Author Topic: Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio  (Read 21238 times)

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Offline sercik

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Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« on: 07 March , 2011, 00:26:43 AM »
Ciao Zax, ciao a tutti. Mi ci avete voluto in questo forum ed adesso vi beccate la domanda stupida anche da me.............
In particolare il mio dubbio è tra fuk ed ftk, credo che fu dovrebbe essere il valore massimo, mentre ft il valore di rottura che in realtà è un po' più basso, qualcuno mi sa spiegare bene il perchè?

Nel grafico seguente dovrebbe esserci tutto, mi dite se è corretto?

[/URL]
Qui c'è il dwg se per caso qualcuno potesse aggiustarlo e ripostarlo.....
http://www.box.net/shared/eigngfylx3
GRAZIE!

Massimo.T

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #1 on: 07 March , 2011, 09:13:35 AM »
perchè in realtà si misurano delle forze e non delle pressioni. La sezione del provino assottigliandosi fa sì che l'ftk (misurato sempre con riferimento all'area iniziale) risulti meno alto.

zax2010

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #2 on: 07 March , 2011, 11:58:58 AM »
Che onore!

Dunque, correttissima la spiegazione di Massimo.
Superando una determinata deformazione la strizione della sezione determina un "degrado" delle forze che la barra è in grado di esprimere.

Ricordo che la prova di trazione viene svolta a "deformazione costante", ovvero le ganasce della macchina vengono fatte allontanare di x mm al minuto, leggendo al dinamometro la forza espressa dalla barra. Il diagramma nasce "da solo", inserendo in ascissa la forza diviso l'area iniziale della barra.

Non trovo corretto del tuo diagramma mettere insieme piselli e fagioli.
Una cosa infatti è la curva bilatera, che potrà essere battezzata con l'indice k, oppure con l'indice d, altra cosa è inserire il diagramma "reale" di una barra qualsiasi.
Il diagramma a "gobbe" non può essere battezzato con la k, perchè sarà il diagramma della barra reale, e singola, che non ha le caratteristiche statistiche richieste dalla norma.
Inoltre non mi piace nemmeno la differenza tra fy e fyk. La tensione di snervamento coincide con l'abbandono della fase elastica, quindi la prima parte dello zig-zag, non l'ultima.
E comunque la norma, nei casi in cui la tensione di snervamento non sia pienamente evidenziabile nel diagramma, prevede che essa sia convenzionalmente assunta pari alle tensione corrispondente allo 0.2% di deformazione residua (§11.3.2.3).

Offline sercik

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #3 on: 07 March , 2011, 16:10:20 PM »
In realtà io volevo fare un paragone tra la rottura di una barra ed il diagramma assunto dalla normativa.
Non avete risposto alle mie domande però.
Almeno vorrei capire come viene chiamata la deformazione a rottura (che se non ho capito male vale 7,5% per b450C)
si chiama epsilon,tk oppure epsilon,uk?
Perchè mi serve capire bene cosa sia epsilon,uk, in quanto la normativa in caso di diagramma con snervamento prevede che esso debba fermarsi in corrispondenza del valore epsilon,ud. Quanto vale la f in corrispondenza di epsilon,ud? ù
E' giusto ftd?
Insomma quali sono i punti da cui passa il diagramma con snervamento e dove si ferma.
Al limite se poteste fare un esempio con B450C ve ne sarei grato!
Insomma la bilatera con incrudimento passa da (epsilon,d fyd) e dove finisce?


zax2010

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #4 on: 07 March , 2011, 16:45:29 PM »
Le risposte alle tue domande sono tutte contenute nel §4.1.2.1.2.3 del DM2008
Non te le anticipo per non guastarti il piacere della lettura.
« Last Edit: 07 March , 2011, 16:47:23 PM by zax2010 »

Offline sercik

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #5 on: 08 March , 2011, 10:26:41 AM »
Dunque, io ho letto la normativa ed ho capito come si costruisce il diagramma di calcolo sia nel caso di incrudimento che non:
http://img220.imageshack.us/i/curvaacciaiokd.jpg/




Quello che ho qualche difficolta a fare è mettere in correlazione un diagramma reale con un diagramma caratteristico.
capisco che la cosa può sembrare poco ortodossa, ma il fatto è che i miei alunni (e anche io) vorrebbero capire come si passa dal diagramma reale a quello caratteristico. Inoltre, il problema sta in questo disegno che trovo su un libro e che mi ha appunto confuso le idee, perchè chiama epsilon,u la deformazione in corrispondenza del picco. Mentre da quello che capisco epsilon,u dovrebbe essere la deformazione a rottura, quindi quella che si ha in corrispondenza di sigma=ft

