Tecnica delle Costruzioni - arcarecci in acciaio

Riepilogo sugli arcarecci

Gli arcarecci possono essere di due tipi:

• Di falda (o copertura)
• Di parete (o barraccatura)

Arcarecci di falda

• Travi di falda
• Colonne

Arcarecci di parete

• Arcarecci di par.
• Colonne

Sezioni

Sezione C-C:
Sezione A-A: Arcarecci, Colonnine, Manto di barraccatura (la lamiera non arriva fino in fondo), Arcareccio ribassato.

Azioni sull'arcareccio

Dal manto di copertura e di barraccatura (che sono i primi a sorreggere i carichi) arriva il peso agli arcarecci. Questi carichi sono:

• P.P. arcarecci
• P.P. portati (di copertura)
• Neve
• Vento
• Sovraccarichi d'uso
• Permanenti
• Accidentali

Sono tutti carichi di superiore (tranne il 1^°). Ovviamente, noto l'interasse degli arcarecci, vengono tramutati in carichi lineari. Una volta determinata la loro entità, si determina la condizione di carico. Dopo di che, si eseguono le verifiche di resistenza e si dimensionano gli arcarecci.

Entità dei carichi

• Vento
• Neve
• Sovraccarico

Questi pesi sono forniti dalla normativa (tanto per fare un esempio: neve ≈ 800 N/m²). Gli altri dobbiamo ipotizzarli noi:

• P. proprio (Ip. 80 N/m²)
• P. portato (Ip. 100-130 N/m²) (manto)

Sono valori ragionevoli per queste costruzioni. Il motivo per cui il P.P. non può essere un carico lineare come gli altri, è che, non conoscendo le caratteristiche del pezzo, ci si deve cautelare «spalmando» il suo valore su tutta la superficie. Dunque, non conoscendo il P.P., esso è ripartito in un 9a: 80 N/m². Stimiamo cioè che il peso influisca sulla struttura solo per un tot a mq. Sfrutto il fatto che q9/z sia poco variabile.

Fless. Deviata

q = Q_xi + q_^^V_Fronte (Anche perché, rispetto agli altri carichi, incide davvero poco). Notato l'interasse b tra arcareggio e arcareg. G_a: q_a x b. Cioè trasformo un peso/superficie in un peso/lunghezza.

Domande e risposte sui valori

Domanda: Come scelgo il valore dell’interasse b?

Risposta: Dev'essere compatibile con le caratteristiche del manto di copertura e di barraccatura ➞ scelte le maglie della capriata, è scelto di conseguenza anche b.

Domanda: Quanto vale, invece, la lunghezza totale dell’arcareggio?

Risposta: L è (3.5 m ÷ 7 m).

Schema statico

Lo schema statico dell’arcareggio è il seguente:

1. L_g

Possiamo disporli in 2 modi:

1. Su singoli campi (da una capriata all'altra)
2. In continuità (trave continua) di solito più di 2 campi per volta non è possibile.

Qual è la soluzione migliore?

Per saperlo, occorrerebbe eseguire uno studio delle caratteristiche di sollecitazione e deformazione della trave. Ad ogni modo, il risultato è: M_max = qℓ²/8 in entrambi i casi, la freccia nella trave continua è assai più piccola. Conclusione: La seconda scelta è preferibile! Ma la prima è meglio per ragioni di montaggio.

Nota sui rompitrattiai

Qualche volta, negli arcarecci di parete, si usano artifici per ridurre la deformabilità: i rompitrattiai. Esso "spezza" la luce. E_SI (Schema statico N° 1) Ovvero:

1. M(z) ₁ qB²/8
2. M(z) ₂

Il momento non ci aiuta a decidere. Ma nella trave continua le deformazioni sono minori: η_max = η_B/2 = 5/384 qB⁴/E5 ₁₎ η_max = η_B = φ2/384 qB⁴/E5 ₂₎. E poiché più l'elemento è snello più la verifica di deformazione prevale su quella di resistenza, il 2° schema è più vantaggioso. Adesso lo schema statico è questo, e la struttura risulta alleggerita. Non ha efficacia nel piano orizzontale, però. Dunque possiamo usare arcarecci più piccoli alleggerli in questo modo. L'arcareccio si dice "pendinato", e, nel piano verticale, è come se fossero su 3 appoggi. Questo sistema si può usare anche in copertura, ma funziona solo per tensioni basse. Errore: dev'essere simmetrico.

Verifiche e dimensionamento

A questo punto, occorre dimensionare l'arcareggio tramite le verifiche. Per prima cosa occorre conoscere le sagome tipo di un arcareggio:

• I, IPE, HEA, HEB Formati a caldo (quelli che sceglieremo noi)
• C, Ɔ, ⅃ Formati a freddo ↳ Reinforzato

Detto questo, vediamo le verifiche. L'arcareggio è soggetto a flessione deviata.

Arcarecci di copertura

Sono disposti così:

• Se ho q₀ o qv → Flessione retta
• Se ho q₀ e qv → Flessione deviata
• Se la retta d'azione della forza ≠ asse arcareccio... Mx e My → q₁ per asse forte, q₂ per asse debole

Arcarecci di parete

Di nuovo Flessione deviata.

Verifiche sugli arcareggi di copertura

1. Resistenza
   Poiché T è solitamente trascurabile, la verifica è: M_max → σ_max = M_max / W = M_max h_w⁵⁄₂ σ_max ≤ f_y,k ⁄ γ. Oppure possiamo considerare una flessione composita.
2. Deformabilità
   η_max ≤ η_lim, dove η_lim = l ⁄ 200.