Appunti Costruzioni metalliche

CORSO DI

COSTRUZIONI METALLICHE

ING. PROF. FRANCESCO PETRINI

APPUNTI DI:

DAVIDE FESTUGATO

COSTRUZIONI METALLICHE

DOCENTE: FRANCESCO PETRINI

OGGETTO/SCOPO: CONCEZIONE, PROGETTAZIONE E ANALISI STRUTTURALE DI EDIFICI IN ACCIAIO COMPLESSI

MODALITÀ ESAME: ESAME PROGETTUALE CON CONSEGNA E DISCUSSIONE ORALE DELL'ELABORATO (RELAZIONE DI CALCOLO E TAVOLE). IL PROGETTO PUÒ ESSERE SVOLTO IN GRUPPO.

PROGETTO SCELTO TRA:

• 20 PIANI (SISMA)
• 40 PIANI (VENTO)

1. ANALISI STRUTTURALE (FINALIZZATA ALLA PROGETTAZIONE)

DOMANDA (EFFETTO DEI CARICHI) → ANALISI DINAMICA LINEARE (FORZE OSPEDALIERA)

CAPACITÀ → ANALISI STATICA

UTILIZZO PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE DEGLI EFFETTI

Comportamento Plastico

Prova di trazione monoassiale

Provino di acciaio

• T
• T
• A₀
• ΔL/2
• L₀

Tratto elastico-lineare caratterizzato da una pendenza

ε = arc tg (E_t)

O_Y dopo aver condotto lo snervamento c'è un mantenimento

Per ε costante

Tratto scorrimento dei vischiung che dipende da

Un altro, un segmento, una sorpresa a

Tensioni costanti, ciò non devo aumentare in F

Per allungare il provino

Devo aumentare la forza per ricominciare a salire

Le deformazioni non sono più costringe e quindi se

Stanco e resiliço, ci vuole il carico e lo stanco

Se posiziona attorno a una pendenza questa che avevo

Il tratto elastico con lo stanco compie per questo

Non diranna nulla ma si rimanda delle deformazioni

Residue (E_t) perché ho condotto delle fossezioni

Poi arrivo in una O_Y che ho rimasso ma tenendo

Arriverò alla fine in cui il comportament mio casa sen

Riesso in Φ₀ / F_tannn ho interesse solo

Il compòrtà mèno mezz quadro rosso ò oltre l'e naturale

Ha sibito ha nibedean thosrere bomb epositho

CENTRATO È QUINDI QUESTA DIVENTA UNA CONFIGURAZIONE

DI PURA FLESSIONE. ORA PIÙ VA LO UNIFORME IN COMPRESSIONE

PARI AD _CE DI CUI HO DOVUTO SPOSTARE NULLOMETRO

CON QUESTA COSTRUZIONE IN CAMPO ELASTICO OPPURE IN

CAMPO PLASTICO.

CIÒ È METTENDOSI NELLA CONDIZIONE IN CUI LA SEZIONE È

TUTTA PLASTIFICATA IN RES FLESSIONE.

CON QUESTE COSTRUZIONI È FACILE ANDARE A CAVARE IL

COSIDDETTO DIAGRAMMA DI RESISTENZA N-M.

¹ _{PY PX} ¹

COSÌ PARTENDO DA UNA SITUAZIONE IDEALE IN CUI

L'ELEMENTO È SOTTOPOSTO AD UN _N e M (SOLLECITAZIONI

GENERICHE), SE QUESTO STA NELL'INTERNO DEL DOMINIO PLASTICO

LA COLONNA NON PLASTIFICATA, SE STESSO IL DOMINIO

ELASTICO SI PLASTIFICA LA PRIMA FIBRA SE TOCCA IL DOMINIO

PLASTICO COLLASSA.

QUELLO CHE SUCCEDE IN SINTESI È CHE NOI, ABBIAMO LA STESSA

STRUTTURA CHE HA DEI CAMBIUNI VERT TUBO CHE DEVIA ANCHE

MISSA QUINDI ANCHE CAMBIA ANCHE AUMENTA N NON AUMENTA MA DI

SISTEMA SCUOTE LA STRUTTURA LATERALMENTE E QUINDI POSSIAMO

APPROSSIMARE IN REM BATTUTO COME UN AUMENTO DEL

CARICO VERTICALE, QUINDI QUELLO CHE SUCCEDE NELLE COLONNE

È DATO DA _N CHE COLATURA, MA NEGLI ALBERI VERT TUBULA

QUANDO ARRIVA IN SISTEMA AUMENTA M, QUINDI M NUOVO IN SU.

Analisi Elasto-Plastica dei Sistemi Strutturali in Acciaio

5/10/23

Nella scorsa lezione abbiamo chiamato il comportamento elasto-plastico al livello del materiale acciaio e della sezione. Sopratutto parliamo di elementi strutturali inflessi o presso inflessi, tipo travi o colonne, dove per quest'ultime ci siamo concentrati su di un caso specifico in cui possiamo avere uno studio elasto-plastico di una colonna a quello di una trave, è una sezione inflessa su cui pregiudica un carico assiale. Ci siamo posti in questa situazione perché è una situazione realistica di gestione del comportamento sismico delle colonne viverè nell'edilizia.

