Progetto del capannone in acciaio - 5 - arcarecci di parete

SCHEMA PARETE FRONTALE

Ai15,22 1,745,38 5,38 5,38 5,38

SCHEMA PARETE LATERALE

Ai2 1,740,9 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5

∙Arcarecci di facciata :i = 1,74 minterasseL = 5,375 marcareccio di facciata 2mA = 9,3525i1

∙Arcarecci laterali :i = 1,74 minterasseL = 5,5 marcareccio laterale 2mA = 9,57i2

Tecnica delle Costruzioni | Capannone in acciaio - Relazione di calcolo 65

Arcarecci di parete

5.1) Analisi dei carichi : 2kN/m

1) Peso proprio della baraccatura : 0,15 (Da Scheda Tecnica del Produttore)

2)Peso proprio arcareccio 0,25 kN/mp = q ∙c ∙c ∙c

3) Azione del vento perpendicolare : Vmax r e p dDove, come calcolato nell'analisi dei carichi iniziale : 2kN/mq = 0,46rc ( z= 8,7 ) = 1,690ec = 1pc = 1d 2kN/mp = 0,770VmaxDato che si sceglierà un unico profilo sia per gli arcarecci di facciata che per quelli laterali, il dimensionamento di tale elemento verrà fatto utilizzando lo schema statico più sfavorevole e soggetto alla massima sollecitazione.L'arcareccio che si

userà per il dimensionamento sarà quindi quello di parete con area di influenza A i2e soggetto ad una pressione del vento pari a quella agente sull'arcareccio più alto. ∙Linearizzazione dei carichi : Peso proprio della baraccatura → p = 0,261 kN/mpb Peso proprio arcarecci → p = 0,25 kN/mpa p = Azione massima del vento → 1,34 kN/mVmax ∙Schema statico più gravoso : qy y x5.50mqz z x5.50m 66 Capannone in acciaio - Relazione di calcolo | Tecnica delle Costruzioni Arcarecci di parete Dove : q = p + py pb pa q = pz vmax Pertanto si procede nella determinazione del carico più gravoso attraverso lo studio delle combinazioni dei carichi : si considera come G : Peso proprio degli arcarecci (elementi strutturali ) 1G : Peso proprio della baraccatura (elementi non strutturali) 2Q : Valore dell'azione del vento (azione variabile dominante) K1 Quindi distinguendo tra i due piani, su cui agiscono le diverse sollecitazioni, si ottengono le

seguenticombinazioni di carichi:

1. Combinazione fondamentale SLU ( STR ) :

   g g gG + G + QG1 1 G2 2 Q1 K1

   Dalle Tab. 2.6.I e 2.5.I vengono presi i seguenti coefficienti parziali per la prima combinazione :

   g = 1,3G1 peso proprio arcarecci

   g = 1,5G2 peso proprio manto di copertura

   g = 1,5Qi azioni variabili

   Nel piano y-x si ha :

   g G = 0,33 kN/m

   G1 1g G = 0,39 kN/m

   G2 2g Q = 0,00 kN/m

   Q1 K1q = 0,72 kN/m

   1(slu)

   Nel piano z-x si ha :

   g G = 0,00 kN/m

   G1 1g G = 0,00 kN/m

   G2 2g Q = 2,01 kN/m

   Q1 K1q = 2,01 kN/m

   2(slu)

2. Combinazione caratteristica SLE irreversibile (rara) :

   G + G + Q1 2 k1

   Nel piano y-x si ha :

   G = 0,3 kN/m

   G = 0,261 kN/m

   Q = 0 kN/m

   K1q = 0,511 kN/m

   1(sle irr)

   Arcarecci di parete

   Nel piano z-x si ha :

   G = 0 kN/m

   G = 0 kN/m

   Q = 1,34 kN/m

   K1q = 1,34 kN/m

   2(sle irr)

3. Combinazione SLE reversibile (frequente) :

   yG1 + G2 + Q11 k1

   Dalla Tab.2.5.I si ricava il coefficiente parziale per la terza combinazione :

