acciaio caffè-Giunto di base secondo prEN1993 - 1 - 8

download acciaio caffè-Giunto di base secondo prEN1993 - 1 - 8

of 9

Transcript of acciaio caffè-Giunto di base secondo prEN1993 - 1 - 8

ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina1 di 8 1.Giunto di base secondo prEN 1993 1 8720160 400 160200909038080 80 400 80 80 1.1.Caratteristiche dei materiali 1.1.1.Colonna HE400B: Acciaio Fe 430:275 fc , y= [N/mm2] 430 fc , u= [N/mm2] Altezza della colonna:400 hc= [mm] Larghezza della colonna:300 bc= [mm] Spessore delle ali: 24 tc , f= [mm] Spessore dellanima:5 . 13 tc , w= [mm] Raggio raccordo: 27 rc= [mm] Area della sezione trasversale:8 . 197 Ac= [cm2] Modulo di resistenza plastico:3232 Wc , y , pl= [cm3] 1.1.2.Piastra di base: Acciaio Fe 430:255 fp , y= [N/mm2] 410 fp , u= [N/mm2] Altezza della piastra720 hp= [mm] Larghezza della piastra:380 bp= [mm] Spessore delle piastra:45 tp , f= [mm] 1.1.3.Bulloni: Acciaio classe 10.9:1000 fb , u= [N/mm2] Diametro del bullone:36 d = [mm] Diametro della rondella:60 dw= [mm] Area sulla parte filettata:817 As= [mm2] 1.1.4.Calcestruzzo classe 25/30: Resistenza cilindrica:25 fck= [N/mm2] Coefficiente di sicurezza:60 . 1c= ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina2 di 8 1.2.Caratteristiche di sollecitazione Forza normale di compressione:500 NSd = [kN] Momento flettente in senso orario:40000 MSd= [kNcm] Forza di taglio:300 VSd= [kN] 1.3.Resistenza delle saldature 1.3.1.Forza agente sulle saldature dala: Poich la forzadi compressione eccede il 5% della resistenza plastica della sezionetrasversale della colonna necessario tenerla in conto ai fini delle verifiche di resistenza: 49451000 10 . 127510 8 . 197fA N20 Mc , yc c , Rd , pl= = = [kN] 500 25 . 247 4945 05 . 0 N 05 . 0 Nc , Rd , pl Rd %, 5< = = = [kN] La forza agente sulle saldature dala risulta: 131425004 . 2 40400002Nt hMFSdc , f cSdSd , w= += += [kN] 1.3.2.Resistenza delle saldature dala: Si praticano saldature a cordone dangolo con altezza di gola pari a: 17222422t ac , f f , g= = = [mm] La lunghezza del cordone esterno allala pari alla larghezza dellala: 300 b lc 1 , c= = [mm] La lunghezza del cordone interno allala pari: 5 . 232 5 . 13 27 2 300 t r 2 b lc , w c c 2 , c= = = [mm] Resistenza di calcolo della saldatura: 66 . 23325 . 1 85 . 0 34303ff2 M wc , ud , vw= = = [N/mm2] ( )( )Sd , w d , vw 2 , c 1 , c f , g Rd , wF 2115100066 . 233 5 . 232 300 17f l l a F > = + = + = [kN] 1.3.3.Verifica delle saldature dala: Verifica a presso flessione: 4230 2115 2 F 2 NRd , w Rd . w= = = [kN] ( ) ( ) 79524 4 . 2 40 2115 t h F Mc , f c Rd , w Rd , w= = = [kNcm] 1 62 . 079524400004230500MMNNRd , wSdRd , wSd< = + = + Perassicurareladuttilitdellasaldaturanecessariochelaresistenzadellasaldaturaeccedalaresistenzaplasticadella colonna, ovvero: c , Rd , pl Rd , wN N in questo caso essendo c , Rd , pl Rd , wN N = = = [kN] 1.4.Resistenza della piastra di base e del calcestruzzo E necessario determinare la resistenza a trazione Rd , 1 , TFcome la minima tra: La resistenza a flessione della piastra di base:Rd . pl , tFLa resistenzaa trazione dellanima della colonna: Rd , wc , tF E necessario determinare la resistenza a compressioneRd , 1 , CFcome la minima tra: La resistenza a compressione dellala e dellanima della colonna: Rd . fc , cFLa resistenzaa compressione del calcestruzzo: Rd , pl , cF 1.4.1.Resistenza a flessione della piastra di base: LaresistenzaaflessionedellapiastradibasesicalcolaconsiderandolaresistenzadellelementoaTequivalentediuna flangia non irrigidita estesa oltre lala tesa della colonna: Il meccanismo di rottura pu seguire linee di snervamento circolari o meno in funzione della geometria del giunto: ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina4 di 8 Modello di rottura circolare: mxexb w w bexmxmxexb weeeeee Interasse tra i bulloni:200 w = [mm] Distanza dei bulloni dal bordo libero:80 ex= [mm] 90 e = [mm] Distanza dei bulloni dalla saldatura:80 . 60 2 a 8 . 0 e 160 mf , g x x= = [mm] Meccanismo 1:382 80 . 60 2 m 2 lx cp , eff= = = [mm] Meccanismo 2:371 90 2 80 . 60 e 2 m lx cp , eff= + = + = [mm] Meccanismo 3:391 200 80 . 60 w m lx cp , eff= + = + = [mm] Modello di rotturanon circolare: w bexmxmxexb w w bexmxmxexb weeeeeeee2mx0.625ex Meccanismo 1:2 . 343 80 25 . 1 80 . 60 4 e 25 . 1 m 4 lx x nc , eff= + = + = [mm] Meccanismo 2:6 . 261 90 80 625 . 0 80 . 60 2 e e 625 . 0 m 2 lx x nc , eff= + + = + + = [mm] Meccanismo 3:190 380 5 . 0 b 5 . 0 lp nc , eff= = = [mm] Meccanismo 4:6 . 271 200 5 . 0 80 625 . 0 80 . 60 2 w 5 . 0 e 625 . 0 m 2 lx x nc , eff= + + = + + = [mm] ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina5 di 8 Calcolo dellaforza di trazione per il modo di collasso A: snervamento della piastra La lunghezza effettiva di calcolo per il meccanismo di collasso A pari a: ( )cp , eff nc , eff A , effl 190 l min l < = = [mm] Il modulo di resistenza plastico risulta: 5 . 96187 45 190 25 . 0 t l 25 . 0 W2 2p A , eff A , pl= = = [mm3] Il momento resistente della flangia risulta: 2229801110 . 12555 . 96187fW M0 Mp , yA , pl A , Rd= = = [Nmm] La forza di trazione corrispondente al meccanismo di collasso A risulta: ( ) n m4dn m 2M4d2 n 8FxwxA , RdwARd , 1 , T+ ||.|

