Verifica normativa dei blocchi in calcestruzzo (AISC)

Il calcestruzzo sotto la piastra di base è simulato dal sottosuolo di Winkler con rigidezza uniforme, che fornisce le tensioni di contatto. La tensione media nell'area caricata in contatto con la piastra di base è utilizzata per la verifica a compressione.

Calcestruzzo in compressione

Progettazione del calcestruzzo La resistenza di progetto a cuscinetto in compressione è verificata secondo AISC 360-16, Sezione J8. Quando la superficie di appoggio del calcestruzzo è maggiore della piastra di base, la resistenza di progetto a cuscinetto è definita come

\[ f_{p(max)}=0.85 f_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le 1.7 f'_c \]

dove:

• f'_c – resistenza a compressione del calcestruzzo
• A₁ – area della piastra di base in contatto con la superficie in calcestruzzo (area della superficie superiore del tronco di piramide)
• A₂ – superficie di appoggio del calcestruzzo (area inferiore geometricamente simile del tronco di piramide con pendenze di 1 verticale su 2 orizzontale)

La verifica del calcestruzzo all'appoggio è la seguente

σ ≤ ϕ_c f_p(max) per LRFD

σ ≤ f_p(max) / Ω_c per ASD

dove:

• σ – tensione media di compressione sotto la piastra di base
• ϕ_c = 0.65 – fattore di resistenza per il calcestruzzo
• Ω_c = 2.31 – fattore di sicurezza per il calcestruzzo

Trasferimento delle forze di taglio

I carichi di taglio possono essere trasferiti tramite una delle seguenti opzioni:

• Chiavetta a taglio,
• Attrito,
• Bulloni di ancoraggio.

Chiavetta a taglio

È disponibile solo LRFD. Il carico di taglio è trasferito tramite la chiavetta a taglio. Sono necessarie le verifiche del calcestruzzo all'appoggio e, a meno che non sia fornita armatura per sviluppare la resistenza richiesta, le verifiche di rottura del calcestruzzo per estrazione.

La capacità portante all'appoggio della chiavetta a taglio contro il calcestruzzo è determinata secondo ACI 349-01 – B.4.5 e ACI 349-01 RB11 come:

ϕP_br = ϕ 1.3 f'_c A₁ + ϕ K_c (N_y – P_a)

dove:

• ϕ = 0.7 – fattore di riduzione della resistenza per appoggio sul calcestruzzo secondo ACI 349
• f'_c – resistenza a compressione del calcestruzzo
• A₁ – area proiettata della chiavetta a taglio annegata nella direzione della forza, esclusa la parte del piolo a contatto con la malta sopra l'elemento in calcestruzzo
• K_c = 1.6 – coefficiente di confinamento
• N_y = n A_se F_y – resistenza allo snervamento degli ancoraggi tesi
• P_a – carico assiale esterno

La resistenza alla rottura del calcestruzzo della chiavetta a taglio secondo ACI 349 – B11 è:

\[ \phi V_{cb} = A_{Vc} 4 \phi \sqrt{f'_c} \]

dove:

• ϕ = 0.85 – fattore di riduzione della resistenza a taglio secondo ACI 349
• A_Vc – area di tensione efficace definita proiettando un piano a 45° dai bordi di appoggio della chiavetta a taglio fino alla superficie libera nella direzione del carico di taglio. L'area di appoggio della chiavetta a taglio è esclusa dall'area proiettata

Se la resistenza alla rottura del calcestruzzo è disabilitata nelle impostazioni normative, all'utente viene fornita la forza che deve essere trasferita tramite il calcestruzzo armato.

Attrito

Il carico di taglio è trasferito tramite attrito. La resistenza a taglio è determinata come:

ϕ_c V_r = ϕ_c μ C    (LRFD)

V_r / Ω_c =μ C / Ω_c    (ASD)

dove:

• ϕ_c = 0.65 – fattore di resistenza (LRFD)
• Ω_c = 2.31 – fattore di sicurezza (ASD)
• μ = 0.4 – coefficiente di attrito tra la piastra di base e il calcestruzzo (valore raccomandato 0.4 nella Guida di Progettazione AISC 7 – 9.2 e ACI 349 – B.6.1.4, modificabile nelle impostazioni normative)
• C – forza di compressione

Bulloni di ancoraggio

Se il carico di taglio è trasferito esclusivamente tramite bulloni di ancoraggio, la forza di taglio agente su ciascun ancoraggio è determinata tramite il Metodo degli Elementi Finiti e i bulloni di ancoraggio sono verificati secondo ACI 318-14 come descritto nei capitoli seguenti.