La sollecitazione di torsione, riferita ad una data sezione, è prodotta dall’eccentricità della risultante di taglio rispetto al centro di taglio della sezione medesima.
Quasi sempre la torsione rappresenta una sollecitazione secondaria in quanto non essenziale all’equilibrio della struttura allo stato limite ultimo. In tal caso il calcolo torsionale delle sezioni non è necessario, essendo sufficienti le armature trasversali minime fissate dalle NTC ad evitare una eccessiva fessurazione prodotta dalla torsione di tipo secondario, conseguenza soprattutto delle deformazioni flessionali.
Il metodo di calcolo di seguito descritto è quello previsto dalle NTC in quanto riferibile a sezioni in c.a. piene o cave per le quali si possa ipotizzare un flusso anulare di tensioni tangenziali e, di conseguenza, si possa assumere un traliccio tubolare resistente in cui gli sforzi di trazione siano affidati alle armature longitudinali e trasversali ivi contenute e gli sforzi obliqui di compressione alle bielle di conglomerato di parete.
Sono esplicitamente escluse dalla presente trattazione le sezioni costituite da profili sottili aperti e le sezioni pluriconnesse.
Con riferimento alla generica sezione poligonale di figura, si assume come spessore t della sezione cava equivalente il rapporto Ac/u dove Ac è l’area della intera sezione ed u è il suo perimetro. Se t risulta inferiore al copriferro misurato dal baricentro delle barre t va preso uguale a due volte detto copriferro. Nel caso in cui la sezione sia realmente cava, si assumerà nei calcoli lo spessore effettivo se questo risulta minore di t .
Le barre longitudinali possono essere distribuite lungo i lati della sezione cava, ma comunque una barra deve essere sempre presente su tutti i suoi spigoli.
Verifica della resistenza
La verifica di resistenza a torsione semplice è soddisfatta se il momento torcente di calcolo TEd risulta non maggiore dei 3 seguenti momenti torcenti resistenti sviluppati dalle bielle di conglomerato e dalle armature trasversali e longitudinali:
a) Conglomerato: TRcd = 2 A ⋅ t ⋅ f’cd ⋅ ctg θ / (1+ ctg2θ)
b) Staffe: TRsd = 2 ⋅ A ⋅ As/s ⋅ fyd ⋅ ctg θ
c) Armat. longit.: TRld = 2 ⋅ A ⋅ ΣAl / um ⋅ fyd / ctg θ
con:
A = area racchiusa dalla fibra media del profilo periferico;
As = area della sezione di un braccio della staffa;
s = passo delle staffe;
ΣAl = somma delle aree delle barre longitudinali;
f’cd = resistenza a compressione ridotta del conglomerato pari a:
f’cd = 0,5 fcd nelle NTC
f’cd = 0,7 (1 - fck /250) nell’EC2 (con fck in Mpa)
fyd = fyk /1,15 = tensione di calcolo delle staffe
ctg θ = cotangente dell’inclinazione delle bielle compresse di calcestruzzo rispetto all’asse della trave. Deve essere: 0,4 ≤ctg θ ≤2,5;
nel caso di torsione e taglio nella stessa sezione il valore di ctg θ deve essere unico per entrambe le sollecitazioni e non minore di 1.
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