Lezione 5 - DAD | Dipartimento Architettura e Design · corso di tecnica delle ... tra le piastre e...
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Facoltà di Architettura – Università degli Studi di GenovaCorso di TECNICA DELLE COSTRUZIONIChiara CALDERINIA.A. 2007-2008
LEZIONE 5
PROGETTO DI COSTRUZIONI IN ACCIAIO
Progetto di giunzioni bullonate
ASPETTI TECNOLOGICIASPETTI TECNOLOGICI
GEOMETRIA
LA FILETTATURA
PASSO
DIAMETRO NOMINALE DEL GAMBOAREA RESISTENTE
ASPETTI TECNOLOGICIASPETTI TECNOLOGICI
GEOMETRIA - TOLLERANZE
• TOLLERANZA RELATIVA AL GIOCO BULLONE-FORO
MINIMO INDISPENSABILE PER RIDURRE AL MINIMO LO SCORRIMENTO DELLEPIASTRE DI GIUNZIONE CHE IMPEGNANO PER CONTATTO IL GAMBO DEL BULLONE.
(per d≤24 mm)
(per d>24 mm)
• TOLLERANZA RELATIVA AL TRATTO NON FILETTATO DEL GAMBO
LA LUNGHEZZA OTTIMALE DELLA PARTE FILETTATA E’ PARI ALLO SPESSORE DELLE PIASTRE DA UNIRE.
2d mmφ− ≤
3d mmφ− ≤
ASPETTI TECNOLOGICIASPETTI TECNOLOGICI
CON SERRAGGIO SI INTENDE L’APPLICAZIONE DI UNA COPPIA TORCENTE AL BULLONE, PRIMA DI SOTTOPORRE L’UNIONE ALLE FORZE DOVUTE AI CARICHI ESTERNI.
NE CONSEGUE:
• UN AVVITAMENTO DEL DADO ED UN ALLUNGAMENTO DEL GAMBO;
• UNA QUOTA PARTE DEL MOMENTO TORCENTE VIENE ASSORBITA DALL’ATTRITO TRA LE PIASTRE E LA TESTA DELLA VITE DA UNA PARTE E IL DADO DALL’ALTRO;
• UNA QUOTA PARTE DEL MOMENTO TORCENTE IMPEGNA IL GAMBO DEL BULLONE.
STATO DI SOLLECITAZIONE DELL’UNIONE DOVUTO AL SERRAGGIO
IL GAMBO DEL BULLONE E’ SOGGETTO A SFORZO NORMALE DI TRAZIONE, EQUILIBRATO DA UNO SFORZO NORMALE DI COMPRESSIONE NELLE PIASTRE.
IL GAMBO DEL BULLONE E’ SOGGETTO A TORSIONE, EQUILIBRATA DALL’ATTRITO TRA LE PIASTRE E LA TESTA DEL BULLONE/DADO.
IL SERRAGGIO
PRINCIPI GENERALIPRINCIPI GENERALI
CON SERRAGGIO SI INTENDE L’APPLICAZIONE DI UNA COPPIA TORCENTE AL BULLONE, PRIMA DI SOTTOPORRE L’UNIONE ALLE FORZE DOVUTE AI CARICHI ESTERNI.
NE CONSEGUE:
• UN AVVITAMENTO DEL DADO ED UN ALLUNGAMENTO DEL GAMBO;
• UNA QUOTA PARTE DEL MOMENTO TORCENTE VIENE ASSORBITA DALL’ATTRITO TRA LE PIASTRE E LA TESTA DELLA VITE DA UNA PARTE E IL DADO DALL’ALTRO;
• UNA QUOTA PARTE DEL MOMENTO TORCENTE IMPEGNA IL GAMBO DEL BULLONE.
BENEFICI DEL SERRAGGIO (STATI LIMITE DI ESERCIZIO)
LIMITA LO SCORRIMENTO DELLE PIASTRE CON CONSEGUENTE RIPRESA DEL GIOCO FORO-BULLONE PER UNIONI I CUI BULLONI LAVORINO A TAGLIO.
LIMITA IL DISTACCO DELLE PIASTRE PER UNIONI IN CUI I BULLONI LAVORINO A TRAZIONE, CON CONSEGUENTE ELIMINAZIONE DEI PERICOLI DI CORROSIONE.