\| = dove :( ) 76 m 25 . 1 ; e min nx x= = [mm] ( )17931000176 8 . 6046076 8 . 60 2222980114602 76 8FARd , 1 , T= + ||.|

\| = [kN] ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina6 di 8 Calcolo dellaforza di trazione per il modo di collasso C: rottura per trazione dei bulloni = = = =iMbub sb Rd , tCRd , 1 , T11761000 25 . 11000 817 9 . 02f A 9 . 0n F F[kN] Calcolo dellaforza di trazione per il modo di collasso B: snervamento della piastra e rottura dei bulloni La lunghezza effettiva di calcolo per il meccanismo di collasso B pari a: ( ) 190 l min lnc , eff B , eff= = [mm] Il modulo di resistenza plastico risulta: 5 . 96187 45 190 25 . 0 t l 25 . 0 W2 2p B , eff B , pl= = = [mm3] Il momento resistente della flangia risulta: 2229801110 . 12555 . 96187fW M0 Mp , yB , pl B , Rd= = = [Nmm] La forza di trazione corrispondente al meccanismo di collasso B risulta: 9791000176 80 . 601176000 76 22298011 2n mF n M 2FxiRd , t B , RdBRd , 1 , T= + + =+ + =[kN] Dai calcoli risulta che il meccanismo di collasso preferenziale quello che predilige la rottura contemporanea sia dei bulloni che della piastra pertanto:

