Relazione di calcolo in acciaio

4) ANALISI CARICHI VARIABILI E COMBINAZIONI DI CARICO ASSUNTE

Carichi Verticali Orizzontali

kN/m2 kN/m2

Vento (Q) ±1.03 0,16

kN/m2

Neve (Q) -

0,80

Vento: Zona 1: Vb,o = 25m/s ; classe di rugosità D ( aperta campagna); categoria di esposizione II

(<10 km da costa); coefficiente di esposizione ce 2,2.

p=qb ce cp cd

Neve: Zona II, as ≤ 200m

qs = µi qsk CE Ct

L’effetto delle azioni viene valutato ai fini delle verifiche con l’approccio

• semiprobabilistico agli stati limite, secondo la seguente combinazione:

Combinazione fondamentale SLU

γ + γ + γ + γ + γ + γ + …

⋅G ⋅G ⋅P ⋅Q ⋅ψ ⋅Q ⋅ψ ⋅Q

G1 1 G2 2 P Q1 k1 Q2 02 k2 Q3 03 k3

G1= carico permanente strutturale

G2 = carico permanente non strutturale coefficiente di combinazione

Q= carico variabile

γ coefficiente di sicurezza

G1 =

Ψ= coefficiente di combinazione 6

5) ANALISI DEI CARICHI

Schema statico, caratteristiche geometriche degli elementi e valori dei carichi

•

Nell’analisi bisogna distinguere due diverse strutture (che con la loro ripetizione formano il

casello):

- l’arco a tre cerniere reticolare con i relativi carichi

- il telaio ad incastro formato da travi HEA e IPE con i relativi carichi

Struttura 1

Elemento Caratteristiche geometriche carichi

Reticolare composta da aste di

lunghezza variabile ( 500 mm

Arco a tre cerniere (G ) 3.28 KN (ogni arco)

1 o 900 mm) con sezione

circolare cava di 50 mm.

Sono 4 reticolari piane con le

Travi trasversale (G ) aste delle medesime (0.9 KN)(4) = 3.6 KN

2 dimensioni dell’arco

Spessore 10 mm in un area di

Lamiera zincata (G 43.43 KN

2

2) 56.46 m

Spessore 5 mm in un area di

Acciaio zincato (G ) 21.69 KN

2

2 56.46 m

Trave a sezione circolare di

Controventatura lunghezza………

Struttura 2

Elemento Caratteristiche geometriche carichi

Pilastro trave HEA 240 (G ) Lunghezza 5250 mm -

1

Trave IPE 240 (G ) Lunghezza 4500 mm 1.35 KN

1 4 Travi a sezione circolare di

Controventatura 1.46 KN

lunghezza 696 mm

Spessore 10 mm in un area di

Lamiera zincata (G ) 6 KN

2

2 7.87 m

Spessore 5 mm in un area di

Acciaio zincato (G ) 3 KN

2

2 7.87 m 7

6) VERIFICA STRUTTURE

(S.L.U.)

Struttura 1

Combinazione delle azioni

•

γ γ

+ + Q

⋅G ⋅G

G1 1 G2 2 2 2

(1.3)(3.28 KN) + (1.5)(3.6 KN + 1.46 KN + 43.43 KN + 21.69 KN) + [(1.03KN/m )(56.46 m ) + (0.80

2 2 2 2

KN/m ) (56.46 m ) + (0.16 KN/m )(28.23m )]

Carico di progetto= 217.37 KN

Carico di progetto distribuito = 217.37 KN/22.66 m = 9.59 KN/N

Riportiamo qui sotto lo schema statico (semplificato) dell’arco reticolare a 3 cerniere

Schema statico

Nella pagina che segue sono riportate le sollecitazioni di momento flettente e sforzo normale.

La reticolare dell’arco è stata semplificata attraverso l’analisi del momento d’inerzia della

distanza tra il corrente inferiore e superiore (per tale motivo non abbiamo analizzato le

sollecitazioni di taglio). 8

Analisi delle sollecitazioni del momento flettente

Analisi sollecitazione dello sforzo normale 9

Verifica della struttura 1 (Sforzo normale e momento combinati)

•

Per verificare la struttura abbiamo scelto il punto in cui le sollecitazioni di momento flettente e

sforzo normale erano maggiori.

σEd ≤ ϕd

-NEd/A - Med/W ≤ ϕyk/γ

2 2 3 2

- 52180000 N * mm / 341296 mm ≤ 275 N/mm / 1.05

-8034oN/680mm

2 2 2

59.07 N/mm - 152.88 N/mm ≤ 261.9 N/mm

2 2

211.9 N/mm ≤ 261.9 N/mm

La verifica della struttura è soddisfatta, poiché la tensioni di design è inferiore alla tensione

caratteristica di snervamento. Abbiamo preferito adottare una distanza maggiore di quella

strettamente necessaria tra i correnti superiore e inferiore della reticolare (da cui abbiamo

ricavato il momento d’inerzia) per far fronte ad eventuale deformazioni sul piano e fuori dal

piano proprie a questo tipo di struttura.

N.B. “W” è stato ottenuto dal momento di inerzia attraverso una formula inversa, va perciò

ricordato che la verifica è sommaria. 10

Struttura 2

Combinazione delle azioni

•

γ γ

+ + Q

⋅G ⋅G

G1 1 G2 2 2 2 2 2

(1.3)( 1.35 KN) + (1.5)(1.46 KN + 6 KN + 3 KN) + [(1.03KN/m )( 7.87 m ) + (0.80 KN/m ) (7.87 m )]

Carico di progetto = 15.388 KN

Carico di progetto distribuito = 3.42 KN/m

Nella pagina che segue abbiamo riportato lo schema statico del telaio a incastro, i pilastri sono

travi HEA 240, mentre la trave superiore è un IPE 240.

Schema statico telaio a incastro 11

Analisi sollecitazione momento flettente

Verifica della struttura 2 (Sforzo normale massimo)

•

σEd ≤ ϕd

- Med/W ≤ ϕyk/γ

2 3 2

494900 N/mm /324300 mm ≤ 261.9 N/mm

2 2

15.26 N/mm ≤ 261.9 N/mm

N.B. La trave è sovradimensionata perché si tengono conto delle deformazioni dovute alla luce

che deve coprire 12