Tecnica delle costruzioni 2 - esercizi

Unioni

Le unioni possono essere:

• Bullonate
• A taglio con bulloni normali
• Ad attrito con bulloni ad alta resistenza
• Saldate

Unioni bullonate

I bulloni possono essere:

• Normali ⇒ 4.6/5.6/6.8
• Alta resistenza ⇒ 8.8/10.9

La parte intera del numero rappresenta la resistenza a trazione f_t, mentre la parte decimale determina la resistenza allo snervamento f_y.

Ad esempio un bullone di classe 10.9 ha: f_t = 1000 N/mm²; f_y = 1000 x 0.9 = 900 N/mm².

Per i bulloni ad attrito il serraggio è molto importante, maggiore compressione si dà tanto maggiore sarà la resistenza ad attrito.

Foro o gioco

Per quanto riguarda il foro o il gioco:

• Bulloni normali: gioco { 1 mm (d ≤ 20 mm); 1.5 mm (d > 20 mm)
• Bulloni ad alta resistenza: gioco { 1.5 mm (d ≤ 24 mm); 2 mm (d = 27 mm)

Unioni

Le unioni possono essere:

• Bullonate
• A taglio con bulloni normali
• Ad attrito con bulloni ad alta resistenza
• Saldate

Unioni bullonate

I bulloni possono essere:

• Normali → 4.6/5.6/6.8
• Alta resistenza → 8.8/10.9

La parte intera del numero rappresenta la resistenza a trazione f_t mentre la parte decimale determina la resistenza allo snervamento f_y.

Ad esempio un bullone di classe 10.9 ha: f_t = 1000 N/mm²; f_y = 1000 x 0.9 = 900 N/mm².

Per i bulloni ad attrito il serraggio è molto importante, maggiore compressione si dà tanto maggiore sarà la resistenza ad attrito.

Foro o gioco

Per quanto riguarda il foro o il gioco:

• Bulloni normali: gioco { 1 mm (d ≤ 20 mm); 1.5 mm (d > 20 mm) }
• Bulloni ad alta resistenza: gioco { 1.5 mm (d ≤ 24 mm); 2 mm (d > 24 mm) }

Tensioni ammissibili delle unioni bullonate

Per determinare le tensioni ammissibili delle unioni bullonate, dobbiamo conoscere la resistenza caratteristica a trazione della vite: f_yk,N = mnr (f_y, 0.7f_t).

Trazione_T,b = f_yk,N/1.5

Taglio_T,b,α = _b,α/√2

Rifollamento

Quando la pressione sul foro è troppo elevata si determina l'ovalizzazione del foro, quindi la tensione di rifollamento è: σ_eff,α = (σβ/α)_σα.

σ_eff,α = 2.5σ_α (materiale de base)

σ_rif = FORZA/AREA

Verifiche

Le verifiche sono:

Trazione lamiera: σ = P/A_n = σ_amm

Pressione diametrale (rifollamento): σ_rif = P_b/t.d < σ_rif,α

P_b = P/n_b

n_b = Numero bulloni

t = Spessore della lamiera

d = Diametro del bullone

Tensione di taglio_b = T_b/πd²/4

T_b = P/D_b.n_s

Verifica superamento attrito

F_b ≤ F_f

F_b = P/D_b.n_s

F_f = 1/√2 μ.N_b

v = Coeff. di sicurezza contro lo slittamento

v = 1.25 (S.L.E)

v = 1.00 (S.L.U.)

μ = Coeff. di attrito

μ = 0.45 (sup. trattate)

μ = 0.30 (sup. non trattate)

N_b = Forza di trazione nel gambo della vite

n_b = 0.8γA_k

Esercizio 1

Verificare la giunzione flangiata realizzata con bulloni normali (classe 6.8) e saldature a cordone con materiale base: acciaio Fe430.

Sulla sezione agiscono sforzo di taglio e momento.

Il giunto flangiato si usa per elementi molto lunghi.

La sezione si considera perfettamente rigida e la rotazione avviene rispetto alla linea di contatto inferiore dato che il momento è negativo e qui si ha maggiore rigidezza.

Si generano degli spostamenti δ_i = Θ_i·y_i e ne consegue che i bulloni più sollecitati sono quelli più in alto in cui si ha F_imax.

Che genera una tensione di trazione pari a: _σb = _Fmax / wb∙ns∙nb

Per determinare F_max si fa l’equilibrio alla rotazione: ΣF∙y_i = M - Σδi∙K∙y_i∙M → ΣKθ y’_i² = MKθ Σ1;y_i