Stati limiti ultimi per tensioni normali > Progetto condizionato delle armature

Se, come correntemente avviene, le sollecitazioni di progetto derivano da un calcolo lineare elastico della struttura, risultano attribuite le sole dimensioni del calcestruzzo (carpenteria prefissata), restando indeterminate le armature, per ubicazione ed area. Una delle procedure più utilizzata dai progettisti in questi casi consiste nel fissare, per ogni sezione predimensionata di calcolo, la posizione delle barre d’armatura ed i rapporti tra le aree d’acciaio compressa e tesa, e nel determinare l’area totale minima d’acciaio cui corrisponda un dominio resistente che verifichi le sollecitazioni di progetto. Questo modo di procedere viene definito da vari autori come semiprogetto o progetto condizionato delle armature. In altre parole, tenendo fissa la geometria del calcestruzzo e la posizione delle barre, si cerca la minima quantità di armatura a cui corrisponda un dominio di resistenza della sezione la cui frontiera passi per il punto S rappresentativo delle sollecitazioni. Le aree delle progettate armature dovranno, nel contempo, rispettare anche le quantità minime e massime di armatura e le altre prescrizioni previste dalla normativa di cui si è trattato nel precedente paragrafo.

Nel caso in cui l’area delle armature necessaria a fronteggiare le sollecitazioni di progetto superi quella massima ammessa dalla normativa, vanno attribuite maggiori dimensioni (o una diversa forma o migliori proprietà meccaniche dei materiali) alla sezione di calcestruzzo, vanno ricalcolate le sollecitazioni di progetto e riavviata la procedura di semiprogetto delle armature.

Il semiprogetto in flessione semplice retta con due strati di armatura (rispettivamente in zona tesa ed in zona compressa) ricorre spesso nella progettazione delle travi appartenenti agli impalcati orizzontali degli edifici. Le NTC prevedono nelle zone di attacco ai pilastri che il rapporto tra l’area dell’armatura compressa e quella tesa sia non minore di 0,5 in modo da ottenere una buona duttilità.

Allo scopo di progettare l’armatura in modo da conseguire una soddisfacente duttilità della sezione si assume (anche se non più prescritto dalla normativa) un valore limite di riferimento del rapporto x/d di cui si è discusso nel precedente paragrafo. Il programma adotta cioè, per tutte le sezioni predefinite, la seguente strategia di calcolo:

•Calcolo del momento limite Mlim oltre il quale nel progetto in semplice armatura il rapporto x/d supera il valore massimo di 0,45 (0,35 per fck > 50 N/mm²).

•Se il momento M di progetto è inferiore a Mlim il semiprogetto è svolto prevedendo il semplice strato di armatura tesa (armatura compressa nulla); in questo caso risulterà sempre x/d < 0,45.

•Nel caso in cui M > Mlim verrà garantito il rapporto x/d ≤ 0,45 (≤ 0,35 per fck > 50 N/mm²) introducendo uno strato di armatura compressa ed un uguale incremento allo strato teso, tali da assorbire il momento: ΔM = MSd - Mlim.