« Last Edit: 08 March , 2011, 10:52:44 AM by sercik »

Offline ing.Max

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #6 on: 08 March , 2011, 11:39:17 AM »
 :leggo:
Non sono sicuro, ma il tratto inclinato del diagramma idealizzato (caratteristico) non dovrebbe collegare il punto di snervamento con quelle di tensione/allungamento ultimo? Nel tuo caso, come per altro hai già evidenziato tu la linea collega lo snervamento con il punto di rottura.





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Offline Ing. Edoardo

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #7 on: 08 March , 2011, 14:21:35 PM »
Il grafico postato da Max (il primo) è assolutamente esplicativo, il resto mi mette in confusione per cui non saprei neanche valutare.
La norma dice che,se si considera il diagramma caratteristico i valori a cui far rifeirmento sono quelli di fyd (resistenza di calcolo),ovvero pari ad fyk/1,15.Quindi nel grafico l'ordinata sarebbe fatta di fyd e non di fyk (che è la tensione caratteristica di snervamento)
Sappiamo che le NTC2008 ci permettono di utilizzare un diagramma che considera l'incremento di resistenza dovuto all'incrudimento del materiale.
Infatti il primo tratto elastico arriva fino ad fyd, da cui segue un tratto "plastico incrudente" che raggiunge il valore kfyd ed associa una deformazione (epsilon)ud = 0,9 (epsilon)k. Il valore di k è il rapporto tra ft ed fy.
Da qui cap.11.3.2.1 tale rapporto è pari a circa 1,2 per acciaio B450C. (perfettamente coerente con le indicazioni di Tab11.3.Ib
Morale: Conviene costruire questi grafici utilizzando le tensioni di calcolo (fyd) e non quelle caratteristiche (fyk)
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Offline sercik

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #8 on: 08 March , 2011, 18:31:34 PM »
:leggo:
Non sono sicuro, ma il tratto inclinato del diagramma idealizzato (caratteristico) non dovrebbe collegare il punto di snervamento con quelle di tensione/allungamento ultimo? Nel tuo caso, come per altro hai già evidenziato tu la linea collega lo snervamento con il punto di rottura.






Quel grafico che hai postato è proprio quello che cercavo, ti ringrazio tanto!
La norma dice che,se si considera il diagramma caratteristico i valori a cui far rifeirmento sono quelli di fyd (resistenza di calcolo),ovvero pari ad fyk/1,15.Quindi nel grafico l'ordinata sarebbe fatta di fyd e non di fyk (che è la tensione caratteristica di snervamento)
Edoardo, stai facendo un po' di confusione,  caratteristico significa k e non d, peraltro il diagramma caratteristico (k)e quello di design (d) sono paralleli, in quanto le (d) non sono altro che le (k) divise per gamma,m.
Sappiamo che le NTC2008 ci permettono di utilizzare un diagramma che considera l'incremento di resistenza dovuto all'incrudimento del materiale.
Infatti il primo tratto elastico arriva fino ad fyd, da cui segue un tratto "plastico incrudente" che raggiunge il valore kfyd ed associa una deformazione (epsilon)ud = 0,9 (epsilon)k. Il valore di k è il rapporto tra ft ed fy.
E qui sono d'accordo con Edoardo, ma a questo punto il primo grafico postato da Max va contro quello detto da Edoardo e da me si seguito scritto:
se k è dato da (ft/fy)k significa che teoricamente il valore più alto raggiunto dal diagramma con incrudimento, sarebbe ftk, anche se in realtà la retta inclinata si ferma prima perchè la norma dice che la deformazione può arrivare solamente sino a epsilon,u,d.
Tutto potrebbe concordare se dicessimo che la normativa assume come ftk il valore più alto della gobba, che è proprio il primo grafico postato da Max.
Max sei sicuro di quel grafico?? Tra l'altro nel tuo secondo grafico, in corrispondenza del massimo della gobba c'è scritto ultimate che a me fa pensare ad fu e non a ft.

