Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

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Cap. IV – L’INFLUENZA DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE NELLE NORMATIVE TECNICHE f us p ε d p ε s φ ε 5 ud è la tensione ultima statica; è la massima deformazione plastica dinamica; è la massima deformazione plastica statica; è la deformazione ultima dinamica calcolata su 5 diametri; φ ε 5 us è la deformazione ultima statica calcolata su 5 diametri; ε 10φ ud è la deformazione ultima dinamica calcolata su 10 diametri; ε 10φ us è la deformazione ultima statica calcolata su 10 diametri. Da evidenziare risulta, infine, il fatto che per il modulo elastico e per tutte le caratteristiche di resistenza degli acciai da precompressione viene puntualizzata l’insensibilità allo strain-rate considerando trascurabili le lievi variazioni che in campo dinamico si riescono ad apprezzare. Vengono fornite delle relazioni per gli acciai armonici solo per la deformazione plastica uniforme e per gli allungamenti a rottura su 5 e 10 diametri molto simili a quelle degli acciai da armatura lenta. Per quanto riguarda la progettazione, invece, il testo introduce in primis le possibili cause che provocano nelle strutture alte velocità di deformazione distinguendo tra esplosioni, urti ed impatti (hard e soft impact a seconda che il corpo impattante sia rispettivamente più o meno rigido dell’elemento impattato) e fornisce le relazioni analitiche per la prevenzione dei fenomeni di perforazione e penetrazione. Infine, sono proposti numerosi esempi di calcolo riguardanti elementi strutturali di diversa natura e composizioni sottoposti ad azioni tipo esplosioni, impatti, urti e carichi impulsivi. 4.3 Lo strain-rate nel TM 5-1300 Il TM 5-1300 [28] è un manuale tecnico redatto dal Departments of the Army, the Navy and the Air Force degli Stati Uniti (Dipartimento delle Armi, della Marina e dell’Aeronautica) che tratta la protezione delle strutture in calcestruzzo armato ed in carpenteria metallica nei confronti di esplosioni accidentali. Si tratta di un articolato compendio in cui vengono minuziosamente trattati gli effetti provocati 92
Cap. IV – L’INFLUENZA DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE NELLE NORMATIVE TECNICHE da esplosioni accidentali sia dal punto di vista analitico, per quanto riguarda la schematizzazione degli eventi impulsivi mediante analisi dinamiche, che dal punto di vista pratico, con la definizione di linee guida per la progettazione e lo svolgimento di numerosi casi esemplificativi. Dopo una prima parte in cui sono illustrate le strutture di interesse del manuale, i tipi di eventi accidentali trattati e le basi principali dell’analisi dinamica delle strutture, il TM 5-1300 concentra l’attenzione sui due materiali più largamente usati nell’ingegneria civile statunitense: il calcestruzzo armato e l’acciaio da carpenteria metallica, con maggiore interesse rivolta verso quest’ultimo per la sua notoria diffusione. L’impostazione globale, però, è molto votata all’applicazione pratica quindi sono poco i riferimenti agli effetti che lo strain-rate in senso stretto provoca nei materiali mentre molto più ampia risulta la trattazione della risposta meccanica ad eventi accidentali quali le esplosioni. In quest’ottica, il manuale quindi propone di utilizzare coefficienti di incremento dinamico alla stregua dei coefficienti parziali di sicurezza in funzione dell’evento accidentale, a seconda cioè che l’esplosione sia lontana (far) o interna (close-in), e della sollecitazione caratteristica dell’elemento. Si ottengono in questo modo le seguenti tabelle, per il calcestruzzo armato Far design range Close-in design range Type Reinforcing bars Concrete Reinforcing bars Concrete of stress f yd /f ys f ud /f us f’ dc /f’ c f yd /f ys f ud /f us f’ dc /f’ c Bending 1.17 1.05 1.19 1.23 1.05 1.25 Diagonal Tension 1.00 - 1.00 1.10 1.00 1.00 Direct shear 1.10 1.00 1.10 1.10 1.00 1.10 Bond 1.17 1.05 1.00 1.23 1.05 1.00 Compression 1.10 - 1.12 1.13 - 1.16 Tabella 4. 1 - Valori del DIF per il calcestruzzo in compressione e per le barre d’acciaio in funzione del tipo di esplosione e della sollecitazione agente e per l’acciaio da carpenteria metallica, per la tensione di snervamento 93
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INDICE Influenza dello strain-rate
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INDICE RINGRAZIAMENTI 133 BIBLIOGRA
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INTRODUZIONE la crisi in Medio-Orie
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Cap. I - EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI
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Page 69 and 70: Cap. III - INTERPRETAZIONE ANALITIC
Page 85 and 86: Cap. IV - L’INFLUENZA DELLA VELOC
Page 91: Cap. IV - L’INFLUENZA DELLA VELOC
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INDICE DELLE TABELLE Tabella 5. 7 -
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