Verifica a taglio sezioni non rinforzate

Per il calcolo della resistenza a taglio delle sezioni di travi e pilastri esistenti si fa riferimento al § C8.7.2.3.5 della Circolare NTC.

La resistenza a taglio delle sezioni esistenti per sollecitazioni di tipo gravitazionale (non sismico) va valutata come per il caso di nuove costruzioni. Naturalmente nel caso di sezioni rinforzate a taglio a tali resistenze va sommata quella del materiale aggiunto come rinforzo.

Nel caso di calcolo sismico elastico con fattore di comportamento q la resistenza a taglio della sezione esistente va valutata come per le nuove costruzioni ma la domanda a taglio va sempre valutata sulla base di un fattore di comportamento ≤ 1,5.

Nel caso di calcolo non lineare la resistenza a taglio dipende dalla domanda di duttilità (in termini di rotazione alla corda) richiesto per l'elemento.

RESISTENZA A TAGLIO PER AZIONI GRAVITAZIONALI O SISMICHE CON q ≤ 1,5

Viene prima illustrata la modalità con cui il programma valuta la resistenza a taglio con e senza armature trasversali della sola sezione iniziale priva di rinforzo.

Nel calcolo del taglio in presenza di staffe interviene lo stesso valore fcd della resistenza di calcolo del calcestruzzo utilizzato per la verifica a flessione:

fcd = fcm /(γc · FC) in cui fcm è il valore medio dedotto dalle prove, γc=1.5 è il fattore sic. parziale del calcestruzzo e FC è il Fattore di confidenza

questo valore è quello che va inserito nella corrispondente colonna presente nella finestra dell'archivio materiali.

Stessa derivazione va riservata al valore di snervamento fyd dell'acciaio delle barre della sezione esistente ove si sostituisca γc con γs=1.15.

Si considerano qui solo sezioni in c.a. di tipo compatto (preferibilmente convesse) appartenenti a travi o pilastri a sezione costante per le quali si prevedano armature trasversali costituite da staffe poste sempre ortogonalmente all'asse dell'asta. Si sconsiglia vivamente l'impiego del programma per le sezioni in parete sottile sia aperte che cave (mono o multicellulare) in quanto il mancato rispetto del principio della conservazione delle sezioni piane rende aleatorio il calcolo operato dal programma specie per quanto riguarda la valutazione della resistenza a taglio in regime di presso-tenso flessione deviata.

L'assorbimento del taglio è affidato al classico traliccio ideale costituito dalle armature trasversali (staffe), dallle armature longitudinali e dal corrente compresso di calcestruzzo. L'inclinazione θ dei puntoni di calcestruzzo rispetto all'asse della trave deve rispettare i seguenti limiti:

1 ≤ ctg q ≤ 2.5 (4.1.25) NTC

Questa relazione esprime la possibilità che l’angolo θ di inclinazione delle bielle compresse possa assumere, in virtù della teoria della plasticità, valori differenti purché compresi nell’intervallo definito dalla relazione stessa.

Il metodo semiprobabilistico agli stati limite considera verificata la sezione a taglio se è rispettata la seguente relazione tra sforzi di taglio:

VEd ≤ VR

in cui il taglio resistente VR va calcolato in doppio modo:

•con riferimento al solo calcestruzzo compresso in direzione obliqua ("taglio compressione")

•con riferimento all’armatura trasversale ("taglio trazione"), sulla base di un'adeguata schematizzazione a traliccio appresso indicata.

Taglio resistente del calcestruzzo

Le NTC e l’EC2 prevedono il confronto del taglio di calcolo VEd con una espressione della resistenza a compressione delle bielle d’anima (“taglio compressione”). Per staffe ortogonali all'asse della trave (come qui sempre assunte) la (4.1.27) NTC si può scrivere:

VRcd = 0,9⋅ d ⋅ bw ⋅αc ⋅f’cd ⋅ctg q/(1+ctg2 q)

in cui :
d è l'altezza utile della sezione

f’cd = 0,5 fcd è la resistenza a compressione ridotta del conglomerato

bw è la larghezza minima della sezione misurata parallelamente all’asse neutro; rappresenta cioè la minima dimensione resistente della biella compressa

dell’ideale traliccio resistente.

Taglio resistente sviluppato dalle staffe

Il taglio di calcolo VEd deve risultare inferiore alla seguente resistenza a taglio sviluppata dall’armatura trasversale (“taglio trazione” (4.1.27)NTC):

VRsd = 0,9 ⋅ d ⋅ Asw/s ⋅ fyd ⋅ ctg q

in cui:

Asw è l’area dell’armatura trasversale (staffe)

s è l’interasse tra due armature successive (passo delle staffe)

fyd è la tensione di snervamento delle staffe

Le armature longitudinali, dimensionate in base alle sollecitazioni flessionali, dovranno essere prolungate di:

al = 0,9 ⋅ d ⋅ ctg q / 2

Questa relazione non è altro che la (4.1.30)NTC scritta per α=90° (α è l'angolo formato dalle staffe con l'asse della trave che nella presente trattazione sarà sempre assunto pari a 90°).

RESISTENZA A TAGLIO CICLICO PER AZIONI SISMICHE (CALCOLO NON LINEARE)

Questa verifica a taglio riguarda solo il calcolo non lineare (pushover) e potrà essere utilizzata solo dopo l'entrata in vigore della Circolare NTC 2018 e solo nel caso in cui le seguenti note saranno integralmente confermate.

Si definisce domanda di duttilità di una sezione critica, in un qualsiasi step dell'analisi non lineare, il rapporto tra la rotazione alla corda θm in quello step e la rotazione alla corda di prima plasticizzazione θy.

Se detta domanda di duttilità supera il valore di 2 va calcolato il valore della resistenza ciclica a taglio fornita dalla (8.7.2.8) NTC:

VR = 1/γel [ (h-x)/(2 LV) min(N;0.55 Ac fc) + (1-0.05 min(5;mΔpl)) [0.16 max(0.5; 100 rtot)(1-0.16 min(5; LV/h)) √fc Ac +VW]]

Per il significato dettagliato dei simboli si rimanda al § C8.7.2.3.5 della Circolare NTC.

Per domande di duttilità superiori a 3 la resistenza va sempre calcolata con questa espressione. Per domande comprese tra 2 e 3 va assunto il minor valore tra questa espressione e la resistenza a taglio per situazioni non sismiche. Per valori inferiori a 2 si può utilizzare il maggiore tra i due suddetti valori.

Il programma prevede il calcolo della resistenza ciclica a taglio solo per domanda di duttilità superiore a 2: detto valore va immesso nella sceda dei dati iniziali. Per domande comprese tra 2 e 3 non viene effettuato il confronto con la resistenza non sismica in quanto quest'ultima risulta quasi sempre superiore.