IL SERRAGGIO
PRINCIPI GENERALIPRINCIPI GENERALI
ESPERIMENTO
PROVA 1:
SI AVVITI UN BULLONE SU DUE PIASTREPRATICAMENTE RIGIDE FINO AD OTTENERE IL CONTATTO. SI APPLICHI POI UN CARICO NALLE PIASTRE IN MODO DA PORTARLE AL DISTACCO E SI MISURI, IN FUNZIONE DI N, L’ALLUNGAMENTO ∆L DEL BULLONE, CHE RISULTA SEMPLICEMENTE TESO.
PROVA 2:
SI AVVITI UN BULLONE SU DUE PIASTREPRATICAMENTE RIGIDE FINO AD OTTENERE IL CONTATTO. SI APPLICHI QUINDI AL DADO UNA COPPIA TORCENTE Ts; IL DADO SI AVVITERA’ TENDENDO IL GAMBO DEL BULLONE. SI MISURI LA FORZA ASSIALE NCHE IMPEGNA IL BULLONE E L’ALLUNGAMENTO DEL GAMBO ∆L.
IL SERRAGGIO
PROVA 1
PROVA 2
SE LIMITATO, IL SERRAGGIO E’ININFLUENTE SULLE PRESTAZIONI ULTIME DELLE UNIONI.
PRINCIPI GENERALIPRINCIPI GENERALI
ESPERIMENTO
PROVA 1:
SI AVVITI UN BULLONE SU DUE PIASTREPRATICAMENTE RIGIDE FINO AD OTTENERE IL CONTATTO. SI APPLICHI POI UN CARICO NALLE PIASTRE IN MODO DA PORTARLE AL DISTACCO E SI MISURI, IN FUNZIONE DI N, L’ALLUNGAMENTO ∆L DEL BULLONE, CHE RISULTA SEMPLICEMENTE TESO.
PROVA 2:
SI AVVITI UN BULLONE SU DUE PIASTREPRATICAMENTE RIGIDE FINO AD OTTENERE IL CONTATTO. SI APPLICHI QUINDI AL DADO UNA COPPIA TORCENTE Ts; IL DADO SI AVVITERA’ TENDENDO IL GAMBO DEL BULLONE. SI MISURI LA FORZA ASSIALE NCHE IMPEGNA IL BULLONE E L’ALLUNGAMENTO DEL GAMBO ∆L.
IL SERRAGGIO
Nres
NA
σ =2sl
To
T dJ
τ =
2 23id N T Nσ σ τ ησ= + =
TENSIONE NORMALE MEDIA
TENSIONE TANGENZIALE MASSIMA ASSOCIATA AL
MOMENTO TORCENTE NEL GAMBO
1.15÷1.25
PRINCIPI GENERALIPRINCIPI GENERALI
IL SERRAGGIO
2 23id N T Nσ σ τ ησ= + =1.15÷1.25
SE SI VUOLE LIMITARE IN VIA CAUTELATIVA IL SERRAGGIO AD UN VALORE CHE NON CONSENTE IL SUPERAMENTO DEL LIMITE ELASTICO DEL MATERIALE DOVRA’ESSERE:
N efησ ≤ LIMITE ELASTICO DEL MATERIALE
NE DISCENDE CHE SE SI LIMITA IL SERRAGGIO AD UN VALORE TALE DA INGENERARE UNO SFORZO ASSIALE MEDIO NEL GAMBO PARI A:
0.8eN e
f fση
=
SICURAMENTE IL SERRAGGIO NON INFLUENZA IL CARICO DI COLLASSO DELL’UNIONE IN QUANTO L’ALLUNGAMENTO DEL BULLONE CHE NE CONSEGUE E’SICURAMENTE INFERIORE AL VALORE ∆L2.
