Esercitazione Tecnica delle Costruzioni - Acciaio

Acciaio

Marta Caribú 36638

1. Esercitazione
• Risoluzione del portale iperstatico col metodo delle forze
• Risoluzione del portale iperstatico col metodo degli spostamenti
2. Esercitazione
• Classificazione delle sezioni
• Verifiche di resistenza dell'asta del portale
• Verifiche di stabilità della trave del portale
• Verifiche di resistenza di un'asta del portale
• Verifiche di stabilità di un'asta del portale
• Verifica di resistenza del piano di taglio del nodo rigo-trave
• Verifica di stabilità all'imbocco del pannello d'anima del nodo rigo-trave
• Controllo dimensionale della giunzione rigo-trave
• Verifica a flessione dei bulloni del giunto
• Verifica a rifollamento degli elementi giuntati
3. Esercitazione
• Progetto e verifica della giunzione rigo-dado di fondazione

1° esercitazione

1. Risoluzione del portale iperstatico col metodo delle forze
• Si sceglie la struttura isostatica inserendo una cerniera
• Si calcola il sistema fittizio H_x(x)
• Si calcola il sistema congruente H_o(x)
• Si calcola l’incognita iperstatica mediante PLU
• Si calcola il sistema iperstatico tenuto conto del peso proprio (reazioni vincolari e azioni interne)
• Boungrafo delle azioni interne (azione normale, taglio, momento flettente)

DATI

E _L = 210000 * 10⁶ Pa Modulo elastico dell’acciaio con E = costante Trave IPE 500: i_2n + i_o con i_3m, i_4m, i_8m = 0.814 i_8m 17.662m, L_MKL = 17.662, L _ncr = L _TRAVE J _p = 48,200 * 10^-6 m⁴ momento d’inerzia della trave

PILASTRI HEA 320

• h ₁ = L _c = i₀₉ = 4.3 m
• J _d = 22 923 * 10^-6 m⁴ momento d’inerzia dei ritti
• P_p : = 85.4 kg/m peso proprio dei ritti

Carichi considerati come combinazione nel carico

q _f = 6285 N/m carico sui ritti q_f = 12375 N/m (M) carico flusso di G _s tensione q=_e + G

G _ys = (G_ay + t)_gL - q _e + q - q_t, G + q - q = 232000 q_f = 23200 N/m carico sul traverso

Calcolo del sistema fittizio H_x(x)

• M_f(x_Q) + H₁ K_A = 0
• M₁(x_A) = - H₁ x_A
• M₁(x_B) = - x_A/h
• x_A = - h
• s₃ M_f(x_B) = 1
• Asta 1-2
• H₂K_(B) = 0

Calcolo del sistema congruente H_Ox )

Reazioni Vincolari

Asta 1-2 V_O1 = V_O2 H_O2, R₂, H₃ H _x K

• H_O1 - H_O2 = - G
• V_O1 - H_O2 + G R₁ C_H = σ

Asta 2-3

M_O2 = 0

Taglio

T_(ca) = H_s - qr X_c

• T_(xa=0) = -80650,34528 N
• T_(xa=h) = 107675,8453 N

T_(xb) = V_d - P_qh - qr X_b

• T_(xb=0) = -148560,1868 N
• T_(xb=Lb) = 206590,2014 N

T_(xc) = H_s - qr X_c

• T_(xc=0) = 47830,8453 N
• T_(xc=h) = 107675,8453 N

T_(xb) = -80650,34528 N - 6285 X_c

T_(c) = 73634,51967 N

T_(c) = 18596,1868 - 2320 X_b

T_(xc) = 47830,8453 N - 1257Xc

Momento Flecante

M_(xa) = H_s x_a - qr x_a²

• M_(xa=0) = 0
• M_(xa=h) = -60804,3709 Nm

M_(xb) = V_{x_b}·xb - H_s·xr - qr_p(x_b·xb)

• M_(xb=0) = -400691,310 Nm
• M_(xb=Lb/2) = -664501,8827 Nm
• M_(xb=Lb) = -974627,098 Nm

