Verifica normativa del blocco in calcestruzzo secondo le norme indiane

Calcestruzzo a compressione locale

Sono disponibili due opzioni per la verifica del calcestruzzo a compressione locale:

1.  Secondo IS 800, Cl. 7.4
2.  Secondo IS 456, Cl. 34.4

Calcestruzzo a compressione locale verificato secondo IS 800, Cl. 7.4

La pressione massima di appoggio non deve superare la resistenza di appoggio pari a $0.6 f_{ck}$, dove $f_{ck}$ è la resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo. Si assume che la resistenza della malta di livellamento sia superiore a quella della fondazione in calcestruzzo. Il Cl. 7.4.3.1 fornisce la formula per lo spessore minimo delle piastre di base delle colonne:

$$t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f$$

dove:

•  $w$ – pressione uniforme dal basso sulla piastra di base sotto la forza di compressione assiale di progetto
•  $c$ – sporgenza della piastra di base rispetto alla colonna
•  $f_y$ – tensione di snervamento della piastra di base della colonna
•  $t_f$ – spessore dell'ala della colonna
•  $\gamma_{m0} = 1.1$ – coefficiente parziale di sicurezza per la resistenza governata dallo snervamento – IS 800, Tabella 5; modificabile nelle impostazioni normative

La formula può essere riscritta per determinare la sporgenza con l'ipotesi che $w = 0.6 f_{ck}$:

$$c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}}$$

L'area $A_{c,eff}$ è determinata traslando verso l'esterno l'area della sezione trasversale della colonna (con gli irrigidimenti) che interseca la piastra di base di una quantità pari alla sporgenza $c$. Un'altra area, $A_{FEM,eff}$, determina tramite analisi agli elementi finiti la zona di contatto tra la piastra di base e la fondazione in calcestruzzo (malta di livellamento). L'area resistente alle forze di compressione, $A_{eff}$, è l'intersezione di queste due aree, $A_{c,eff}$ e $A_{FEM,eff}$. Allo stato limite ultimo si assume una resistenza di appoggio pari a $0.6 f_{ck}$ su questa area $A_{eff}$.

La verifica del calcestruzzo a compressione locale viene eseguita in termini di tensioni:

$$\sigma_c \le w$$

dove:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}$ – tensione media di appoggio sotto la piastra di base
•  $N_c$ – forza di compressione
•  $w = 0.6 f_{ck}$ – resistenza di appoggio del calcestruzzo

Calcestruzzo a compressione locale verificato secondo IS 456, Cl. 34.4.

La pressione massima di appoggio non deve superare la resistenza di appoggio pari a $0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$, dove:

•  $f_{ck}$ – resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo; si assume che la resistenza della malta di livellamento sia superiore a quella della fondazione in calcestruzzo
•  $A_1$ – area di appoggio assunta come l'area della base inferiore del più grande tronco di piramide o cono contenuto interamente nella fondazione, avente come base superiore l'area effettivamente caricata e con pendenza laterale di uno verticale su due orizzontale
•  $A_2$ – area di appoggio determinata tramite analisi agli elementi finiti (uguale a $A_{FEM,eff}$)

La verifica del calcestruzzo a compressione locale viene eseguita in termini di tensioni:

$$\sigma_c \le w$$

dove:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}$ – tensione media di appoggio sotto la piastra di base
•  $N_c$ – forza di compressione
•  $w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$ – resistenza di appoggio del calcestruzzo

Trasferimento del taglio

Si assume che l'azione di taglio alla piastra di base venga trasferita dalla colonna alla fondazione in calcestruzzo tramite:

1. Attrito tra la piastra di base e il calcestruzzo/malta di livellamento
2. Chiavetta a taglio
3. Bulloni di ancoraggio