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Mσ =┴max WI punti più sollecitati sono i cordoni esterni delle ali “A” e le estremità dei cordoni dell’anima “C”.Fig. 18.55.5.3 Sollecitazione di torsione, flessione e taglioMetodo semplificato del “momento polare”Si ribaltano le sezioni di gola sul piano di giunzione dei pezzi, si considera come centro di rotazione il baricentro G ditali sezioni ribaltate e si calcola il momento d’inerzia polare I rispetto a G. Per effetto della torsione la tensione0tangenziale massima agisce nel punto più distante da G e vale:Trτ = maxmax I 0 Fig. 19.5τ τ τScomponendo nella direzione parallela ed ortogonale all’asse della saldatura si ottengono e .┴max //Nel caso di due cordoni paralleli si ha: ×(h+a)Momento Torcente = L×a×τ //Unioni chiodate e bullonate 10Studiamo i tre casi principali:- Cordoni laterali: Fig. 20.5Il momento torcente nelle saldature vale M = F×eLa forza
di taglio vale Fe Fτ =τ = ┴// Lah 2 La- Cordoni frontali: Fig. 21.5Feτ’Il momento torcente nelle saldature vale M = V×e e la relativa =// zLaFτ’’ =La forza di taglio vale F e la relative // 2 Laτ τ’ τ’’Da cui = +// // //- Due cordoni laterali e due frontali: Fig.22.5L’effetto del taglio è fatto assorbire dai cordoni frontali (verticali) e il momento è equilibrato dalle due coppiegenerate dai cordoni. Per il momento si ha: L Lτ’ + a L hτ’F×e = a1 1 // 2 2 //Fe=τ’ // +a L L a L h1 1 2 2τ( la dovuta alla torsione è uguale nei due cordoni).//Unioni chiodate e bullonate 11F 2τ’’ =Per il taglio si ha: // L a1 1τ τ’ τ τ’ τ’’Quindi sui cordoni laterali (orizzontali) = sul cordone frontale (verticale) più sollecitato = +// // // // //τQuesta ripartizione ha il vantaggio di equilibrarele azioni esterne con solo .//Altre ripartizioni sono possibili (ad esempio facendo riferimento al metodo del momento polare).
Nel caso di tre cordoni (2 orizzontali e 1 verticale) il momento è equilibrato dai due cordoni orizzontali, il cordone verticale equilibra il taglio (il momento è calcolato rispetto al cordone verticale).
Sezioni a cassone: Fig. 23.5
Se il profilo a cassone è saldato lungo tutto il perimetro le tensioni tangenziali possono essere calcolate con la formula di Bredt: Mτ = t// 2 Aa dove A è l’area delimitata dagli assi dei cordoni di saldatura rispetto al baricentro delle saldature A aG Fig. 24.5
Unioni chiodate e bullonate 126. COLLEGAMENTI Le giunzioni tra membrature possono essere interamente saldate o bullonate, oppure in parte saldate ed in parte bullonate. In base a ciò si può fare una prima distinzione tra collegamenti in base alla sua reversibilità: - sistemi scioglibili: bulloni, perni - sistemi non
scioglibili: chiodi, saldature, adesivi
Lo sforzo del progettista è quello di realizzare collegamenti semplici al fine di ridurre i dettagli costruttivi che incidono sul costo della giunzione e che non sono determinanti nel comportamento della giunzione.
Dal punto di vista statico i collegamenti si dividono in:
- articolazioni: permettono spostamenti mutui tra i pezzi collegati
- giunti a parziale ripristino: consentono di trasmettere da un elemento strutturale all'altro solo una parte delle componenti di sollecitazione resistenti (M, N, T, M ) che ha l'elemento strutturale più debole
- giunti a completo ripristino: permettono di trasferire da un elemento all'altro tutte le risorse di resistenza e quindi non devono essere considerati punti di debolezza
Per i giunti a parziale e completo ripristino è importante valutare la "duttilità" cioè la capacità di deformarsi in campo plastico senza giungere al collasso.
La duttilità del giunto condiziona la duttilità di insieme della struttura. 6.1 Articolazioni Le articolazioni si suddividono in: - Articolazioni a perno:
a piatto lavorato
- a piatto rinforzato con due guance saldate
- cerniera complessa
Il calcolo comporta problemi di contatto tra le superfici e lo studio della diffusione degli sforzi nelle piastre. Si distinguono in due tipi:
- Articolazioni per contatto
- il contatto avviene tra superfici di cui almeno una è curva (fig. 2.6. a, b)
- 
- il contatto avviene tra una piastra ed un piatto di coltello
- 
- articolazioni in materiale sintetico:
- 
Tra le piastre metalliche viene interposto uno strato di gomma (neoprene). Esso permette scorrimenti e rotazioni tra i due elementi. Per realizzare articolazioni con piccolo attrito si può impiegare uno strato di teflon.
