Appunti Tecnica delle costruzioni con laboratorio progettuale

% REQUISITI

→ RENSTENZA: è la massima sollecitazione tensione o forza) che un material

o una sezione plo sopportare prima di comperti appure perdere la

capacita portante.

→ STABILTA: e la capacito di mua struttra di mantenere il proprio equilibrio

Sotto carichi applicati, senza subire spastamenti oppure de formazioni

instabili.

→ EFFICIENZA FUNZIONALE: è la capacita di svolgere le proprie funzioni in base

alla destinazione d'uso.

→→ DURABILTA: è la capacita dell' clemento di mantenere le sue caratteristicha,

termini di resistenza alla corratione e agli agenti atinasferici

e protezione contro i fenomeni chimicio fisici.

→→SWREZZA:

• SICUREZZA AGU STATI UMITE ULTIMI (SW): è il non raggiungimento della condizione

oltre la quale si presenta una dituazione

iraversibile (COLASSO DELLA STRUTNRA).

1 perdita equilibrio

2) deprmazioni eccessive

3) rottire per fatica o effetto del tempe

4 raggiungimento della tensione di rothica (Rmax).

• SICUREZZA AGLI STATI UNITE MI ESERCIZIO (SLE): e il garantire le prestazioni prutiste

per l'esercizia

i danni locali

2) deformazioni/

3) vibrazioni

1) cause e tregrado dei materiali

• SICUREZZA ANTINCENDIO.

/VANTAZIONE DELLA SICUREZZA (AZIONI E REASTENZE):

→

• sicurezza modelli che de niscons y schemi geomettici stattica o parti

azioni

vincoli

*legami costitutivi materiali

grado di aptidabilita del modulo - › coprire le incertezze con adeguati

margini attraverso l'utilizzo di coefficienti

di sicurezza.

fi

→ →

problema sicurezza variabili in gioco che sono aleatorie AppRoccIo

PRORABILISTICO

NTC 18, però, affrantano il problema usando coest. sicirezza parziali.

L→ APPROCCIO

SEMI-PROBABILLSTO

dominio di sicurezza: capacita della struttica > damanda in prestazione richiesta

frontiera statura = stato limite.

E foridal dominio, la stattira non è adeguata.

→ valuta la sicurezza suolividendo un

• METODO SEMI- PROBABILISTICO AGU STATI UMITE - unico colfficiente di sicurezza in più

coej. parziali applicati a carichi e

resistente, tenendo conto delle loco

sibasa sul rispetto della condizione: incertezze e variabilità pel

1 COn RO= CAPACITA DI PRRECTTO una valutazione piú realistica e

Rd > Ed (in termini di resistenza) bilanciata.

Ed= VALORE DI PROGETTO DELLA

DOMANDA,

i valori di progetto delle resistenze e delle azioni sono funzione dei valori caratteristi

delle retistente e delle aziani.

→ se effetto delle prove di laboratorio su tanti provini,

per determinare la resistenza di un certo materiale

postiamo ordmace le resistenze ottente ul grafica.

• (= FREQLENZA)

+= IPROVNI

NOT PROVINI

→ , ottengo mna cala chiamata

DeL NTOT PROUNI - 00

FUNZIONE DENSITA' DO PROBABILTA DELLA VARIABILE ALEATORIA,

"REASTENZA DEL MATERIALE" Sperché puo' assenire

qualvuque valore

ними

uterallo.

i definisce NAVORE CARATERISTICO DELLA RESISTENZA DEL MATERIALE il • FRATLE 5%

ovvero quel valoce della resistenza al di sotto del quale ricade il sy. dei

valori della variabile allatoria resistenza del materiale.

