Coefficiente di omogeneizzazione

Per coefficiente di omogeneizzazione s'intende il valore numerico che contraddistingue il rapporto tra moduli elastici dei materiali che compongono il calcestruzzo armato: conglomerato cementizio ed acciaio.

In presenza di sforzi assiali e/o flessionali si fanno le seguenti ipotesi:

• conservazione piana della sezione trasversale dell'elemento strutturale;
• perfetta aderenza tra conglomerato e acciaio;
• contrazione uniforme delle fibre di conglomerato e barre d'acciaio;
• comportamento elastico lineare dei materiali (Legge di Hooke).

Quindi si avrà la condizione di congruenza ${\epsilon }_c={\epsilon }_s$, da cui si ottiene che:

$\frac{{\sigma }_c}{E_c}=\frac{{\sigma }_s}{E_s}\Rightarrow {\sigma }_s=\frac{E_s}{E_c}{\sigma }_c=n{\sigma }_c$

da cui deriva che $n=\frac{E_s}{E_c}$ detto appunto coefficiente di omogeneizzazione.

Il valore di n è valutabile come segue: $\begin{array}{c}{E}_s=210.000\frac{N}{m{m}^2}\\ E_c=5.700\sqrt{R_{ck}}\frac{N}{m{m}^2}\end{array}\Rightarrow 5\le n=\frac{E_s}{E_c}\le 10$.

Questo sarebbe il valore da adottare nell'ipotesi di calcestruzzo armato a comportamento perfettamente elastico lineare.

In realtà il calcestruzzo non ha un comportamento elastico lineare (non linearità meccanica del calcestruzzo) ed è soggetto a fenomeni viscosi (fluage e ritiro).
Al fine di poter studiare il calcestruzzo armato come un materiale perfetto le norme tecniche per le costruzioni, per il metodo alle tensioni ammissibili, tengono conto dell'effetto concomitante di fluage e di ritiro nel modulo n fissandolo pari a 15.
Tale valore, come è stato evidenziato da numerose analisi tecnico - sperimentali, risulta il più adeguato ad esprimere il reale comportamento delle sezioni in cemento armato.

Voci correlate

• Cemento armato
• Calcolo strutturale