Steel Structures - Teoria

01: IL MATERIALE METALLICO

Un acciaio si identifica la famiglia di leghe FERRO-CARBONIO, definito in base al valore della percentuale dei due componenti principali:

• GHISA: C > 1,7% (fino al 2% in alcuni libri)
• ACCIAIO: C < 1,7%

Con suddivisione:

• EXTRA-DOLCE: C < 0,15%
• DOLCI: 0,15% < C < 0,25%
• SEMIDURI: 0,25% < C < 0,80%
• DURI: 0,50% < C < 0,75%
• DUTTISSIMI: C > 0,75% < 1,7%

Gli acciai da carpenteria hanno un tenore di OlE < 0,2%

• CARBONIO:
  • RESISTENZA
  • DUTTILITA
  • SALDABILITA

Residui di lavorazioni come FOSFORO e ZOLFO - aumentano la FRAGILITA dell'acciaio (< 0,05%) rendendo difficoltosa la saldatura.

Il contenuto di AZOTO, OSSIGENO, IDROGENO - rendono acciaio FRAGILE

In altri elementi intervengono le prestazioni:

• MANAGANESE e SILICIO = + SALDABILITA con basso contenuto di carbonio
• CROMO = + RESISTENZA MECCANICA e CHIMITA
• NIKEL = + RESISTENZA MECCANICA con basso allungamento

LEGAME COSTITUENTE

L'acciaio ha: CONCETTRICO SINNETICO (E-E) primo assuamente e stuidato SPERIEMENTALE per mezzo di un TEST di TENSIONE su CAMPINI di dimensione addatta.

Il profero explica il suo comportamento.

fisso ad fy = SNERVAMENTO

pendenza pari al MODULO ELASTICO DEL MATERIALE

E = 190000-210000 MPa

PLASTICA con incremento di deformazione a tensione costante per oltre snervamento

INCERDIMENTO con pendenza minima, quindi incremento tens?

E = 1900-6000 MPa

MA generalmente il carico (3) non viene catturato; (2),

facendo coincidere le routine con la fine della fase di incr

nel CASO BIASSIALE: soste il criterio di HUBER-HENKY-VON MISES pe con

l'intero MONOASSALE DI SNERVAMENTO fy con lo stato di sforzo piano:

σ1, σ2 = normali

σ12 = taglio

τ12 = τ21 = ^fy/_√3 nel caso di puro taglio

(σ1-σ2) nel caso di piano principale: (Ellisse)

Generalmente vengono notate le seguenti magnitudo:

β = 7850 kg/m³ = 480 pounds/ft³

ν = 0,3

E = 210.000 N/m² = 30460 ksi

G = ^E/_2(1+ν)

α = 12 · 10^-6 per °C DILATA. TERMICA

Le normative utilizzano delle tabelle pe poterie catastofare e differenziare fiuosi pratici.

F_N = forza ortogonale equivalente all'infrazione.

aut = fault imperfection.

H = N [Δ tan(β)]

mo ≠ fo ⟹

F = H/h = N φ

Vale la falsa formulazione del problema x se ho un sistema di colonne connesse

con un piano che le porta fuori → piano.

2) Relamα:

solo per esempio le tensioni residue, non omogenea distribuzione

delle caratteristiche meccaniche lungo la sezione trasversale del prodotto, ossia uno

stato tensionale malequilibrato strettamente legato ai processi di produzione

industriale.

• vedi foto di prodotti piani / lunghi in officina.

> Prove di caratterizzazione dei materiali

secondo le UNI , CEN, ISO

• Analisi chimica → determina delle celate % di carbonio
• Esame micrografico → determina tramite etching la saldabilità
• Esame metallografico → valuta la struttura cristalina e le dimensioni dei grani.

Slide sp per normative

• Tensile testing impact → massima di trazione per misurare :
• tensione di snervamento, tensione di rottura, allungamento a contuso,
• tracciamento curva σ-ε

03 FILTRAG SYSTEMS AND METHODS OF ANALYSIS

Un edificio è un complesso sistema strutturale costituito da ELEMENTI PRINCIPALI secondari, che consentii interni come travi, pilastri, solai, diaframmi, di univocare co difficile tipologie di connessione.

La scelta deve essere progettata in 3D, suddividendo l'importanza degli elementi strutturali:- Guardare la struttura precisa una forma/dimensione/simmetria RIPETITIVE NELLOSPAZIO, che studiare del progetto può essere fatta su un metodo modello piano.- Semplefica la fase di progettazione, creando in ogni caso di mantenere un adduatolivello di sicurezza.

I sistemi strutturali provonano come caratteristiche seconde:

1. TIPOLOGIA STRUTTURE(BRACED OR UNBRACED FRAMES) = TELAIO CONTROVENTATO, che è in grado di trasportare in fondazione le azioni orizontali.
2. STABILITÀ DEL TELAIO AI GRAFICI ORIZONTALI(NO-SWRAY OR SWRAY FRAMES) = PIANTO OSCILLANTE, in base nello stesso e meno di' esigenze indosdata dei secondo ordine.
3. GRADO DI CONTINUITÀ FLESSIONALE ASSOCIATA AI GIUNGI, importante per la scelta dei giunti dei moduli, unico TRAE-COLONNA e COLONNA FONDAZIONE.Si hanno: TELAI PENDOLARI, A MODI RIGIDI, A MODI MOBILI.

Due o fiduciosa su te tipiologie:

1. La distinzione tra telai controventati o non è dotata dudsdata delle PRESENZA DI UNSISTEMA CHE CONSENTA DI TRASFERIRE IN FONDAZIONE TUTTE LE AZIONI ORIZZONTALIDOVUTE AL SISMA O VENTO.Il sistema controventato ridier il portamento lateralmente saloni all'80% rispetto ad uno dei mensil e e con RIGIETRATO DEI CONTROVENTAMENTATO > SOV VRCORENT DI UNO NON.

d) HSS = hollow square section

s = 5mm

I = 283 · 10⁴ mm⁴

b) HSS = s = 10m

I = 2947.6 · 10⁴ m⁴

N = 50kN F = 5kN

L0 = 2h + 400m B4

Fcr = π² · EI

L0²

Class 0) a) Fcr = 366,63 kN

Fcr/Fed = 7,33

ANALISI: ELASTICA II PLASTICA II

b) Fcr = 617,04 kN

Fcr/Fed = 12,28

ANALISI: ELASTICA I PLASTICA II

Usando un generico ingegnere civile posso studiare il momento alla base come:

I - M = F · L

II - M = N · j = N · Fcr³

3F

- Ns/Fcr = 0,112

- NDs/Fcr = 0,0700

NTC2018

alla sezione la NTC2018 svolge le norme introdotte da C20 circa che,

quindi nel caso a) dato che Fcr/Fed < 10 non posso nonírr, analisi il primo ordine,

si piega per come Fcr/Fed