[ ] 979 F F F min FCRd , 1 , TBRd , 1 , TARd , 1 , T Rd . pl , t= = [kN] ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina7 di 8 1.4.2.Resistenza a trazione dellanima della colonna La resistenza dellanima della colonna in trazione deve essere calcolata sulla base della lunghezza effettiva dellelemento a T equivalente rappresentante la piastra: = =min , eff wc , t , eff0 Mc , y c , w wc , t , effRd , wc , tl bf t bF = == = =[mm] 190 l b25 . 6411000 10 . 1275 5 . 13 190f t bFmin , eff wc , t , eff0 Mc , y c , w wc , t , effRd , wc , t[kN] 1.4.3.Resistenza minima in zona tesa La resistenza minima in zona tesa pari al valore minimo tra Rd , pl , tFe Rd , wc , tF [ ] 25 . 641 25 . 641 979 min FRd , 1 , T= =[kN] 1.4.4.La resistenza a compressione dellala e dellanima della colonna La resistenza della colonna nella zona compressa si ricava nel seguente modo: ( ) ( )21491000110 . 1 24 400275 10 3232t hf Wt hMF30 M fc cc , y c , y , plfc cRd , plRd , fc , c= = == [kN] 1.4.5.La resistenzaa compressione del calcestruzzo La resistenza a compressione del calcestruzzodeve essere determinata nel seguente modo: eff eff jd Rd , pl , cl b f F = dove: effb la larghezza effettiva dellelemento a T equivalenteeffl la lunghezza effettiva dellelemento a T equivalentejdf la resistenza di contatto del giunto 42 . 1060 . 12532 ffcckj jd= = = [N/mm2] j ilcoefficientedigiunto,chepuesserepresougualea2/3,purchlaresistenzacaratteristicadellamaltanonsia minore di 0,2 volte la resistenza caratteristica del calcestruzzo della fondazione e lo spessore della malta non sia maggiore di 0,2 volte la larghezza minima della piastra di base in acciaio. Per la determinazione di effbe efflsi deve far riferimento al figura riportata di seguito: ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina8 di 8 Lo sbalzo massimo da considerare come efficace per la diffusione delle forze di compressione deve essere assunto pari a : 5 . 12210 . 1 42 . 10 325545f 3ft c0 M jp , yp= = = [mm] 24leff = 380c = 122.5 c = 122.5 beff = 269 10641000380 269 41 . 10l b f Feff eff jd Rd , pl , c= = = [kN] 1.4.6.Resistenza minima in zona compressa La resistenza minima in zona tesa pari al valore minimo tra Rd , fc , cFe Rd , pl , cF [ ] 1064 1064 2149 min FRd , 1 , C= = [kN] 1.5.Determinazione del momento resistente del giunto di base Per prima cosa necessario determinare le distanze dal baricentro della colonna: 280 zI , T= [mm] 188224200 zr , C= = [mm] 468 188 280 z z zr , C I , T= + = + = [mm] Si determina poi leccentricit di calcolo assumendo positivo il momento agente in senso orario e negativa la forza normale se di compressione: 188 z 800500400000NMer , CSdSd = < == = [mm] ArgomentoGiunto di base secondo prEN 1993 1 8RedattoreDott. Ing. Simone Caff RiferimentoEurocodice 3 TECNICA DELLE COSTRUZIONI Scheda1Pagina9 di 8 Secondo le prescrizioni del prospetto seguente il momento resistente del giunto risulta: (((((

+=1ezz F1ezz Fmin MI , Trd , 1 , Cr , Crd , 1 , TRd , j [ ] 400 M 85 . 368 85 . 368 29 . 3921000 1800280468 10641000 1800188468 25 . 641min MSd Rd , j= < = =((((((

||.|

\| ||.|

\|+= [kNm] La verifica non soddisfatta.