DENSTA p/* FRATTLE

5%

DI'PROBABILITAS CURVA

RISPOSTA

RIN

AREA mmz

SOMETA

5'1

approccio probabilistico usanto anche per la FRATLE

determinazione dei catichi 95%

→ misuro carichi accidentali apenti su tot. editici,

ottengo funzione densità di probabilito della

variabile aleatoria dei carichi accidentali

→ in questo caso usiamo il FRATTIE 95%, ouvero il

valore del carico al di sotto del quale ricade

ie 95% dei vesti della variabile aliatoria AREA SOTESA

catichi accidentali. 95%

GURVA

BONANIDA

→

VALORI CARAMERISTICI aI RESISTENZA MATERIALE (5%) NALORI DI PROGENO SOMECITAZIONEI

* VALORI CARATERISTICIO CARICHI AGENTI (95%.)I VANARI En PROGETTO RESSTENZA

→→ ampli cando i carichi e riducendo le resistenze, attraverso opportuni coeft. di

sicurezza parziali, otteniamo il VALORE BI PROGETTO (= d):

fcol = fck → Mend

fyd - fyx p (x)

→ laversca viene eseguita con rontande i dve

valori di propetto ottenuti:

Msd ≤ Me,d

сачіст BASE PLOBABILSTILA

esistenze →

veritiche di resistenza MODO DETERMINISTICA: SETI - FROBABILISTICO).

% AZIONI SULLE CONTRUZIONI:

→ CLASSEICAZIONE DELLE AZIONI IN BASE ALLA VARIAZIONE DELLA LORO INTENSITA NEL TEMPO:

AN PRENE (a). aziari che agiscano dirante tita la vita nominal (te)

1) peso proprio di elementi stattrali (G1).

2) peso proprio di tereno e acqua (F1).

3) peso proprio di elementi von strutticali (Gz).

• AZIONI VARIABUI (G): azíoni che agiscono istantaneamente sulla statura

in modo variabile nel tempo.

2) sovraccarichi

2) azioni del vento

3) azioni della neve.

fi

• AZIONI ECCEZIONGNI (A):

• AZIONI SISMICHE (E):

→ COMBINAZIONE DELLE AZIONI:

• COMBINAZIONE FONDAMENTALE (SUD):

• COMBINAZIONE RARA O CARATERISTICA (SLE IRREVERARIL):

Gu + G2 + P + Qu, + Con Quz + 4.: Quz+ ...

• COMBINAZIONE FREQUENTE (SUE REVERTBLU) :

Ga+ Ge + P + 4u Qx, + 42• Quz + 42• Qxz + ...

• COMBINATIONE QUAS PERMANENTTE (SLE:

sono coett. parziali di siarezza che amplificano le azioni savorevole

alla siciretta e riducono quelle favorevoli.

4o, 41, Y2 sans cons. di combinazioni che forniscono rispettivamente il

valace tare, frequente e quasi permanente del carice

→ TEMPO DA RITORNO:

indica che quell evento (sirma, iiondazione....) con una certa intensito viene

specato (o avviene) mediamente ogni tot. anni.

→

Te = 50 ogui 50 anni.

i valori dei coefficienti di combinazioni sono jocuiti dalle NTC (tab 25.1., pae. 38)

in presenza di molteplici tipdagie di carichi variabili, ciascuna di esse va

alterativamente assuta cane azione dominane QKi) nella determinazione

della combinatione fondamental, cara e frequente, quindi abbiamo in tutto,

se pir esempio i carichi variabili sono 3, 3 combinazioni frequenti, 3 care e

3 fondamentali.

→ →

AZIONE DEL VENTO: azione orizzontale

il vento, la cuidirezione si considera generalmente dizzontale, esercita svele

costruzioni che atiano nel tempo provocando e fetti dhiamici, per le

usiali tali aziom si riconducano convenzionalmente ad a tion statiche equivalenti.

per la aeterminazione dalla PRESSONE DEMENTO P'é necessario determinare prima

una serie di altre quantita.

STEP:

1) in base al sito in cui sorge la costruzione, si definiscono:

• 2ONA (1,2,3,4,5,6,7,8 0 9).

, che dipende dapli ostacoli presenti nel sito.

• CLANE DI RUGOSITA

• CATEGORIA DI ESPORZIONE, che dipende dalla classe di tuposia, dalla zona e dalla

- distanza dal mare e dall'altitudine.

2) determins la VELOCITA BASE DI RIFERIMENTO(VO):

→ , per assas

ca = 1

[m/s] (ca= 1+Ks/G3 Ks/G3-1), per per ao<ast m

→ COEFF. DO

VELOCITA BASE ALTINUBINE

RIPERIMENTO AL

• UNELLO DEL MARE ALTITUBINE

DaL SITO

3) determino la VELOCITÀ DI RIFERIMENTO(Vr):

Vy = Vo • Cr [m/s] → si assume Te-So anni, cui corrispondue cr = 1.