H(x_c) = qr x_c²/2 - Hs x_c

• M_(xc=0) = 0
• M_(xc=1/2) = -240213,391 Nm
• M_(xc=1) = -476627,098 Nm

M_(xb) = 18596,1868 - 11620x_c² - 80650

M_(xc=0) = 6485x_c - 12350,3450x_c

Classificazione pilastro HEA 320

Acciaio = S235

h = 235 mm

Tensione di snervamento

• h = 300 mm
• tw = 11 mm
• r = 27 mm
• ε = √²³⁵/_49k =
• gk = 180.3 * 10³

CF = ¹/₂(b - tw - 2r) =

ce = 148.5 mm

cew = h - b - ⁸/₂r =

cw = 225 mm

Al compressa pt.diabanda esterne compresse

ce: < 148.5 mm, 7 < c/ε ≤ 8

tw: 15 mm

[Classe 1]

Anima compressa [parte interna compressa]

cw: 225 mm 25 ≤ 3ε

[Classe 1]

Anima inflessa [parte interna inflessa]

cw: 225 mm 25 ≤ 2c ≤ 72

tw: 15 mm

[Classe 1]

Anima presso inflesse

c/ε = ³⁸⁵/_{396ε + ce} ^1,285 da parte soggetta a compressione deve essere ≥ 21 minimi usato.

L'azione assiale limite per le classi 1,2 é:

N_c = ⁽²⁺¹⁾/[(cw)u f_o] =

N^*/(2+1) (225)(235 - 6785.75N)

Il pilastro è sollecitato a pressoflessione. Di solito, più gravose in questo caso sono dovute relative alla combinazione di carico. I carichi permanenti caricano in esercizio. I carichi del portale sono da considerati come combinazione di carichi:

N_d:(N_xb) = 107675, 85433N

Nd = 107675, 85433N, Ncd = 6785.75N, NcdNe

L'anima è quindi in grado di sopportare l'azione normale

Nel ritornando in classe 1.

Sulla base su tutte le classi fittazioni fate:

"Il pilastro è in classe 1"

TAGLIO

Deve essere verificato V_Ed ≤ 1 V_Rd

V_Ed = Valore di calcolo dell'azione tagliante [alla base del pilastro] V_Rd = Valore di calcolo dell'azione tagliante resistente V_Rd = 113,880.845 N

A_v = 2 · b_f · t + (t _w · t) A_v = 2 · 300mm · 15.5mm + (5mm · 2.27mm) = 195.5mm

Resistente A_v = 4196.95 mm²

V_Rd = A_v f_yk V_Rd = 4165.9435 JM

V_Rd = 5318, 696 N V_Ed =

V_Ed = 113,880, 845 N = 0.213 < 1 è verificato V_Rd 531819,696 N

FLESSIONE In taluni contesti è coprimario il valoro massimo del taglio {Estatecni col valore massimo del momento coraptato} Secondo l'DHL Europea 2008 l'influenza del taglio sulla Resistente a flessione può essere trascurata se V_Ed ≤ 0.5 V_Rd

Nel nostro caso: V_Ed = 113,880, 845 N < 0.5 V_Rd, = 96,569, 838 N La verifica non è quindi necessaria

VERIFICHE DI STABILITÀ DI UN RIGLIO DEL PORTALE

Pilastro HEA 320 F_yk = 235 Pla/mm² E = 210000 N/mm² G = 31000 N/mm² Φ = 1.05

I_y = 0.85 t_w = 145 t_a = 3.5

J_z = 6955 · 10^-6 m⁴ h = 310 mm

I_z = 705735 · 10^-2 m⁴ b = 250 mm J = 6886 · 10^-6 m⁴

N_Ed = 1514XI0^-6

PRESSOFLESSIONE

Deve essere verificato N_Ed ≤ (tab.arg) b = 253 t_w = 6 Lo_y = 2 · 6 · 413 · 3^ 8 m Lo_z = 2 · 108 · 6 m