Tecnica delle costruzioni 2 - esercizi

UNIONI

LE UNIONI POSSONO ESSERE:

• BULLONATE
  • A TAGLIO CON BULLONI NORMALI
  • AD ATTRITO CON BULLONI AD ALTA RESISTENZA
• SALDATE

UNIONI BULLONATE

I BULLONI POSSONO ESSERE:

• NORMALI ⇒ 4.6/5.6/6.8
• ALTA RESISTENZA ⇒ 8.8/10.9

LA PARTE INTERA DEL NUMERO RAPPRESENTA LA RESISTENZA A TRAZIONE f_t, MENTRE LA PARTE DECIMALE DETERMINA LA RESISTENZA ALLO SNERVAMENTO f_y. AD ESEMPIO UN BULLONE DI CLASSE 10.9 HA:

f_t = 1000 N/mm²

f_y = 1000 x 0.9 = 900 N/mm²

PER I BULLONI AD ATTRITO IL SERRAGGIO È MOLTO IMPORTANTE, MAGGIORE COMPRESSIONE SI DÀ TANTO MAGGIORE SARÀ LA RESISTENZA AD ATTRITO. PER QUANTO RIGUARDA IL FORO O IL GIOCO:

• BULLONI NORMALI:
  • gioco { 1 mm (d ≤ 20 mm)
  • 1.5 mm (d > 20 mm)
• BULLONI AD ALTA RESISTENZA:
  • gioco { 1.5 mm (d ≤ 24 mm)
  • 2 mm (d = 27 mm)

UNIONI

LE UNIONI POSSONO ESSERE:

• BULLONATE
  • A TAGLIO CON BULLONI NORMALI
  • AD ATTRITO CON BULLONI AD ALTA RESISTENZA
• SALDATE

UNIONI BULLONATE

I BULLONI POSSONO ESSERE:

• NORMALI → 4.6/5.6/6.8
• ALTA RESISTENZA → 8.8/10.9

LA PARTE INTERA DEL NUMERO RAPPRESENTA LA RESISTENZA A TRAZIONE f_t MENTRE LA PARTE DECIMALE DETERMINA LA RESISTENZA ALLO SNERVAMENTO f_y. AD ESEMPIO UN BULLONE DI CLASSE 10.9 HA:

f_t = 1000 N/mm²     f_y = 1000 x 0.9 = 900 N/mm²

PER I BULLONI AD ATTRITO IL SERRAGGIO è MOLTO IMPORTANTE, MAGGIORE COMPRESSIONE SI DA TANTO MAGGIORE SARÀ LA RESISTENZA AD ATTRITO.

PER QUANTO RIGUARDA IL FORO O IL GIOCO:

• BULLONI NORMALI:
  • gioco { 1mm (d ≤ 20 mm)
  • 1.5mm (d > 20 mm) }
• BULLONI AD ALTA RESISTENZA:
  • gioco { 1.5 mm (d ≤ 24 mm)
  • 2 mm (d > 24 mm) }

PER DETERMINARE LE TENSIONI AMMISSIBILI DELLE UNIONI BULLONATE,

DOBBIAMO CONOSCERE LA RESISTENZA CARATTERISTICA A TRAZIONE

DELLA VITE:

f_yk,N = mnr (f_y, 0.7f_t)

TRAZIONE

_T,b = f_yk,N/1.5

TAGLIO

_T,b,α = _b,α/√2

RIFOLLAMENTO

QUANDO LA PRESSIONE SUL FORO È

QUINDI LA TENSIONE DI RIFOLLAMENTO

È TROPPO ELEVATA SI DETERMINA

L'OVALIZZAZIONE DEL FORO,

σ_eff,α = (σβ/α)_σα

σ_eff,α = 2.5σ_α (materiale de base)

σ_rif = FORZA/AREA

LE VERIFICHE SONO:

TRAZIONE LAMIERA

σ = P/A_n = σ_amm

PRESSIONE DIAMETRALE (RIFOLLAMENTO)

σ_rif = P_b/t.d < σ_rif,α

P_b = P/n_b

n_b = NUMERO BULLONI

t = SPESSORE DELLA LAMIERA

d = DIAMETRO DEL BULLONE

TENSIONE DI TAGLIO

_b = T_b/πd²/4

T_b = P/D_b.n_s

VERIFICA SUPERAMENTO ATTRITO

F_b ≤ F_f

F_b = P/D_b.n_s

F_f = 1/√2 μ.N_b

v = COEFF. DI SICUREZZA CONTRO LO SLITTAMENTO

• v = 1.25 (S.L.E)
• v = 1.00 (S.L.U.)

μ = COEFF. DI ATTRITO

• μ = 0.45 (sup. trattate)
• μ = 0.30 (sup. non trattate)

N_b = FORZA DI TRAZIONE NEL GAMBO DELLA VITE

N_b = 0.8γA_k

Esercizio 1

Verificare la giunzione flangiata realizzata con bulloni normali (classe 6.8) e saldature a cordone con materiale base: acciaio Fe430.

Sulla sezione agiscono sforzo di taglio e momento.

Il giunto flangiato si usa per elementi molto lunghi.

La sezione si considera perfettamente rigida e la rotazione avviene rispetto alla linea di contatto inferiore dato che il momento è negativo e qui si ha maggiore rigidezza.

Si generano degli spostamenti δ_i = Θ_i·y_i e ne consegue che i bulloni più sollecitati sono quelli più in alto in cui si ha F_imax.

CHE GENERA UNA TENSIONE DI TRAZIONE PARI A:

_σb = _Fmax / wb∙ns∙nb

PER DETERMINARE F_max SI FA L’EQUILIBRIO ALLA ROTAZIONE:

ΣF∙y_i = M - Σδi∙K∙y_i∙M → ΣKθ y’_i² = M

Kθ Σ1;y_i