IL TONDINO PER CEMENTO ARMATO
Il tondino per cemento armato è una barra in acciaio al carbonio utilizzata per il confezionamento dell’armatura.
I tondini presentano una sezione circolare con una superficie esterna caratterizzata da particolari nervature dette “zigrinature”, la cui funzione migliora l’aderenza della barra stessa all’interno della struttura in calcestruzzo.
BARRE AD ADERENZA MIGLIORATA
Le barre così realizzate vengono dette ad aderenza migliorata o nervate e sono comunemente conosciute con il nome di tondino zigrinato.
Ogni ferriera adotta un disegno distintivo proprietario nella zigrinatura.
Fino a qualche decennio fa la normativa prevedeva l’utilizzo anche di barre lisce e lo scorrimento interno al calcestruzzo era scongiurato con la realizzazione, alle estremità delle barre stesse, di piegature ad uncino che costituivano veri e propri ancoraggi interni.
L’armatura tipica di un elemento strutturale (come travi e pilastri) è caratterizzata da due serie di barre d’armatura:
Acciai in barre tonde lisce – acciai trafilati a freddo
Al fine di garantire un comportamento duttile delle strutture in calcestruzzo armato durante gli eventi sismici, il decreto ministeriale introduce dei limiti a 2 parametri che misura della duttilità dell’acciaio: il rapporto di incrudimento, ottenuto da rapporto tra la tensione massima e quella di snervamento dell’acciaio, deve risultare ( ft/fy )medio = 1,13.
Il rapporto di incrudimento è uno dei parametri fondamentali per definire la duttilità.
Il valore di 1,13 è conseguente ad un insieme di prove sperimentali effettuate su manufatti in c.a. che hanno permesso di determinare una soglia limite, per cui solo al disopra di quel valore si hanno strutture in cemento armato duttili.
Il rapporto tra il valore effettivo di snervamento e quello teorico (fy/fynom )= 1,3.
È noto che negli acciai tanto più lo snervamento è basso, tanto più la duttilità è elevata.
Pertanto tale verifica consente di controllare che l’acciaio effettivamente utilizzato in cantiere non presenti una tensione di snervamento molto superiore da quella di progetto; utilizzando armature aventi caratteristiche rispondenti a quelle progettate, si garantisce infatti che il collasso della struttura avvenga nelle sezioni ipotizzate.
Il decreto ministeriale 14 settembre 2005 prevedeva inoltre i seguenti prodotti siderurgici da cemento armato ordinario (tondini in acciaio non legato, zincato e inox):
Differenza tra l’allungamento A5 e allungamento Agt
Fino al DM del 9 gennaio 1996 la normativa valutava l’allungamento dell’acciaio con riferimento allungamento percentuale specifico a rottura A5.
Tale valore rappresenta l’allungamento permanente residuo dopo la rottura del provino di acciaio.
Fino al raggiungimento del carico massimo (ft) la deformazione è provino è uniforme lungo tutto il provino.
Raggiunto il carico massimo la deformazione aumenta notevolmente in una zona limitata dando luogo ad un restringimento della sezione evidente anche a occhio nudo, detta zona di strizione.
L’allungamento A5 pertanto tiene conto della strizione che avviene dopo il carico massimo ed è riferito ad una lunghezza convenzionale di riferimento L0, che per i provini di sezione circolare, di diametro d, è pari a 5d.
Sul provino, prima della prova di trazione vengono segnate 2 tacche a distanza 5d; successivamente si porta a rottura il tondino di ferro, si riaccostando i lembi della provetta e si misura la nuova lunghezza Lu tra le tacche riferimento: A5 =100*(Lu -L0)/L0
Con il DM 14 settembre 2005, in sostituzione di A5, viene introdotto l’allungamento percentuale totale a carico massimo definito Agt.
Tale valore rappresentala massima deformazione del provino prima che si manifestino i fenomeni di strizione e di rottura dell’acciaio.
Sul provino vengono segnate due tacche a distanza:
- LO = 100 mm.
Durante la prova di trazione, raggiunto il carico massimo (ft) si determina la nuova distanza Lu tra le tacche dopo lo scarico del provino:
- Agt = 100*(Lu-LO)/LO +ft/E
dove:
- (Lu-LO)/LO = Ag rappresenta l’allungamento permanete residuo del provino a carico massimo
ft/E è invece l’allungamento elastico
- Pertanto A5 > Agt
La normativa del 2005 definisce tre classi di acciaio, tipo A (normale duttilità), tipo B (alta duttilità) ed il tipo C (più alta duttilità).
Le NTC 2008 prevedono inoltre i seguenti prodotti siderurgici da cemento armato ordinario che devono rispettare le caratteristiche dimensionali di seguito riportate:
- barre: in acciaio tipo B 450 C (6 mm = Ø = 40 mm) se prodotte e fornite come tali;
in acciaio tipo B 450 A (5 mm = Ø = 10 mm) e tipo B 450 C (6 mm = Ø = 16 mm) se ottenute dal raddrizzamento di filo prodotto in rotolo; - rotoli: in acciaio tipo B 450 C (6 mm = Ø = 16 mm) e tipo B 450 A (5 mm = Ø = 10 mm);
- reti e tralicci elettrosaldati: in acciaio tipo B 450 C (6 mm = Ø = 16 mm) e tipo B 450 A (5 mm = Ø = 10 mm). Per le reti il lato della maglia deve essere = 330 mm.
Per i tralicci i ferri indicati sono da utilizzare come barre longitudinali mentre per le staffe deve essere Ø = 5 mm in acciaio tipo B 450 A o C. Tali prodotti vengono fornite in pacchi.
L’acciaio B450C è più duttile del B450A e presenta un allungamento a rottura maggiore.