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Cedimento

Definizione – Etimologia

Dal lat. cedere = cedere, abbassarsi. Il termine cedimento indica, in modo generico, ogni spostamento o deformazione irreversibile di una struttura, di un elemento strutturale o di un terreno rispetto ad un assetto originario a causa di un’azione esterna.

Generalità

I cedimenti possono manifestarsi in tempi brevi, ad esempio contestualmente all’applicazione del carico, o risultare differiti in tempi lunghi o anche molto lunghi, come avviene nelle strutture lignee inflesse sotto carichi permanenti (a causa di fenomeni di fluage) e nelle murature e nei conglomerati per fenomeni simili (detti anche fenomeni di creep). Per un cedimento di modesta entità, che non compromette la stabilità di una struttura, si usa anche il termine assestamento (sistemazione nel proprio sesto, ovvero in una posizione più stabile).
I cedimenti possono avere una causa locale (come il cedimento di un bullone o di un ancoraggio) o essere il risultato di deformazioni diffuse di un materiale (come i fenomeni già citati) o di un terreno. Si distinguono cedimenti assoluti, misurati rispetto a un sistema di riferimento fisso, e cedimenti relativi o differenziali di un punto rispetto ad un altro, appartenenti o meno allo stesso corpo.

Particolare rilevanza, nell’architettura, hanno i cedimenti del terreno. In geotecnica con il termine cedimento si indica la componente verticale dello spostamento e si distinguono i cedimenti immediati, di pura distorsione, senza variazione di volume, i cedimenti di consolidazione, associati a variazione della porosità del terreno dovuta all’evoluzione nel tempo delle tensioni efficaci e i cedimenti secondari dovuti a fenomeni viscosi. Si distinguono poi i cedimenti differenziali, associati a deformazioni degli edifici, dai cedimenti uniformi, connessi a traslazioni rigide degli edifici, che in genere non comportano danni.

Terminologia relativa ai cedimenti di una struttura (Burland e Wroth, 1975).

Nella descrizione della configurazione geometrica dei cedimenti del terreno in alto, la terminologia comunemente accettata è quella introdotta da Burland e Wroth (1975). La figura  illustra i cedimenti w subiti da differenti punti di una struttura, evidenziando anche il massimo cedimento differenziale Δwmax. La rotazione relativa β, associata ai cedimenti, indica la rotazione subita dalla retta congiungente due punti di riferimento, una volta scorporata la rotazione rigida ω della struttura.

La distorsione angolare è definita dalla seguente espressione:

Espressione della distorsione angolare.

Solitamente la distorsione angolare è definita positiva se corrisponde ad una concavità verso l’alto (inflessione sinforme); negativa se la concavità è verso il basso (inflessione antiforme). L’inflessione relativa Δ indica il massimo cedimento riferito alla congiungente due punti di riferimento a distanza L e il rapporto Δ/L è indicato come rapporto di inflessione o curvatura.

Le suddette definizioni rivestono particolare importanza in quanto sono assunte come parametri per la valutazione dei danni strutturali. La definizione del danno subito da una struttura a seguito di cedimenti non è un’operazione univoca, in quanto non dipende solo dai cedimenti, ma si tratta di un concetto legato ad una molteplicità di fattori dipendenti dal tipo di struttura, dalla sua destinazione e da considerazioni economiche. Ad esempio, una rotazione rigida pari ad una deviazione dalla verticale di 1/250 non comporta in generale danni strutturali, ma corrisponde ad una modifica dell’assetto di insieme, la cui accettabilità dipende dalla destinazione d’uso della struttura.
Analogamente, un cedimento verticale rigido, che non inneschi fenomeni fessurativi nei tamponamenti né nelle strutture portanti, può corrispondere ad un danno in termini funzionali, se la sua entità è tale da mettere in crisi i collegamenti impiantistici. Premessa indispensabile ad ogni esame di questo genere risulta pertanto la corretta individuazione dell’organismo strutturale, dell’influenza dei tamponamenti interni ed esterni sulla risposta d’insieme, delle caratteristiche meccaniche dei materiali impiegati, unitamente alla conoscenza delle modalità e dei tempi di esecuzione.
Occorre inoltre tener presente che le strutture, per quanto all’apparenza simili, hanno in realtà una loro storia diversa, condizionata da fattori quali la successione dei carichi, i tempi di realizzazione, le deformazioni viscose, le fessurazioni ed altri ancora, che rendono vano ogni tentativo di eccessiva generalizzazione.

Bibliografia

Burland J.B.,Wroth C.P., Settlement of buildings and associated damage, Review Paper, Proc. Conf. Settlement of Structures, Cambridge 1975, pp. 611-654; Lancellotta R., Geotecnica, 3a ed., Bologna 2004, p. 481; Lancellotta R., Calavera J., Fondazioni, Milano 1999, p. 611.

 

 

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