Appunti Tecnica delle costruzioni - Acciaio, parte 1

Corso: Tecnica delle costruzioni

• Professore: Franco Bontempi
• CFU: 12 (6 CFU il)
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Caratteristiche elementari delle strutture 2/10/2020

Le strutture in acciaio più semplici sono quelle che hanno uno schema pendolare.

Per una struttura deve essere possibile l'equilibrio: no labilità.

Consideriamo inizialmente strutture bi-dimensionali (2D).

Caratteristiche di una struttura

• Cerniera interna (nucleo interno)
• V → Carico verticale (può essere concentrato – costante – distribuito – variabile)
• Trave → raccoglie il carico
• Colonna (se in acciaio)
• Pilastro (se in calcestruzzo armato) trasferisce il carico
• Cerniera a terra (nucleo esterno)

Tutti gli elementi di una struttura in acciaio sono prefabbricati saldoboltati; ad esempio la trave in figura potrebbe essere una IPE 400 (altezza 400 mm) e la colonna potrebbe essere una HEB 200.

Ci sono molte diverse categorie di acciaio: S235, S245, S355, S360.

f_y= 355 Mpa spazio di servizio minimo

1/10/2020

• Corso: Tecnica delle costruzioni
• Professore: Franco Bontempi
• CFU: 12 (6CFU + 6 CFU)
• Libro: Radogna 1 (acciaio) e II (calcestruzzo armato)
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• Calcest. pretenso Le Monnier in cemento armato costruzioni in acciaio

2/10/2020

Caratteristiche elementari delle strutture

Le strutture in acciaio più semplici sono quelle che hanno uno schema pendolare.

Per una struttura deve essere possibile l'equilibrio: no labilità.

Consideriamo inizialmente strutture bi-dimensionali (2D).

Caratteristiche di una struttura

• Cerniera interna (nodo interno)
• Carico verticale
• Trave raccoglie il carico
• Colonna (se in acciaio)
• Pilastro (se in calcestruzzo armato) trasferisce il carico
• Cerniera a terra (nodo esterno)

Tutti gli elementi di una struttura in acciaio sono prefabbricati, saldati, bullonati ad esempio la trave in figura potrebbe essere una IPE 400 (altezza 400 mm) e la colonna potrebbe essere una HEB 200.

Ci sono numerose diverse categorie dell'acciaio: S235, S245, S355, S460.

(σ = 355 MPa) spazio di snervamento.

La struttura precedente così come è fatta (qui è corretto pendere) il carico perché poi muoversi in questo caso un lato di questo vincolo, le colonne cioè possono spostarsi di un angolo φ (angolo di spostamento) fino a far collassare la struttura.

Quindi, per evitare ciò come con un elemento che raccoglie il carico (trave) ed un elemento che trasferisce il carico (colonna) serve un terzo elemento cioè un elemento di stabilizzazione o di controventamento (cv).

Schema isostatico e iperstatico

Per capire se ci sono eventuali iperstatici bisogna procedere nel seguente modo:

• Le 4 aste sono una struttura reticolare
• Bisogna vedere se c'è qualche struttura dall'intorno isostatica o iperstatica
• Una volta individuato tale struttura essa può essere il punto di appoggio di altre parti della struttura e quindi la struttura ed il suo totale

Riconosce uno schema base di comportamento isostatico che è l'arco a tre cerniere dove dobbiamo 3 cerniere con vincoli.

Quindi solamente l'arco a 3 cerniere nella struttura fissa è solo, non si muove.

Nella struttura riconosco un secondo arco a 3 cerniere anch'esso fisso.

Quindi la struttura è composta da 2 archi a 3 cerniere, uno sopra l'altro.

La colonna più importante è quella a sinistra perché se essa collassa, collassa il 1° arco a 3 cerniere però collassa anche l'altro arco. Quindi se cade la colonna di sinistra si avrà il collasso di tutta la struttura, se invece cade la colonna di destra si avrà il collasso solo del 2° arco.

Vincoli e stabilizzazione

Una struttura può essere resa una iperbole anche in maniera differente.

È una struttura isostatica perché abbiamo messo un vincolo in più, abbiamo messo cioè un incastro.

La colonna di sinistra e la parte più importante perché è una mensola isostatica importante nel momento che sta fissa. Su di essa c'è un arco a 3 cerniere.

Si possono però considerare altre situazioni più complicate.

1) dobbiamo mettere un elemento. Stabilizzato per rendere una fabbrica lo strutture se una o sono altre considerazioni è opportuno mettere l'elemento stabilizzante nelle voglie davanti.

Notiamo che dobbiamo un arco o 3 cerniere fisso nel tavolo si quale sono infatti un'arco o 3 cerniere o sinistra abbiamo un certo arco, a