XCOETF.D

RITORNO

4) determio la PRESTONE CINETICA IN RIFERIMENTO (9r):

[N/mm]

ir = 2 PNr

DENATA DELLARIA = 1,25Kg/m3

5) determino il DEFFICIENTE DI EDRONZIONE (Ce):

Ce (z) = Kr. Ct en (2/2) 7+ E en(2/70) (Kr, 70, Emin = PARAMETRi)

per 2> 2min

ce (z) = Ce (2min) , pex 2<z min TOPOGRAFIA

6) determino la pREstate De VENTO

→ CORFF.

Cd= 1)

COEFF. O1

PRESSIONE

il vento esercita sulle costruzioni anche un-azione sven superfici paralle alla

sua direzione a cansa delle scabratita delle sperfici stesse; si pro con definire

l'AZIONE TANGENZIALE DEL VENTO (PE):

Pt = 9r Ce:( → dipendente dalla scabrezza

→ COEFF, DI ATRITO - →

super cie; 44= 0,04 SUFERFKIE MOLTO SCABRA

tuttavia le depressioni apenti svele due facce frantali, avvero appunto quelle // alla

direzione del vento, salvo casi particolari si fanno equilibrio tra loco e s

consideraus solo vepli effetti locali.

invece le azioni svele jacciate soptavento (prestioni) e sottovento (depressiom) hanno

verto concorde, quindi i loro effetti si sommana. «ESSA»"

→ suela facciata sopravento la pressione è variabile

con la quata secondo il coeff. di esporizione (Ce)

→ mente svele altre facciate la depressione viene

confidiata unitrme e pari al valore relativo alla

quota

→→ →

AZIONE DELLA NEVE: azione

questo carico provocato sulle copertire sarà valutato mediante l'espressione:

• Ce•Ct

→ COEFF. 00 FORMA

DELLA COPERTURA

VALORE DI

RITERIMENT

DEL CARICO D

NEVE AL SUOLO

il so carico al suolo, invece, dipende dalle condiziani di china ed esposizione,

considerata lavariabilità delle precipitazioni vevose da zona a zana.

i gerale ecoi e direi mento de la est e le i loro litare a gusta.

calcolato in base alle espressioni riportate vel sepito, cui corrispondono valori

associati ad un periodo di ritorno pari a so anni per le varie zave.

leNTC definiscono valori minimi del carico 95k

in funtione della zona glogia

tica e dell' altitudine; infatti l'Italia e divisa in 3 zone:

• ZOND I: 95K - 1,50 KN/m

• ZONA I: 95K= 1,00 KN/m

• ZONA * : 95x = 0,60 KN/01 6.9

fi

? re in tutte e tre le zone l'altitoline di riferimento (as) e la quata del

suolo sve livello dil mare nel sito dove è realizzata la castruzione;

e ds 2200m.

→ per altitudin superiori a 1500m sul livello del mare debbiamo far

riferimendo alle condizioni locali di clima e di esposizioni usando

comnque valori di carico veve non inferiori a quelli previsti a 15com

i COEFF. DIFORMA delle coperture dipendono dalla forma stessa della

copertita e dall'incinazione sue orizzentale del sue parti componenti

e dall condizioni climatiche locali del sito dove sorge la costruzione.

→

AS ANGOLO DA FALDA CON L'ORIZZONTALE.

Mi = COEFF. DI FORMA.

0° < 2<30

COEFF. DI FORMA 30°<25<60 xs> 60°

98. 96-ds

1 FALDA 80

0,8

2 FALDE 98+08 ds 1,6 -

30 11(62)

CASO 1: 111 (031)-

CASO 2: 1(21) - M1 (22)

05 M4(d2)

сАбол: М. (21).