ASPETTI TECNOLOGICIASPETTI TECNOLOGICI
SERRAGGIO - NORMATIVA
DIAMETRO NOMINALE
AREA RESISTENTE NETTA
COPPIA DI SERRAGGIO
SFORZO NORMALE DI SERRAGGIO
,0.8s k N resN f A=0.2s sT N d=VALORE CONVENZIONALMENTE ASSUNTO
EQUIVALENTE AD feDIPENDE DA MATERIALE E CONDIZIONI
DELLE SUPERFICI DI CONTATTO
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONEUNIONE
VERIFICHE DI RESISTENZA
UNIONI IN CUI IL BULLONE E’ SOLLECITATO A TAGLIO
TIPI DI UNIONE:
UNIONI IN CUI IL BULLONE E’ SOLLECITATO A TRAZIONE
UNIONI IN CUI IL BULLONE E’ SOLLECITATO A TRAZIONE E TAGLIO
STATI LIMITE:
ULTIMI (COLLASSO DELL’UNIONE)
ESERCIZIO:
- SCORRIMENTO DELLE PIASTRE CON CONSEGUENTE RIPRESA DEL GIOCO FORO-BULLONE, NELLE UNIONI A TAGLIO;
- DECOMPRESSIONE DELLE PIASTRE CON CONSEGUENTE DISTACCO DELLE PIASTRE, NELLE UNIONI A TRAZIONE.
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
COMPORTAMENTO
∆L
FVFV,u
FV,f
I FASE
II FASE
III FASE
IV FASE
I FASE: LO SCORRIMENTO TRA LE PIASTRE E’ PRATICAMENTE NULLO: LA TRASMISSIONE DELLA FORZA AVVIENE PER ATTRITO FRA LE LAMIERE. LA FASE HA TERMINE PER UN VALORE FV,f DEL CARICO CHE CORRISPONDE AL SUPERAMENTO DELL’ATTRITO.II FASE: SI MANIFESTA UN BRUSCO SCORRIMENTO TRA LE PIASTRE. LA FASE HA TERMINE CON LA RIPRESA DEL GIOCO FORO-BULLONE.III FASE: LO SCORRIMENTO E’ PRATICAMENTE PROPORZIONALE AL CARICO E IL COMPORTAMENTO E’ PRATICAMENTE ELASTICO. LA FASE ELASTICA HA TERMINE AL RAGGIUNGIMENTO DEL LIMITE ELASTICO DEL BULLONE O DELLE PIASTRE.IV FASE: COMPORTAMENTO ANELASTICO E COLLASSO IN CORRISPONDENZA DI FV,u.
MAGGIOR SERRAGGIO
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
VERIFICHE DI RESISTENZA – STATO LIMITE ULTIMO
POSSIBILI MECCANISMI DI COLLASSO:
a) ROTTURA PER TAGLIO DEL BULLONE
b) ROTTURA PER RIFOLLAMENTO DELLE LAMIERE
c) ROTTURA PER TAGLIO DELLE LAMIERE
d) ROTTURA PER TRAZIONE DELLE LAMIERE.
LA RESISTENZA DI PROGETTO CORRISPONDE A QUELLA DEL MECCANISMO PIU’ DEBOLE
UN’UNIONE BULLONATA E’TANTO PIU’ CORRETTAMENTE
CONCEPITA QUANTO PIU’ VICINI TRA LORO SONO I VALORI DI
CARICHI DI ROTTURA ASSOCIATI AI POSSIBILI
MECCANISMI DI COLLASSO.
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
MECCANISMO a)
ROTTURA A TAGLIO DEL BULLONE
RESISTENZA DI PROGETTO A TAGLIO DEL BULLONE
• L’AZIONE DI TAGLIO AGENTE SUL BULLONE PROVOCA DELLE TENSIONI TANGENZIALI NEL GAMBO DEL BULLONE.
• IL BULLONE E’ PIUTTOSTO ‘TOZZO’ (ORDINE DI GRANDEZZA DEL DIAMETRO PARAGONABILE A QUELLO DELLE PIASTRE COLLEGATE). PERTANTO, NON PUO’ ESSERE ASSIMILATO AD UNA TRAVE. IL CALCOLO DELLE TENSIONI TANGENZIALI SI COMPLICA.
• LA DIFFICOLTA’ NEL CALCOLO DELLE TENSIONI TANGENZIALI RENDE DIFFICOLTOSA L’APPLICAZIONE DIRETTA DEL CRITERIO DI VON MISES.
