modulo PushOver a Fibre

Modulo PushOver: materiali

Menegotto-Pinto steel model - stl_mp

Questo è un modello uniassiale dell'acciaio basato su una semplice ma efficiente formulazione proposta da Menegotto and Pinto [1973], e successivamene arricchito da Filippou et al. [1983], che hanno introdotto nuove leggi di incrudimento isotropo. Esso utilizza un modulo di danno per rappresentare in modo più accurato la diminuzione della rigidezza ed è stato modificato e migliorato da Fragiadakis et al. [2005] per ottenere una migliore stabilità ed accuratezza. Il suo utilizzo è mirato alla modellazione di strutture in cemento armato, in particolare quelle soggette a storie di carico complesse, dove possono avvenire significative inversioni di carico.

Devono essere definiti 8 parametri allo scopo di descrivere pienamente le caratteristiche meccaniche del materiale:

Questo è lo sforzo a snervamento. Il suo valore tipicamente varia da 230 MPa fino a 650 MPa. Il valore di default è 500 MPa.  

Parametro di incrudimento -

Questo è il rapporto fra la rigidezza post-snervamento () e la rigidezza iniziale elastica () del materiale. La prima è definita come , dove e rappresentano la capacità ultima o massima di sforzo e la deformazione del materiale. Il suo valore tipicamente varia da 0.005 a 0.015. Il valore di default è 0.005. 

Parametro della forma iniziale della curva di transizione -

Questo è il valore iniziale (primo carico ciclico) del parametro R, che controlla la forma della curva di transizione fra rigidezza iniziale e post-snervamento, necessario per rappresentare accuratamente gli effetti Baushinger e di pinching dei cicli isteretici. Il valore di default è 20.  

Coefficienti di calibrazione della forma della curva di transizione - &

Questi sono i due coefficienti usati per calibrare i cambiamenti che devono essere applicati al parametro al fine di ottenere il parametro di forma della curva di transizione aggiornata. Mentre è di solito usato con un valore costante di 18.5, può variare nell'intervallo tra 0.05 e 0.15. I valori di default sono 18.5 e 0.15 rispettivamente per il coefficiente e . 

Coefficienti di calibrazione dell'incrudimento isotropo - &

Questi sono i due coefficienti usati per definire il livello a cui viene introdotto l'incrudimento isotropo nella risposta ciclica sforzo-deformazione del materiale. Nel caso di , si può solitamente trovare in pratica una variazione tra 0.01 e 0.025, mentre per il coefficiente si osservano comunemente oscillazioni tra 2 e 7. Si nota comunque che poichè il contributo dell'incrudimento isotropo è solitamente piccolo rispetto alla controparte cinematica, variazioni di questi parametri non influenzano significativamente la risposta ciclica caratteristica del materiale. I valori di default sono 0.025 e 2 rispettivamente per il coefficiente e .

Calcestruzzo Confinato

Questo è un modello uniassiale non lineare a confinamento costante per il calcestruzzo che segue la legge costitutiva proposta da Mander et al. [1988], successivamente modificata da Martinez-Rueda and Elnashai [1997] per ragioni di stabilità numerica nel caso di analisi in grandi spostamento. Gli effetti del confinamento forniti dall'armatura trasversale sono incorporati attraverso le regole proposte da Mander et al. [1988] dove si assume una pressione di confinamento costante attraverso l'intero campo di sforzi-deformazioni.

Devono essere definiti 4 parametri per descrivere completamente le caratteristiche meccaniche del materiale:

Questa è la capacità a compressione cilindrica (100x200 mm) del materiale. Il suo valore varia tipicamente tra 15 MPa e 45 MPa. Il valore di default è 30 MPa.

Questa è la capacità a trazione del materiale. Può essere stimato come , dove varia da 0.5 (calcestruzzo soggetto a trazione diretta) a 0.75 (calcestruzzo soggetto a trazione dovuta a flessione), come suggerito da Priestley et al. [1996]. Il valore di default è 3 MPa.

Questa è la deformazione corrispondente al punto di picco dello sforzo non confinato (). Per la resistenza assiale pura del calcestruzzo, questo valore è considerato compreso tra 0.002 to 0.0022. Il valore di default è 0.002 mm/mm.

Questo è un fattore di confinamento costante, definito come il rapporto tra lo sforzo di compressione nel calcestruzzo confinato e non confinato ed è usato per scalare la relazione sforzo-deformazione in tutto il range di deformazioni. Sebbene possa essere calcolato utilizzando un qualunque modello di confinamento disponibile in letteratura, si raccomanda l'uso della formula di Mander et al. [1989]. Il suo valore solitamente varia tra 1.0 e 1.3 per elementi in calcestruzzo armato e tra 1.5 e 4.0 per elementi miste acciaio-calcestruzzo. Il valore di default è 1.2 per strutture nuove, mentre 1.16 per edifici esistenti.

Nota: I valori di capacità a compressione ottenuti con test su provini cubici risultano solitamente tra il 10% e il 25% più elevati di quelli cilindrici, per una resistenza cilindrica del calcestruzzo variabile rispettivamente tra 50 e 15 MPa.

Calcestruzzo Non Confinato