Strutture in acciaio

1 Sussidi didattici per il corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI. Prof. Ing. Francesco Zangh . Strutture IN acciaio . D. M. 14/01/2008 NTC2008 - EUROCODICE 3 EC3. AGGIORNAMENTO 12/02/2014. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . PROFILI SEMPLICI. IPE HE IPN. UPN TUBOLARI L. 2. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . PROFILI COMPOSTI. 2C ACCOPPIATI DI SPALLA 2C ACCOPPIATI DI FRONTE 2L ACCOPPIATI DI SPALLA. 4L ACCOPPIATI A CROCE 2L ACCOPPIATI A FARFALLA 4L CALASTRELLATI. 3. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . TRAVI SAGOMATE. Le travi con assi a direzione variabile possono essere ottenute tagliando e saldando tra loro il profilo in acciaio con l'eventuale aggiunta di un irrigidimento.

2 Le travi ad altezza variabile possono essere ottenute saldando le ali ad un'anima opportunamente sagomata. 4. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . TIPOLOGIE STRUTTURALI. EDIFICIO IN acciaio Solaio in lamiera grecata travi di fondazione Controventi a croce 5. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Tipologie di collegamento colonna-fondazione Tirafondi a uncino Tirafondi a uncino con costole laterali e ali 6. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Tipologie di collegamento trave principale - trave secondaria 7. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Tipologie di collegamento trave - colonna 8. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof.

3 Ing. Francesco Zangh . Tipologie di collegamento colonna colonna 9. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Tipologia di solai in lamiera grecata 10. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . SCALA DI EMERGENZA Solaio in lamiera grecata A. Platea di fondazione 11. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Dettaglio collegamento A. 12. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . CAPANNONE INDUSTRIALE. D. B. A. C. travi di fondazione 13. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Dettaglio Capriata 2L 100. x100x8. [20] L =. 7746 Pi = 300. 4L 80x80x8[20;20]. L = 2195 Pi = 300. Pi = 300. = 7746.

4 0x8 [20] L. 2L 100x10. 2L 0]. L = 1712 Pi = 300. L = 1712 Pi = 300. 80 [2. x8. 2L 80x80x8[20]. 2L 80x80x8[20]. x8 0. L= 0x x8. 27. 8[2 80 30. 0. 90 0 ] 2L =. Pi Pi = 90. 2L. 80x8 30 27 20]. 0 L=. L = 1241 Pi = 300. L = 1241 Pi = 300. 0x 8[. 2L 80x80x8[20]. 2L 80x80x8[20]. 0x8. [20] 8 0x8. L= 2L. 2440 300. i=. Pi = 0P. 2L 80 300 244. x80x L= 8[20]. 8[20] x80x 2L 100x100x8[20]. 2L 100x100x8[20]. 2L 80. L = 852 Pi = 300. L = 852 Pi = 300. L = 20 0. 67 Pi Pi = 30. = 30 2067. 0 L=. 2L 100x100x8[20] L = 7470 Pi = 300 2L 100x100x8[20] L = 7470 Pi = 300. A. Dettaglio collegamento A. HE 300 A. 256 100. 41 110 110 41. 43. 28. 106. t = 10. 50. 238. 300. 230. 230. 43. 128. 124. 28 50 128. 6 290 6. 356. 302. 8 Bulloni M14 - 6 Bulloni M16 - 14. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof.

5 Ing. Francesco Zangh . Dettaglio collegamento B. 15. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Dettaglio collegamento C. 16. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Dettaglio collegamento D. 17. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . CARATTERISTICHE DEI MAT. MATERIALI. ftk fyk Peso specifico kN/m3. Modulo di elasticit longitudinale E 210000 MPa Modulo di elasticit tangenziale G 80769 MPa Fyk [MPa] Ftk [MPa] Fyk [MPa] Ftk [MPa]. SIGLA TIPO DI acciaio . t 40mm 40 mm < t 80mm S 235 acciaio laminato a caldo 235 360 215 360. S 275 per profili aperti 275 430 255 410. S 355 355 510 335 470. S 450 (t = spessore nominale dell'elemento) 440 550 420 550. 18. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof.