• PERTANTO LA RESISTENZA DI PROGETTO A TAGLIO DEL BULLONE (fd,0) VIENE DEFINITA IN MODO CONVENZIONALE, A PARTIRE DALLA SUA RESISTENZA A TRAZIONE, SULLA BASE DI DATI SPERIMENTALI.
FV/2 FV/2
FV
,0 ,d d V resV f A=RESISTENZA A TAGLIO DELL’UNIONE
Stato di tensione Classe
vite ft
[N/mm2] fy
[N/mm2] fk,N
[N/mm2] fd,N
[N/mm2] fd,V
[N/mm2] 4.6 400 240 240 240 170 5.6 500 300 300 300 212 6.8 600 480 360 360 255 8.8 800 640 560 560 396 10.9 1000 900 700 700 495
fk,N è assunto pari al minore dei due valori fk.N =0.7 ft (fk,N =0.6 ft per viti di classe 6.8) e fk,N =fy essendo ft ed fy le tensioni di rottura e di snervamento secondo UNI 3740
fd,N = fk,N = resistenza di calcolo a trazione fd,V = fk,N / 2 = resistenza di calcolo a taglio
NORMALI
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
CLASSI DI RESISTENZA DEI BULLONI (CNR-UNI 10011)
CLASSE
TENSIONE DI ROTTURA
(TRAZIONE)TENSIONE DI
SNERVAMENTO (TRAZIONE)
RESISTENZA CARATTERISTICA
(TRAZIONE)
RESISTENZA DI PROGETTO (TRAZIONE)
RESISTENZA DI PROGETTO (TAGLIO)
ALTA RESISTENZA
VALORE CONVENZIONALE (DATI SPERIMENTALI)
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
MECCANISMI b) e c)
ROTTURA PER RIFOLLAMENTO O TAGLIO DELLE LAMIERE
RESISTENZA PER RIFOLLAMENTO O TAGLIO
• DIPENDE DALLA DISTANZA DEL BULLONE DAL BORDO LIBERO DELLE LAMIERE (a), NEL VERSO DELLA FORZA CHE SOLLECITA IL BULLONE.
• NEI DUE CASI, CI SI RIFERISCE AD UNA PRESSIONE DI CONTATTO TRA BULLONE E LAMIERE.
FV
FV
FV
FV FV
DISTRUBUZIONE DELLE TENSIONI SUL BORDO DEL FORO
ELASTICO
ANELASTICO
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
MECCANISMI b) e c)
ROTTURA PER RIFOLLAMENTO O TAGLIO DELLE LAMIERE
RESISTENZA PER RIFOLLAMENTO O TAGLIO DELLE LAMIERE
• DIPENDE DALLA DISTANZA DEL BULLONE DAL BORDO LIBERO DELLE LAMIERE, NEL VERSO DELLA FORZA CHE SOLLECITA IL BULLONE.
• NEI DUE CASI, CI SI RIFERISCE AD UNA PRESSIONE DI CONTATTO TRA BULLONE E LAMIERE.
, min mind rif rif dV f dt f dtα= =RESISTENZA A TAGLIO DELL’UNIONE
tmin= min {t3; t1+t2}FUNZIONE DELLA DISTANZA a DEI FORI DAL BORDO LIBERO NEL VERSO DELLA FORZA CHE SOLLECITA IL BULLONE
3α =
1 2.5α = ÷
(In compressione)
(In trazione, in funz. di a/d)
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
MECCANISMO d)
ROTTURA PER TRAZIONE DELLE LAMIERE
RESISTENZA PER TRAZIONE DELLE LAMIERE
• LA DISTRIBUZIONE DELLE TENSIONI NORMALI AGENTI NELLA LAMIERA IN CAMPO ELASTICO E’SIMILE A QUELLA RAPPRESENTATA IN FIGURA a);
• LA RIDISTRIBUZIONE DELLE TENSIONI A COLLASSO RAPPRESENTATA IN FIGURA b), CONSENTE DI ESPRIMERE LA RESISTENZA A TAGLIO DELL’UNIONE CONVENZIONALMENTE COME:
,d traz d nomV f A=RESISTENZA A TAGLIO DELL’UNIONE
AREA NOMINALE DELLA SEZIONE CRITICA
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
MECCANISMO d)
ROTTURA PER TRAZIONE DELLE LAMIERE
COME DEFINIRE L’AREA NOMINALE DELLA SEZIONE CRITICA Anom?
