Nella prima parte dell'articolo, ci concentreremo sui diagrammi tensione-deformazione:
I diagrammi tensione-deformazione implementati nel CSFM si basano sui requisiti normativi, sia Eurocode (EN) che ACI. Nel caso del calcestruzzo, è necessario distinguere tra le verifiche allo SLU e allo SLE.
Un elemento in calcestruzzo allo stato limite ultimo (SLU) si basa sul diagramma parabola-rettangolo (EN) o bilineare (ACI), incluso l'effetto di ammorbidimento a compressione. Per le verifiche di esercizio, viene utilizzato un diagramma diverso e più semplice: un diagramma lineare o bilineare con un ramo elastico infinito.
Per l'armatura vengono considerati diagrammi bilineari con ramo superiore inclinato o orizzontale, inclusi gli effetti di irrigidimento a trazione sia per le verifiche allo SLU che allo SLE.
Guarda il video qui sotto, dove tutti i diagrammi tensione-deformazione sono visualizzati e brevemente descritti. Una descrizione più dettagliata delle relazioni tensione-deformazione è illustrata nel background teorico.
Ora che è chiaro quali diagrammi vengono utilizzati, vediamo come viene calcolato il modulo elastico E:
SLU
Il modulo elastico viene calcolato dal valore della tensione nel calcestruzzo a un'età specifica (introducendo la crescita della resistenza a compressione del calcestruzzo con l'età) e dal valore della deformazione ai valori di resistenza massima.
La tabella seguente mostra la crescita del modulo elastico nel tempo nell'ultima colonna, dove dopo i 28 giorni viene raggiunto il valore massimo di 10 GPa.
SLE
La norma considera il valore Ecm definito per 0,4fcm come modulo elastico secante nel paragrafo 3.1.3.
Al paragrafo (3) si afferma:
La tabella seguente mostra la crescita del modulo elastico considerata per la combinazione caratteristica (SLE):
Il tipo di aggregato influisce anche sul calcolo del modulo elastico. Il tipo di aggregato utilizzato nel calcestruzzo è impostato di default su quarzo. La riduzione del modulo è considerata per aggregati di calcare o arenaria, mentre per l'aggregato di basalto si applica un aumento del modulo elastico.