Adesso invece parliamo di analisi elasto-plastica dei sistemi strutturali in cui lo scopo di questo svolgimento in campo elasto-plastico è comprendere per il sistema strutturale qual è la caratteristica plastica del sistema.

Dobbiamo fare alcune premesse e aspetti preliminari (now-branch):

1. Definizione di duttilità di sistema

Per quanto riguarda la duttilità non possiamo limitarci a vedere la scala materiale in cui non abbiamo affrontato l'ipotesi di legame costitutivo a cerniera per elemento elasto-plastico perfetto, in cui la duttilità è unicamente determinata come capacità del materiale di sopportare deformazioni in campo plastico ed è proporzionale con la lunghezza di questo tratto.

A scala di struttura non è così banale poiché la capacità in seguito a deformazioni in campo elasto-plastico prima del collasso dipende dal parametro che andiamo a scegliere.

Ad esempio per una trave il soggetto sarà un carico dall'altro lato, mentre per un altro parametro è spostamento, più intuitivo in questo caso è lo spostamento.

Chiaramente in un caso E nel sistema con quest'ultimo si evidenziava come che la risposta, con la progressiva giustificazione del sistema, aveva.

Quindi posso dire che prima che arrivi il collasso

perché quando arrivo a Δp_f mi si forma un'addizionale cerchiatura plastica in mezzeria e il sistema collassa, sarò pari a:

p_ultimo = p_x + Δp_f = ¹²⁄_R² + ^M_a⁄_R² + ^{16 M_b}⁄_R²

In tutto questo processo di plasticizzazione graduale ho avuto che

p_ultimo – p_x = ^{(16-12) M_b}⁄_R² = ^g_u⁄₁₂ = ^⅔ = 33%

Questo valore che ho ottenuto lo chiamo sovraresistenza plastica cioè è l'additiva resistenza che ho avuto se sento le cerniere plastiche della mia struttura

Se penso di aver fatto questa operazione con 5 incrementi, quando andiamo a rappresentarli ho che i primi 3 incrementi mi hanno dato questo:

^_Mo

Gli ultimi 2 incrementi sono parti di una ultima configurazione dell'incinerento in cui avevo toccato la p_x e hanno proceduto così

Altra cosa che notiamo oltre alla sovraresistenza plastica è la ridistribuzione delle anziese e dei lavori da quando plasticizzano le sezioni libera di come se la nostra capacità quella sezione si abbattesse in una situazione in elastica la forza e leva lo spo e do il

sistema venga assorbiti in maniera proporzionale a una bellezza

Quello che facciamo è moltiplicare entrambi i carichi per un moltiplicatore λ.

Da qui in poi ho le cerniere plastiche, quindi un cinematismo che fa così:

Se vado a fare la curva di pushover

Questa curva mi permette di valutare la capacità della struttura in campo elasto-plastico. È una curva molto importante per progettare in zona sismica.

COLONNA SNELLA IN GENERALE PUÒ SBANDARE A DESTRA O A SINISTRA, QUINDI IL PROBLEMA SI RIDUCE A DUE PER OGNI DI QUESTO SEGNO.

VANTAGGI DELL'IMPOSTAZIONE

SE ABBIAMO UN'IMPOSTAZIONE DI TIPO EUCLIDEO ABBIAMO DEI

VANTAGGI DI TRATTAZIONE:

1. IL PROBLEMA PUÒ ESSERE TRATTATO COME STATICO ABBIAMO

NUMEROSIVI ? (SFRUTTANDO L'APPROCCIO DELLE CURVE DI ENERGIA)

ESAUSTIVA DI TACS. L'IMPOSTAZIONE PREVEDE IN ALCUNI

CASI (QUANDO SI VUOLE RISOLVERE L'EQUILIBRIO DELLA COLONNA

NON DEFORMATA) E SI TROVA UNA VALORE DEL CARICO CHE MANTENE BENE PER di .. IN QUELLO

DI DERIVATO IN DEGLI STRUMENTI UTILI CHE SONO

IN DERIVATO IN TAL CASO ABBIAMO UNA O DUE "SOLUZIONI".

QUESTI VALORI SONO CI CHIAMATI CARICO CRITICO.

2. ESISTE/ESISTONO VALORE/I DEL CARICO (CRITICO) PER CUI

LA PRIMA O CONFIGURAZIONE DEFORMATA SBANDA E POSSIBILE

1. IDENTIFICARE CON COSTANTE I VALORI DEL CARICO.

CIOÈ AUMENTANDO IL CARICO AD UN CERTO PUNTO ESISTE UN -

VALORE DEL CARICO CHE CHIAMIAMO PUNTO. CIOÈ PRIMO "COLLUS

INSTABILE" PER CUI LA COLONA SI ASSESTA LINER QUESTA

DEFORMATA.

3. LA TRATTAZIONE SI PUÒ SEMPLIFICARE CONCENTRANDO RIGIDEZZE

QUINDI HO CHE QUESTO PROBLEMA: