Per le strutture esistenti il fenomeno del degrado dovuto alla corrosione è un aspetto che condiziona fortemente le verifiche strutturali di queste costruzioni.
La valutazione delle sezioni degradate può essere effettuata per tutte le analisi disponibili in FaTA Next. Nel caso di analisi lineare gli effetti saranno considerati in fase di verifica degli elementi strutturali.
FaTA Next , in presenza del modulo opzionale “Degrado”, consente di affrontare questa problematica secondo i seguenti casi e teorie:
Corrosione uniforme
Corrosione localizzata
Rodriguez, Vidal
Val.Melchers, Vidal
Nel caso di corrosione uniforme, il degrado della sezione è considerato con le formule relative alla corrosione uniforme considerando i seguenti fenomeni basati sugli indici di danno:
Riduzione della sezione delle barre di armatura (in funzione della penetrazione della corrosione)
Riduzione di resistenza delle barre e del calcestruzzo dell’intorno
Riduzione delle deformazioni ultime delle barre e del calcestruzzo dell’intorno
Per affrontare il problema la modellazione a fibre può essere considerato il metodo più indicato per considerare il degrado da carbonatazione e corrosione, poiché è possibile discretizzare ogni singolo centimetro della sezione del calcestruzzo.
Le fibre di calcestruzzo interessate dalla riduzione di resistenza sono quelle a stretto contatto con le armature corrose, secondo uno schema rappresentato nella seguente figura:
I modelli di comportamento degli elementi finiti “fibra” possono essere riassunti nella tabella che segue:
In FaTA Next è possibile sia assegnare il degrado all’intera sezione, alla singola armatura e anche alle staffe.
L’inserimento per zone viene effettuato mediante il comando “Degrado”:
Dopo il click, nel caso non si fossero già creare le tipologie di degrado, viene visualizzato l’ambiente di gestione delle tipologie di degrado:
Il fattore principale è il parametro “x” che rappresenta la “Penetrazione raggiunta dalla corrosione”.
Nel caso il modello sia per “Corrosione localizzata” deve essere inserito il “fattore di pitting” R, il cui valore può essere posto pari a 3.
L’inserimento sul modello viene fatto cliccando direttamente sugli elementi desiderati:
È possibile aggiungere le varie zone utilizzando la gestione dei dati a destra della schermata:
Di default è presente un'unica zona estesa per tutta la lunghezza delle elemento. Se vogliamo assegnare solo i 50 cm dell’estremità inferiore è sufficiente impostare:
Inizio = 240 cm
Fine = 290 cm
Per applicare le modifiche cliccare sul pulsante play.
A questo punto viene inserito simbolicamente una colorazione per la sezione di calcolo degradata:
Nel caso siano corrose solo parte delle armature, è possibile modificare l’input selezionando dal menu del tasto destro la voce “Modifica armature”:
A questo punto verranno visualizzate le armature della sezione. Quelle degradate vengono rappresentate con il cerchio di degrado della porzione di calcestruzzo dell’intorno. Per modificare le condizioni di degrado è sufficiente selezionare le armature e modificare “Modello di degrado”:
Nella figura sottostante sono riportati gli effetti del degrado, applicato a tutte le sezioni al piede della struttura, analizzati mediante analisi Pushover:
Cliccando sull’elemento è possibile visualizzare il dettaglio su ogni singola fibra e di dati relativi agli indici di degrado utilizzati:
Infine, nella figura sottostante sono rappresentati i domini di resistenza a confronto.
In questo approfondimento abbiamo visto gli effetti del degrado sulle strutture in c.a. Grazie alle sue numerose funzionalità dedicate FaTA Next si dimostra lo strumento ideale per la valutazione di vulnerabilità e per gli interventi di rinforzo degli edifici esistenti.
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