Ho trovato questo:

in una dispensa online di tecnica delle costruzioni, qui a pag 52:
7.3 Caratteristiche meccaniche delle armature
Quindi forse ho chiarito il mistero: Pare che il valore ft sia il massimo valore raggiunto dalla gobba, mentre la deformazione corrispondente è chiamata epsilon,u. Invece epsilon,t pare sia il massimo allungamento raggiunto dal provino.
Trovo anche questo che sembra rafforzare la mia tesi:

la fonte è attendibile: http://www.dica.unict.it/users/aghersi/Testi/Acciaio/Lezione%2001%20-%20Cenni%20sulla%20storia%20dei%20materiali%20metallici.zip.

A voi la sentenza..
A me sembra che sia tutta colpa della normativa che chiama ft quello che invece l'eurocodice chiama fu (d'altronde u sta per ultimate, ossia il punto più alto della gobba, come dice anche Max, col suo primo grafico )

Sinceramente l'unico dubbio che mi rimane è che collegando tramite una retta il punto fyk con il punto fuk, si va a finire sopra il diagramma e questo mi sembra pericoloso  ???(ossia attribuisco più tensione di quella che in realtà c'è).
D'accordo che poi abbasso il tutto con gamma,m e passo al diagramma di calcolo (pedice d) :-\, ma cmq mi sembra pericoloso, anche perchè gamma,m vale 1,05 quindi non è che il diagramma di calcolo sia molto più basso di quello caratteristico.
« Last Edit: 08 March , 2011, 18:50:00 PM by sercik »

zax2010

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #9 on: 08 March , 2011, 18:56:25 PM »
Una riflessione. Il §4.1.2.1.2.3 parla del valore di k, per indicare il valore ultimo di tensione di calcolo dell'acciaio (pari a k*fyd), assunto per norma pari a k=(ft/fy)k.
Ma lo stesso paragrafo rimanda alla tabella 11.3.Ia-b per il valore numerico di tale parametro (cosa di per se già "sbagliata" perchè così mancherebbe all'appello l'acciaio B450A).
Ora, io nella tabella vedo solamente che per un acciaio tipo B450C il valore k=(ft/fy)k deve essere compreso tra 1.15 e 1.35

Questo mi "scompensa" un pò.

Se io fossi laboratorio di una ferriera, in base a quanto riportato al punto 11.3.2.10.1.3 potrei, con le espressioni 11.3.13, e con tutti i rapporti (ft/fy) ricavarmi il valore effettivo di k, e controllare che effettivamente esso sia compreso tra i limiti di norma.

Ma visto che sono in fase di progetto, e non saprò certamente quale acciaio di quale ferriera andrò ad adoperare, quale valore di k dovrei scegliere se decidessi di utilizzare un diagramma incrudente per l'acciaio?

(Opzione mai presa in considerazione, ma qui si è per discutere, quindi......discutiamone).

Offline ing.Max

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #10 on: 08 March , 2011, 19:05:38 PM »
Max sei sicuro di quel grafico??

Ho esordito dicendo che non ero sicuro e per ora non ho trovato un altro riscontro, anche se la fonte normalmente è attendibile:

http://digilander.libero.it/carlopala/08interaz/tensacc.htm

"La conoscenza non occupa spazio"

Offline sercik

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #11 on: 08 March , 2011, 20:43:17 PM »
Una riflessione. Il §4.1.2.1.2.3 parla del valore di k, per indicare il valore ultimo di tensione di calcolo dell'acciaio (pari a k*fyd), assunto per norma pari a k=(ft/fy)k.
Ma lo stesso paragrafo rimanda alla tabella 11.3.Ia-b per il valore numerico di tale parametro (cosa di per se già "sbagliata" perchè così mancherebbe all'appello l'acciaio B450A).
Ora, io nella tabella vedo solamente che per un acciaio tipo B450C il valore k=(ft/fy)k deve essere compreso tra 1.15 e 1.35

Questo mi "scompensa" un pò.

Se io fossi laboratorio di una ferriera, in base a quanto riportato al punto 11.3.2.10.1.3 potrei, con le espressioni 11.3.13, e con tutti i rapporti (ft/fy) ricavarmi il valore effettivo di k, e controllare che effettivamente esso sia compreso tra i limiti di norma.

Ma visto che sono in fase di progetto, e non saprò certamente quale acciaio di quale ferriera andrò ad adoperare, quale valore di k dovrei scegliere se decidessi di utilizzare un diagramma incrudente per l'acciaio?