   y = 0,21j

Nel piano y-x si ha:
G = 0,3 kN/m²
G = 0,261 kN/m²
y Q = 0 kN/m²
K_1q = 0,511 kN/m² (sle rev)
Nel piano z-x si ha:
G = 0 kN/m²
G = 0 kN/m²
y Q = 0,27 kN/m²
K_1q = 0,27 kN/m² (sle rev)
4) Combinazione SLE per effetti a lungo termine (quasi permanente):
yG + G + Q₁ = 2.1 kN/m²
Dalla Tab.2.5.I si ricava il coefficiente parziale per la quarta combinazione:
y = 0.2j vento
Nel piano y-x si ha:
G = 0,3 kN/m²
G = 0,261 kN/m²
y Q = 0 kN/m²
K_1q = 0,511 kN/m² (sle perm.)
Nel piano z-x si ha:
G = 0 kN/m²
G = 0 kN/m²
y Q = 0 kN/m²
K_1q = 0 kN/m² (sle perm.)
Pertanto:
q = 0,717 kN/m
Dato dalla combinazione SLUy,Ed
q = 2,009 kN/m
Dato dalla combinazione SLUz,Ed
68 Capannone in acciaio - Relazione di calcolo | Tecnica delle Costruzioni
Arcarecci di parete
5.2) Scelta del profilo:
Dopo aver valutato tutte le possibili combinazioni di carico si passa alla scelta del profilo, tenendo conto
degli schemi statici e quindi del max momento positivo (M ) ottenuto.
ymax yqy,Ed xL= 5.50m
M (max) = q L /8²
z y,Ed zqz,Ed xL=

5.50mM (max) = q L /8²y z,Ed

Il profilo sarà quindi sottoposto ad una flessione deviata, le cui componenti calcolate nella sezione maggiormente sollecitata sono:

2M = q L /8 → M = 7,598 kNm

y,max z,Ed

2M = q L /8 → M = 2,709 kNm

z,max y,Ed

Predimensionamento:

Per il predimensionamento dell'arcareccio si utilizza la formula di verifica della resistenza in campo elastico:

x,Ed2 z,Ed2 Ed2 2s s s s g+ - + 3t ≤ ( f / )z,Ed x,Ed yk M0

DOVE:

s: Valore di calcolo della tensione normale nel punto in esame ed agente in direzione parallela x,Ed all'asse delle membrature

s: Valore di calcolo della tensione normale nel punto in esame ed agente in direzione ortogonale y,Ed all'asse delle membrature

t: Valore di calcolo della tensione tangenziale nel punto in esame ed agente nel piano della sezione Ed della membratura

f / g = fyk M0 yd

Avendo scelto di utilizzare per gli arcarecci un acciaio S235 laminato a caldo, se si ipotizza uno spessore nominale t

dell'elemento <40 mm, si ha (Tab. 4.2.I):2 2N/mm = kN/mf = 235 235000yk Tecnica delle Costruzioni | Capannone in acciaio - Relazione di calcolo 69Arcarecci di pareteLa normativa impone inoltre come coefficiente di sicurezza per la resistenza delle membrature e lastabilità di sezioni DI CLASSE 1-2-3-4, il valore (Tab. 4.2.VII):g = 1,05M0Conosciuto il coefficiente di sicurezza e la tensione caratteristica di snervamento, si determina latensione a snervamento di calcolo :22,24E+05f =f /g = kN/myd yk M0Per gli arcarecci di parete non si può approsimare nel predimensionamento una flessione deviata in unaretta, in quanto ha componenti entrambe non trascurabili, pertanto si dovrà proseguire considerandodue flessioni rette separate in modo da non avere due incognite in un'equazione :s1) = M /Wx,Ed y max y 3 3m = cmM / f = W → W = 3,39E-05 33,947y max yd y ys2) = M /Wx,Ed z max z 3 3m = cmM / f = W → W = 1,21E-05 12,105z max yd z zIl profilo UPN chesoddisfa tali requisiti e le seguenti verifiche è un UPN 180:

3cmb= 70 mm W = 150y

3cma= 8 mm W = 22,4z

4cme= 11 mm J = 1354y

4cmr= 11 mm J = 114zr =Peso= 22 kg/m

6,96 cmyr =2Sezione= 28 2,01 cmcm z

Dopo aver scelto il tipo di profilo è possibile calolare il reale peso degli arcarecci:

p = 0,216 kN/marcarecci

Il carico risulta minore di quello assunto in precedenza (0,25 kN/m), pertanto tutte le combinazioni dicarico danno valori maggiori di quelli reali e quindi il dimensionamento dell'arcareccio è stato fatto afavore di sicurezza.

La scelta di mettere come arcareccio di parete un UPN, è dettata del fatto che questo risulta più idoneo di altria portare la baraccatura di parete, sia a livello costruttivo che tensionale. Il verso del profilo dipende invece dalla direzione del carico maggiore e dall'asse forte. Pertanto, dato che l'asse forte del profilo scelto è l'asse y-y ed il carico maggiore agisce sul piano orizzontale, il

profilo verrà posizionato in modo che l'asse forte sia ortogonale alla sollecitazione maggiore.

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