UN SOLO BULLONE:
PIU’ BULLONI:
( )minnomA t b φ= −b
REGOLA EMPIRICA:
MINIMO PERCORSO PASSANTE PER UNO O PIU’ FORI
IMPONENDO PER SEMPLICITA’ , SI OTTIENE:
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
( ), , min mind traz d rif d dV V f t b f dtφ α= → − =
SI PUO’ DEFINIRE IL DIMENSIONAMENTO OTTIMALE DELLE PIASTRE DELL’UNIONE ELEMENTARE , QUALORA QUESTE VENGANO IMPEGNATE A TRAZIONE, IMPONENDO LA CONDIZIONE:
d φ
1bd
α= + ( )minnomA t b φ= −
LA NORMATIVA IMPONE DELLE DISTANZE MINIME E MASSIME DEI BULLONI TRA LORO E RISPETTO AL BORDO DELLELAMIERE.
IL RISPETTO DI TAGLI DISTANZE GARANTISCE IL RISPETTO DELLE IPOTESI SU CUI SONO BASATE LE VERIFICHE NUMERICHE.
INDICATO CON tmin IL MINORE DEGLI SPESSORI DA COLLEGARE E CON d IL DIAMETRO DEL BULLONE:
• INTERASSE FORI IN DIREZIONE DELLA FORZA:
Elementi compressi: 15 tmin ≥ p ≥ 3d
Elementi tesi: 25 tmin ≥ p ≥ 3d
• DISTANZA FORI DAL BORDO LIBERO
In direzione della forza: a ≥ 2d
Bordo non irrigidito: a ≤ 6 tmin
Bordo irrigidito: a ≤ 9 tmin
• DISTANZA FORI DAL BORDO LIBERO
In direzione perpend. alla forza: a1 ≥ 1.5d
Bordo non irrigidito: a1 ≤ 6 tmin
Bordo irrigidito: a1 ≤ 9 tmin
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TAGLIOUNIONE A TAGLIO
INTERASSI E DISTANZE DAI MARGINI (CNR-UNI 10011-67)
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TRAZIONEUNIONE A TRAZIONE
LA RESISTENZA A TRAZIONE DELL’UNIONE PUO’ ESSERE ESPRESSA NELLA FORMA:
VERIFICHE DI RESISTENZA – STATO LIMITE ULTIMO
,d d N resN f A=RESISTENZA A TRAZIONE DELL’UNIONE
V
N0
Vd,0
Nd,0
PROGETTO DELLPROGETTO DELL’’UNIONE A TRAZIONE E TAGLIOUNIONE A TRAZIONE E TAGLIO
LA RESISTENZA A TRAZIONE E TAGLIO DELL’UNIONE PUO’ ESSERE ESPRESSA NELLA FORMA:
VERIFICHE DI RESISTENZA – STATO LIMITE ULTIMO
2 2
,0 ,0
1d d
V NV N
+ ≤
RESISTENZA A TRAZIONE E TAGLIO DELL’UNIONE
,0 ,d d V resV f A=RESISTENZA A TAGLIO DEL BULLONE
,d d N resN f A=RESISTENZA A TRAZIONE DEL BULLONE
ELLISSI
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
TIPI DI SOLLECITAZIONE DELLE UNIONI BULLONATE
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE CHE AGISCONO NEL PIANO DELLE LAMIERE COLLEGATE DAI BULLONI E I CUI EFFETTI IMPEGNANO A TAGLIO I GAMBI.
SOLLECITAZIONI ASSIALI E FLETTENTI CHE AGISCONO IN PIANI PARALLELI AL GAMBO DEI BULLONI E CHE QUINDI LI SOLLECITANO A TRAZIONE.
COME CALCOLARE GLI EFFETTI DELLE SOLLECITAZIONI SUI SINGOLI BULLONI? E SULLE PIASTRE?