(COPERTURA /COPERTURA

(1 FALDA) 2 FALDE

il CORTE DI EsPOnZIONE le viene miato per modificare il catico di neve in

puzione dulle caratteristiche della zona; se ho informazioni a ripuardo,

auto Ce = 1. Ce

DESCRIZIONE

TOROGRAFIA aree pianegfianti non ostruite esposte su tutti i lati, 0,9

BATUTA DAL VENT senza costruzioni o alberi piú 1,0

are in cui non e presente mua significativa rimo

NORMALE sione di neve sulla costruzione prodotta dal venta

are in chi la costruzione e sensibilmente pirbada 1,1

RIPARATA 6.b.

de terrena circostante.

•COETE TeRMICO (Gelviene insodo per la riduzione del carico di nive per scioglimento

(#) = trove con 30 piú appopei, con continità nei nodi.

/ EQUAZIONE DEL TRE MOMENTI:

si utilizza dir risolvere struttire iperstatiche e, in particolare, per le travi contive,

quello che facciamo e applicare il metodo delle forze, sugliendo come incognite

ipersfatiche i momenti in corrispondenza depli appoggi intermedi, in questo modo

il sistema i sostatico principale e ottenuto con l'introduzione di cermiere

sugli appoggi intermedi.

la soluzione sarà restituita da una equazione di congrenza che impone continita

dulla rotazione, ovvero che le tangenti sul generico appoggio concidono:

4'- - 4" EQUAZINE DI

in genetale, per una trave appoffiata con momento applicato all'estremo, possiamo

cosi definire le p: 4: = M3.l

ЗЕІ *m.

Mj.l

Li = 2 6EI

considero dunque una genetica asta compressa tra due appoggi soggetta agli

estremi ai mamentidi continuita (MA, MB) e gravata da un carico = qualsiasi.

→ condeto la Tave unorme, avvero contidiro

il prodaso EI costante por tutta la lunghezza

della trave. Mg

→ sevoglio scrivere y in funzione di me,mo, F,

→

4 - Mil + Mel + 4,(7) scrivero la stesa cola anche par ys.

YE- Mail + Mol + 4g(=)

GEI ЗEI

→ nonso quanto valgano 4(F) e 4 F); quindi considito la trave come incastrata,

travo 4,7) e La (F) in funzione di n e poi li sostituisso nelle formule sopra scritter

de classo quindi gli incastri ed introduco due

nomenti usuali a quelli che esercitavano i vinali

dunque alle estremita non ho M

-Mril + Mol)

BEI

БЕІ GEI/

- MA-l + MB.l

o= Mal + Mail →

- + 48 (7) 4F)=. 3EI /

sostituisco 4(7) e 4a(F) nelle espressioni (*)

4a - mal- l. (2m+me) - e (2Ma+Me)

+ Mol

GEI

3EI

4B= mAl + Mail e (MA +2mg) - l Ma +2MB)

MAil + Mal 6üT

GEL

GEI RISCRIVO PÚ SINTETCAMENTE

oca le riscavo secondo e equazione di congruenza 46'= 42):

porto tutti "m" a sinistra e "u" a destra:

l' (M" + 2m'g) + l" (2m"+mz") = l' (s + l" l" + +u6") EQUAZIONE

DEI 3 MOMENT.

ELEMENTI DI COSTRUZIONI IN ACCIALO

6 ASTO

FASTO-MASTICO E

(REALTA')

SCIENZA DELE COSTRUZIONI/

I COSTRNZIONI

l'acciano visto some l'acciaio non visto came

l'acciaio presenta un materiale infinitamente

primo tratte elastica,

matetiale infinitamente poi un tratto di passa ffio, elastico lineare, ma came

elastico lineare. diaframma reale semplit-

sia elastico dre plastigebe cato a diagramma bilineare

MAGRAMMA UNCARE definiamo elasto-plastico, con secondo tratto orizzontali.

inpue un tratto plastica. MAGRAMMA BIUNPARE

ESEMPIO:

(risposta sezione sallecitata a solo modells fettente con diagramma bilineare)

Hp: CONSERVAZIONI DIANE DELE SEZIONI - DIAGRAMMA DELLE EUNEARE.

→→ ESEy

conndito parallelamente i diajcanene delle

E e delle a, puche c'e linearita di comportamento

owmento i diagrammi allo stesso modo perché il

legame e costante, dato dal modulo di Young

(6=E. E)

porto avanti la risposta lineare finché la E resta

inferiore o uguall a Ey (SOGUA DI SNERVAMENTO) con

la relativa Gy. N3: uella realta, la

soglia E, ~ 2%.

