcolato il parametro c_min,dur, che viene tabulato in funzione della classe di esposizione e della classe strutturale indicata con una sigla da S1 a S6.

Le classi di esposizione sono quelle definite nella norma EN 206:2013+A2:2021 e in funzione di questa nella tabella dell’Eurocodice 2 denominata Table 4.3N vengono definiti i criteri per la valutazione della classe strutturale (Structural class). Si parte da una classe S4, definita come Indicative Strength Class tabulata nella tabella Table E.1N dell’appendice E (Annex E), a cui si applicano i salti di classe indicati in tabella per determinare la classe strutturale di progetto con la quale dalla tabella denominata Table 4.4N si deduce lo spessore mimino c_min.dur. Per tutte le formualazioni dell’Eurocodice qualora esistano si deve fare riferimento alle appendici nazionali (National Annex).

Il foglio di calcolo effettua tutti i calcoli utilizzando l’Appendice nazionale pubblicata in gazzetta ufficiale.

L’approccio della Circolare Ministeriale n.7 è derivato dall’Eurodice 2 ma utilizza copriferri minimi tabulati nella Tabella C4.1.IV in funzione dell’aggressività dell’ambiente e dei coefficienti C_o e C_min. Al valore del copriferro minimo tabulato devono poi essere aggiunti valori correttivi che tengono conto degli stessi fattori già considerati dall’Eurocodice (per esempio la vita nominale della costruzione).