6 Ing. Francesco Zangh . CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI. Lo scopo della classificazione delle sezioni in acciaio quello di quantificare l'influenza dei fenomeni di instabilit locale sulla loro resistenza e sulla loro capacit de formativa. L' acciaio un materiale con legame costitutivo simmetrico a trazione e compressione, ma un elemento strutturale in acciaio pu risentire dei fenomeni di instabilit che si possono manifestare nelle sue parti compresse oppure nei pannelli che realizzano le anime delle travi. L'instabilit che interessa i profili in acciaio pu essere distinta in: instabilit globale: che interessa l'elemento in tutta la sua lunghezza;. instabilit locale: che interessa le parti compresse della sezione trasversale dell'elemento. INSTABILIT LOCALE INSTABILIT GLOBALE.

7 19. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Classe Caratteristiche della sezione Sezione La sezione in grado di plasticizzarsi completamente senza riduzione della resistenza dovuta a fenomeni di instabilit . 1 Lo stato limite di riferimento quello di completa DUTTILE. plasticizzazione. La sezione ha le stesse caratteristiche della classe 1 ma la 2. capacit rotazionale limitata da effetti di instabilit locale. COMPATTA. La sezione in grado di raggiungere lo stato limite di inizio SEMI- 3 snervamento ma l'instabilit locale le impedisce di plasticizzarsi completamente. COMPATTA. La resistenza della sezione viene determinata considerando l'instabilit locale. Essa sar inferiore alla forza che provoca la 4 sua completa plasticizzazione.

8 Lo stato limite di riferimento SNELLA. sempre quello di inizio snervamento ma considerando solo una parte della sezione. 20. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . Nelle seguenti tabelle vengono riportate le classi di appartenenza dei profili pi comuni nel caso di sollecitazione esterna di compressione o flessione. 21. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . 22. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . 23. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . TRAZIONE. VERIFICA ALLO SLU. La verifica di un elemento soggetto a trazione semplice assiale risulta soddisfatta quando la forza sollecitante esterna risulta minore o uguale al valore della forza resistente calcolata come segue segue: SEZIONE PIENA.

9 P A f yk N Sd N Rd =. RESISTENZA PLASTICA DELLA SEZIONE LORDA. SEZIONE CON FORI. u Anet f tk N Sd N Rd =. RESISTENZA A ROTTURA DELLA SEZIONE NETTA. 24. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . ESEMPIO N 1. Verificare la sezione dell'asta di una trave reticolare, costituita da sue profili UPN120 in acciaio S235 accoppiati di spalla, posti ad una distanza di 15 mm, sottoposta ad uno sforzo di trazione di progetto pari a NEd=700 kN. I profili sono collegati da una fila di bulloni 24 disposta sull'asse x dei profilati. 2. 125 Area lorda: A = 2 1700 = 3400 mm 55 15 55 2. Area netta: Anet = 3400 2 24 7 = 3064 mm y Resistenza plastica della sezione lorda: 7. 48. A f yk 3400 235. N Rdp = = = 760 .952 N 761 kN. 1 .05 1 .05. x x 120.

10 24. Resistenza a rottura della sezione netta: u Anet f tk 3064 360. N Rd = = = 794 .189 N 794 kN. 1 .25 1 . 25. 48. N Ed = 700 kN < 761 kN VERIFICA SODDISFATTA. Poich , inoltre: N Rdp < N Rd u La sezione ha un comportamento DUTTILE (Gerarchia delle resistenze). 25. Corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zangh . ESEMPIO N 2. Progettare la sezione circolare del tirante di una volta in laterizi, rappresentata in figura, in cui la spinta complessiva vale H=25 kN/m. Tale spinta dovuta per il 60% ai carichi permanenti e per il restante 40% ai carichi variabili. H H. 1. Calcolo della forza sollecitante di progetto L'azione sollecitante, con riferimento alla combinazione fondamentale allo SLU, si ricava combinando le azioni permanenti e variabili tenendo conto dei coefficienti parziali di sicurezza (vedi dispensa: Impostazione del calcolo strutturale).