TAGLIO E TORSIONE
SFORZO NORMALE E MOMENTO FLETTENTE
METODI CONVENZIONALI
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE
PER CALCOLARE L’EFFETTO DEL MOMENTO TORCENTE SUL SINGOLO BULLONE E’ NECESSARIO INDIVIDUARE IL CENTRO DI ISTANTANEA ROTAZIONE DELL’UNIONE. TALE PUNTO NON E’ INVARIABILE NELLO SPAZIO, A CAUSA DELLA DISTRIBUZIONE DEGLI ATTRITI (DISOMOGENEA), DEL COMPORTAMENTO ELASTOPLASTICO DEL MATERIALE, DEL GICO FORO-BULLONE.
SI PREFERISCE QUINDI RICORRERE AD UN’IPOTESI SEMPLIFICATIVA CHE SI E’ SEMPRE DIMOSTRATA A FAVORE DI SICUREZZA:
UNIONE COSTITUITA DA LAMIERE INFINITAMENTE RIGIDE E DA BULLONI PERFETTAMENTE ELASTICI.SOTTO QUESTA IPOTESI, LO SPOSTAMENTO RELATIVO DI OGNI BULLONE E QUINDI IL SUO SCORRIMENTO ANGOLARE E’:
• COSTANTE PER EFFETTO DELL’AZIONE DI TAGLIO;
• PROPORZIONALE ALLA DISTANZA DAL CENTRO DI ISTANTANEA ROTAZIONE PER EFFETTO DEL MOMENTO TORCENTE.
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE
SOTTO LA SUDDETTA IPOTESI, DAL PUNTO DI VISTA QUALITATIVO, E’ POSSIBILE:
• CALCOLARE LA FORZA DI TAGLIO ED IL MOMENTO TORCENTE RISPETTO ALBARICENTRO DELLA BULLONATURA;
•CONSIDERARE LA COMPONENTE LA FORZA DI TAGLIO SUDDIVISA IN PARTI EGUALI AGENTI SUI BULLONI (a);
•CONSIDERARE IL MOMENTO TORCENTE SUDDIVISO IN FORZE AGENTI SUI BULLONI IN DIREZIONE PERPENDICOLARE AL SEGMENTO CHE UNISCE IL BULLONE AL BARICENTRO E DI ENTITA’ PROPORZIONALE A QUESTA DISTANZA (b).
a) b)
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE
DISTRIBUZIONE DELLA COMPONENTE TAGLIANTE
,V
F iV
FVn n
=⋅
SFORZO DI TAGLIO SUL SINGOLO BULLONE
NUMERO DI BULLONI NELL’UNIONE NUMERO DI SEZIONI RESISTENTI NELL’UNIONE
FORZA DI TAGLIO AGENTE
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE
DISTRIBUZIONE DELLA COMPONENTE TORCENTE
,2
1
iT i n
V ii
TaVn a
=
=∑
NUMERO DI SEZIONI RESISTENTI DELL’UNIONE
MOMENTO TORCENTE AGENTE
SFORZO DI TAGLIO SUL SINGOLO BULLONE
DISTANZA DEL BULLONE DAL BARICENTRO
,1
n
V T i ii
T n V a=
= ∑DERIVA DA EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE:
( ) ( )22, , , , , , , ,i F i x T i x F i y T i yV V V V V= + + +
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TAGLIO E TORSIONE
EFFETTI COMBINATI
y
x
,,, , , ,; ;V yV xF i x F i y
V V
FFV V
n n n n= =
⋅ ⋅
( ) ( ), , , ,
2 2 2 2
1 1
; ;V V
i iT i x T i yn n
V i i V i ii i
Ty TxV Vn x y n x y
= =
= =+ +∑ ∑
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TRAZIONE E FLESSIONE
LA RIPARTIZIONE DELLE AZIONI ASSIALI E FLETTENTI SU UN GIUNTO BULLONATO DIPENDE STRETTAMENTE DALLA RIGIDEZZA DELLA LAMIERA (FLANGIA) ATTRAVERSO LA QUALE L’AZIONE ESTERNA E’ APPLICATA.
SE LA FLANGIA E’ SUFFICIENTEMENTE RIGIDA (a), E’ POSSIBILE TRASCURARE LA SUA DEFORMAZIONE: I BULLONI RISULTANO SEMPLICEMENTE TESI E PRIVI DI FLESSIONI PARASSITE.
