Cos'è cemento armato precompresso?

Cemento Armato Precompresso

Il cemento armato precompresso è una forma di calcestruzzo armato in cui vengono introdotte tensioni interne permanenti prima dell'applicazione dei carichi di servizio. Queste tensioni interne sono progettate per contrastare, in misura adeguata, le tensioni di trazione che si svilupperebbero nel calcestruzzo sotto l'azione dei carichi. In sostanza, si "comprime" il calcestruzzo in modo tale da minimizzare o eliminare la sua suscettibilità alla trazione, una delle principali debolezze di questo materiale.

Principio di Funzionamento

Il principio fondamentale è quello di sfruttare l'elevata resistenza a compressione del calcestruzzo e la grande resistenza a trazione dell'acciaio per creare un elemento strutturale più efficiente e resistente. L'acciaio ad alta resistenza viene teso e ancorato al calcestruzzo. Quando la forza di trazione sull'acciaio viene rilasciata, l'acciaio tende a contrarsi, comprimendo il calcestruzzo circostante. Questa compressione previene o riduce la formazione di fessure nel calcestruzzo sotto carico, migliorando la durabilità e la resistenza strutturale.

Vantaggi

L'utilizzo del cemento armato precompresso offre numerosi vantaggi, tra cui:

• Maggiore luce libera: Consente di realizzare strutture con luci maggiori rispetto al calcestruzzo armato convenzionale, riducendo il numero di supporti intermedi. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Luce%20Libera" target="_blank">Luce Libera</a>)
• Riduzione delle fessurazioni: La precompressione minimizza le fessurazioni nel calcestruzzo, migliorando la durabilità e l'aspetto estetico della struttura. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Fessurazioni%20nel%20Calcestruzzo" target="_blank">Fessurazioni nel Calcestruzzo</a>)
• Maggiore resistenza a flessione: Aumenta notevolmente la resistenza a flessione degli elementi strutturali. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Resistenza%20a%20Flessione" target="_blank">Resistenza a Flessione</a>)
• Riduzione della deformazione: Diminuisce le deformazioni sotto carico, migliorando la stabilità e la funzionalità della struttura. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Deformazione" target="_blank">Deformazione</a>)
• Maggiore durabilità: La minore fessurazione rende la struttura più resistente agli agenti atmosferici e chimici. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Durabilit%C3%A0" target="_blank">Durabilità</a>)
• Utilizzo di materiali più efficiente: Permette di utilizzare meno acciaio e calcestruzzo rispetto alle soluzioni tradizionali, riducendo i costi e l'impatto ambientale.

Tecniche di Precompressione

Esistono principalmente due tecniche di precompressione:

• Pre-tensione: L'acciaio viene teso prima del getto del calcestruzzo. Dopo che il calcestruzzo ha raggiunto la sufficiente resistenza, i cavi tesi vengono tagliati e la forza di precompressione viene trasferita al calcestruzzo per aderenza. Questa tecnica è tipicamente utilizzata per la produzione di elementi prefabbricati. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Pre-tensione" target="_blank">Pre-tensione</a>)
• Post-tensione: I cavi di acciaio vengono inseriti in guaine all'interno dell'elemento in calcestruzzo. Dopo il getto e l'indurimento del calcestruzzo, i cavi vengono tesi e ancorati alle estremità dell'elemento. La forza di precompressione viene trasferita al calcestruzzo tramite piastre di ancoraggio. Questa tecnica è adatta sia per elementi prefabbricati che gettati in opera. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Post-tensione" target="_blank">Post-tensione</a>)

Applicazioni

Il cemento armato precompresso trova applicazione in una vasta gamma di opere, tra cui:

• Ponti: Per la realizzazione di travi e impalcati. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Ponti" target="_blank">Ponti</a>)
• Edifici: Per travi, solai, e colonne.
• Serbatoi: Per garantire la tenuta e la resistenza alle pressioni interne.
• Travi di copertura industriali: Per la realizzazione di grandi luci.
• Pali e pannelli prefabbricati: Per applicazioni diverse nell'edilizia e nelle infrastrutture.
• Strutture marine: Banchine, moli, dighe.

Considerazioni di Progetto

La progettazione di elementi in cemento armato precompresso richiede una conoscenza approfondita dei principi della meccanica dei materiali, del comportamento del calcestruzzo e dell'acciaio ad alta resistenza, e delle normative specifiche. Si devono considerare aspetti come le perdite di precompressione (dovute al ritiro del calcestruzzo, al fluage, al rilassamento dell'acciaio, ecc.), la verifica della resistenza a flessione, taglio e pressoflessione, e la verifica allo stato limite di esercizio. (<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Stato%20Limite%20di%20Esercizio" target="_blank">Stato Limite di Esercizio</a>)