→ Se supero la soplia Ey, il diagramma dele Econtina

E este lineare, mente quello del 6 no peresi ho

le dagcamena delle 6 diventa un trapezio a rettango.

dice che si crea un diagrammina birettangolo vuol dice

che E -›os, che nella realta' non esiste. 8

le sezioni in acciaio vengono rializzante a doppio T per ottenere un miglior

sfruttamento del materiale a parita di peso.

→

- FORHULA DI NANIER

6- M - Y

se voglio abbastare il valore di o, tentione cui è soggetta la sezione per una

data sllecitazione i, dovto aumentare il valore del momento dirverzia:

pit anmentare Ix, devo aumentare y cise portare il materiali il piú postibile

distante dal baricentro.

non posso sactificare troppo l'anima altrimente non mi resiste a taglio:

→ FORMULA TI

SEZIONE

ANIM

% UNIONI:

processore delle attali tecniche di unione era

l'UNIONE CHIODATA, il cui principale problema era

quello dello smontaffio: per smontare questa unione

era necessario riscaldare il chiodo per renderlo

malleabile.

attalmente le mnioni in acciaio possono essice di due tipi.

BULLONATE SALDATE

(bulloni) saldatura

• renovibili, con collegamento • non removibili, con collegamento

diffuso tramite corooni di saldatira.

quutuale. • meno costosa.

• rapidità di realizzazione. PR

• facilitai di montaggio e

PRO i realizzazione dinna vera e propria

continita.

Scontaggio CONTRO

CONTRO • più costosa. disticile da realizzare, maestria

• interiento preciso in officina e ambente estremamente pulita

per realizzare i fori da far • non smontabile.

combaciare sol bullone

Bi la genetica sollecitazione viene trasmessa attraverso minino due bulloni:

usando infatti un solo bullone, l'unione sarebbe una cerniera ed il

bullone il sio perno

→ UNIONI BULLONATE: TTESTA BULLONE

- ESAGONALE =

VITE

STELO BULONE VIPE I+ RONDELLA + DADO

* RONDELLA +

DATO TESTA + STELO

• BUONE:

ALA VITE: identificate tramite lunghezza e diametro duello stela, esso pro

essere parzialmente dilettato oppure tutto filettata

200 ARENZIONE: un po di pletatica c'è semipce

altrimenti von potrei avvitare

d d il dado.

ie diametro si misura all'estero della filettatura e ull carpenterie

metalliche si parte da un diametro d≥ 12mm.

la filettatura pio essere a passo grosso (MA) oppure a passo pive (MB);

ulle carpenterie metalliche si usano quelle a passo grosso, indicate

con la sola "M", seguita dal diametro in mm (EsEMpIo: M16).

il trato dilettato deve avere una opportuna lunghezza in base alla

spessore dul paccheto da serrare, altamenti vi è il rischio che ie

dado arrivi a fine filettanta e che vi sia ancoraspazio la le lamière.

→ RONDOLA: se si arrivate comunque in una sitazione in chi rimane spazio fra

lamiere e fine corsa del dado, si usa questo elemento che con il

suo spessore, permette il serraggio del parti

svolge anche mi altra funzione: ostia quella di evitare che la lamiera,

a seguito dul seccaggio del dada si cavini.

→ →

fyb > prodotto delle cifre + zero

NOTA LA CLASSE →

feb cifra o cifre prima dulla virgola + due teri.

ESEMPIO: CLASSE 4,6 fyb- (4×6) + zera - 210

*tEL = 4 + due teri - 400

CLASSE 4,8

4,6 8,8 19,9

5,6 6,8

5,8

fy[/ 320

240 480

30 900

640

400

ftb mm=]

• MECCANISMI DA ROTURA DELLI UNIONE:

prendo una piastra vincolata ed FERRO PASTRA

un ferro piato ad essa bullonato Ф

PIANO

applico una forza in aste con

bullone e ad un cirto punto auro

rottura.

IPOTESI 1: ROTURA PER TAAZIONE DE