SE LA FLANGIA E’ PIU’ DEFORMABILE, NASCONO DELLE FORZE DI CONTATTO Q ED IL BULLONE, PER SEGUIRE LA DEFORMAZIONE DELLA FLANGIA, E’ IMPEGNATO ANCHE A FLESSIONE.
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TRAZIONE E FLESSIONE
E’ MOLTO DIFFICILE DARE DELLE LEGGI GENERALI PER CALCOLARE LE FORZE DI CONTATTO Q. SI PUO’ DIRE CHE ESSE DIPENDONO DALLA RIGIDEZZA DELLA FLANGIA, DA QUELLA DEL BULLONE, DAL CARICO APPLICATO.
IL COLLASSO PUO’ AVVENIRE:
• PER SNERVAMENTO DEL BULLONE PENALIZZATO DALL’INTERVENTO DI FLESSIONI PARASSITE E SOLLECITATO ASSIALMENTE DALLA FORZA F+Q;
• PER LA FORMAZIONE DI UNA O PIU’ CERNIERE PLASTICHE NELLA FLANGIA CHE RISULTA IMPEGNATA A FLESSIONE.
E’ IN GENERALE UTILE DIMENSIONARE LO SPESSORE DELLA FLANGIA IN MODO CHE SIA SUFFICIENTEMENTE RIGIDA DA EVITARE L’ATTIVAZIONE DI QUESTI MECCANISMI
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TRAZIONE E FLESSIONE
SE LA DEFORMABILITA’ DELLA FLANGIA E’ TRASCURABILE, LA SEZIONE PUO’ESSERE SCHEMATIZZATA COME PARZIALMENTE REAGENTE: LE TRAZIONI SONO ASSORBITE DAI BULLONI, LE EVENTUALI COMPRESSIONI PER CONTATTO TRA LE PIASTRE.
I BULLONI POTRANNO ESSERE QUINDI VERIFICATI TRASCURANDO L’EFFETTO DELLE FLESSIONI PARASSITE NEL GAMBO.
FN ALL’INTERNO DEL NOCCIOLO D’INERZIA DELLA SEZIONE FORMATA DAI BULLONI
2
1
N Ni in
ii
F F eN yn y
=
= +∑
(DA EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE)
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TRAZIONE E FLESSIONE
SE LA DEFORMABILITA’ DELLA FLANGIA E’ TRASCURABILE, LA SEZIONE PUO’ESSERE SCHEMATIZZATA COME PARZIALMENTE REAGENTE: LE TRAZIONI SONO ASSORBITE DAI BULLONI, LE EVENTUALI COMPRESSIONI PER CONTATTO TRA LE PIASTRE.
I BULLONI POTRANNO ESSERE QUINDI VERIFICATI TRASCURANDO L’EFFETTO DELLE FLESSIONI PARASSITE NEL GAMBO.
FN ALL’ESTERNO DEL NOCCIOLO D’INERZIA DELLA SEZIONE FORMATA DAI BULLONI (SEZIONE PARZIALIZZATA)
PROBLEMA DELLA DEFINIZIONE DEL CENTRO DI ROTAZIONE
DEFINIZIONE A PRIORI IN VIA CONVENZIONALE
METODI DI VERIFICAMETODI DI VERIFICA
SOLLECITAZIONI DI TRAZIONE E FLESSIONE
SE LA DEFORMABILITA’ DELLA FLANGIA E’ TRASCURABILE, LA SEZIONE PUO’ESSERE SCHEMATIZZATA COME PARZIALMENTE REAGENTE: LE TRAZIONI SONO ASSORBITE DAI BULLONI, LE EVENTUALI COMPRESSIONI PER CONTATTO TRA LE PIASTRE.
I BULLONI POTRANNO ESSERE QUINDI VERIFICATI TRASCURANDO L’EFFETTO DELLE FLESSIONI PARASSITE NEL GAMBO.
FN ALL’ESTERNO DEL NOCCIOLO D’INERZIA DELLA SEZIONE FORMATA DAI BULLONI (SEZIONE PARZIALIZZATA)
PROBLEMA DELLA DEFINIZIONE DEL CENTRO DI ROTAZIONE
DEFINIZIONE A PRIORI IN VIA CONVENZIONALE