(Opzione mai presa in considerazione, ma qui si è per discutere, quindi......discutiamone).
Stesso identico problema, me lo sono posto anche io, certo che se devo progettare sarà meglio scegliere il limite inferiore.

Offline Ing. Edoardo

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #12 on: 08 March , 2011, 21:35:40 PM »
Vorrei rettificare ma così é... C'é un pò di confusione in termini di simbologia. Certamente il grafico di rifermento è quello relativo ad fyk, da cui possiamo ricavare il conseguente grafico con fyd (come dici tu giustamente paralleli) quindi proporzionali a meno del coefficiente di 1,15. Ora nella fretta ho sempre anche io coonsiderato 1,15 snza fare una lettura critica della situazione. Come conferma il valido testo sul c.a. Del prof. Ghersi, nessuno impone l'utilizzo del valore 1,15 ma, essendo l'estremo inferiore di un piccolo dominio di valori, a favore di sicurezza si considera l'estremo inferiore. Viceversa, se non si hanno valori sprimentali che lo giustificano, un valore più alto del k significherebbe sovrastimare la Ft, cosa alquanto problematica. Sarebbe però interessante se avessimo la possibilità di fare ricerca, cercare dei raffronti sperimentali.
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zax2010

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #13 on: 08 March , 2011, 23:29:02 PM »
@Edoardo
Non era questo il punto, anzi era proprio questo.
Dover aver a che fare con "raffronti sperimentali" come tu li chiami, proprio per questo specifico aspetto, quando vieceversa tutta la norma, in fase di progettazione, ti fornisce dei numeretti ben precisi cui fare riferimento.

Mi spiego meglio. Se devo lavorare con il cls, mi basta definire, in fase di progetto, il suo Rck. Tutti gli altri dati, che pure mi servono per progettare, (penso a resistenze di calcolo di trazione e compressione, moduli elastici, ecc.) mi vengono forniti dalla norma o come numeri fissi, ben definiti, oppure con formule, anch'esse ben definite.
Pertanto spostandomi dal progetto alla realtà della costruzione reale, il DL, il Collaudatore, dovranno semplicemente accertarsi di un solo numero riguardo al calcestruzzo (sto semplificando, lo so, ma è per chiarire il concetto). Il suo Rck. Perchè una volta chiarito questo, tutto il resto, come dire, viene da se.

Idem per l'acciaio. Se non adopero il diagramma con l'incrudimento, tutto ciò che devo controllare è che fy delle barre che porto in laboratorio sia maggiore di quello assunto in progetto, o meglio che si rispetti tutto quanto riportato nella tabella 11.3.VI

Ma qui viene il bello, se io voglio assumere un diagramma con incrudimento delle barre ed un valore maggiore del minimo per k (non 1.15, e lo voglio/posso fare, perchè no!, la norma me lo permette), non è certo con le mie misere 3 barre che porterò in laboratorio che potrò determinare (ft/fy)k.
Posso sempre trovare il Collaudatore a cui la lettura dei certificati dell'acciaieria potrebbe non bastare.

C'è anche da dire che è facile che la variazione di questo valore k non modifichi di molto i momenti resistenti delle sezioni. Visto il limite molto elevato nella deformazione della barre, e visto che ormai le sezioni vanno in crisi sempre lato cls, è possibile che l'incremento di tensione nelle barre non sia così significativo, e quindi stiamo parlando di aria fritta. In pratica è solamente alla fine della deformazione 0.9*Agk che il valore della tensione diventa k*fyd.

In definitiva ciò che mi appare strano è che per il diagramma incrudito la norma non fissi un valore di k, e lo lascia in balia dei "raffronti sperimentali".

Offline sercik

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Re:Dubbio simbologia: diagramma tensioni-deformazioni acciaio
« Reply #14 on: 09 March , 2011, 14:30:53 PM »
Vorrei rettificare ma così é... C'é un pò di confusione in termini di simbologia. Certamente il grafico di rifermento è quello relativo ad fyk, da cui possiamo ricavare il conseguente grafico con fyd (come dici tu giustamente paralleli) quindi proporzionali a meno del coefficiente di 1,15.
Attenzione il coefficiente per trasformare i caratteristici (k) in design (d) vale 1,05 e non 1,15 come dici tu.
1,15 è invece l'estremo inferiore del range di valore che la normativa attribuisce al valore di k (mi pare si chiama sovraresistenza)

 

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