Le pressioni di contatto, calcolate mediante le formule di Hertz, devonorisultare: ≤σ 4 f- per contatto lineare l dσ ≤- per contatto puntuale 5,5 fp dLe formule delle pressioni di contatto sono riportate nella norma CNR-UNI 10011 (5.6.2)Nel caso in cui la localizzazione della reazione d’appoggio venga ottenuta mediante piastre piane σ ≤pressione media di contatto superficiale deve risultare 1,35 fs d6.2 Giunti tesiPossono essere con saldatura a completa penetrazione (fig. 6.6.a) o con coprigiunti saldati (fig. b) o bullonati(fig. c). Nella figura d, e, f invece le giunzioni di profilati avvengono tramite fazzoletti.Fig. 6.6Gli elementi tesi possono essere collegati mediante giunti flangiati (Fig. 7.6)Fig. 7.6I possibili meccanismi di rottura sono descritti nella Fig. 8.6.Composizione strutturale 15caso a: la flangia ha deformazioni flessionali piccole rispetto alla deformazione dei bulloni che sarannopertanto sollecitati dallo sforzo N = F/2 e la flangia dovrà sopportare il momento M 2caso b, c: lo sforzo neibulloni sarà N = F/2 + Q e la flangia sarà sollecitata dai momenti M ed M .1 2accorgimenti (m,n).6.4 Giunti di base
Riguardano il collegamento tra acciaio e calcestruzzo, tipico è il giunto di base delle colonne. Il collegamento può essere compresso, pressoinflesso con sforzo tagliante oppure anche teso. I problemi del giunto di base sono:
g. la verifica delle dimensioni geometriche in pianta della piastra
h. il dimensionamento dei tirafondi di ancoraggio
i. la trasmissione delle azioni taglianti
6.4.1 Base
La pianta di base è calcolata in funzione dello sforzo normale e del momento flettente. La sezione deve essere considerata reagente solo a compressione e si può ammettere una distribuzione lineare delle tensioni.
Composizione strutturale 17
Fig. 11.6
Per la resistenza del calcestruzzo si fa riferimento alle regole del cemento armato. Per la regolazione in altezza degli elementi metallici è sempre necessario lasciare una tolleranza in elevazione dell'ordine di 5 cm che successivamente verrà riempita di malta espansiva.
piastra di base può essere irrigidita con costolature. Fig. 12.6
Composizione strutturale 186.4.2 Tirafondi
I tirafondi possono essere suddivisi in:
- tirafondi annegati nel getto (a)
- tirafondi ad uncino (c)
- tirafondi a martello (d)
Fig. 13.6
6.4.3 Equilibrio del taglio
Le azioni taglianti possono essere equilibrate:
- mediante tirafondi, che in questo caso devono essere verificati come bulloni
- per attrito col calcestruzzo, assumendo un coefficiente di attrito dell'ordine di μ = 0.4 (deve quindi risultare taglio diviso sforzo normale pari a 0.4)
- mediante dispositivi opportuni (ad esempio incastrando il profilo nel calcestruzzo).
Composizione strutturale 196.5 Giunti inflessi
I giunti inflessi possono trovarsi in sezioni della trave oppure alle estremità. Possono essere a completo ripristino o a parziale ripristino.
6.5.1 Giunti intermedi
Fig. 14.6
Nella fig. 14.6 sono riportati alcuni esempi di giunti intermedi: giunto realizzato con cordoni di testa, è a completo
ripristino sia per il momento che per il taglio
- le ali sono saldate testa a testa e l'anima è collegata con coprigiunti bullonati
- analogo a b) ma i coprigiunti sono saldati
- giunto tutto bullonato
- collegamento flangiato (può essere a completo o parziale ripristino)
- collegamento con coprigiunto bullonato nell'anima (parziale ripristino)
- 6.5.2 Giunti di estremità
Nella figura 15.6 sono riportati alcuni esempi di giunti di estremità:
- giunto saldato ripristina completamente la resistenza flessionale e tagliante delle travi collegate
- per evitare le saldature in opera di a) si saldano alla trave principale dei "moncherini" che vengono poi collegati con giunti bullonati
- analogo a b)
- l'azione nella flangia inferiore si trasmette per contatto, mentre quella di trazione è affidata al coprigiunto bullonato, anche il taglio è affidato al coprigiunto bullonato
- a differenza del giunto d) il taglio non è
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