Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Ing. Giovanni Conticello Ing. Sebastiano Floridia e l’importante contributo dell’Ing. Giovanni Trigili JointsForTekla Ver. 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 Verifica di Collegamenti di strutture in acciaio in ambiente TeklaStructures 19.0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 1 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it JointsForTekla 1 PREMESSA 1.1 Tutto quello che devi sapere necessariamente prima di iniziare - Il software JointForTekla verifica i nodi delle seguenti tipologie: 141, 142, 143, 144, 42, 77, 14, 11, 124, 128, 40, 1014, 1052; - La potenzialità di modellazione dei nodi in TeklaStructures è infinita ed è impossibile che un verificatore possa contemplare la quantità di possibilità previste. JointForTekla è stato testato con esito positivo su strutture con nodi reali, ma non è stato testato su nodi avulsi dalla realtà progettuale; 2 ISTRUZIONI PER L’USO 2.1 Caratteristiche del programma JointForTekla (JFT) è un software finalizzato alla verifica strutturale di nodi in acciaio, secondo l’ EC3 in Ambiente TeklaStructures 19.0. Il software è strettamente legato a TeklaStructures. Senza di esso non po’ funzionare ed utilizzando tutte le potenzialità di modellazione tridimensionale, attinge le informazioni dei nodi dal modello di TeklaStructures e le utilizza per procedere alla verifica numerica del nodo selezionato secondo l’EC3 e successivo report risultati. Tra le principali potenzialità di JointForTekla si evidenziano le seguenti: • L’input dati immediato, dai dati di TeklaStructures; • possibilità di prelevare da file dati esterni, i valori di infinite combinazioni di carico; • possibilità di prelevare i dati dal modello strutturale MidasGen; 2.2 Requisiti minimi hardware e software • qualunque che renda possibile il funzionamento TeklaStructures; • Framework 4.0 Il parametro da utilizzare nel formato internazionale del Pannello di controllo di Windows deve essere impostato in maniera tale che il sistema riconosca: • il punto per il separatore decimale; • la virgola per il separatore delle migliaia. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 2 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 2.3 Convenzioni Le unità di misura utilizzate sono: • per le distanze: il centimetro; • per i carichi: il KiloNewton (KN), corrispondente a 101.9 kg per le forze; • per i carichi: il KiloNewton (KN*m), per i momenti; • nel caso di modello importati da MidasGen le unità saranno N e mm; 2.4 Attivazione licenza Al primo avvio appare la finestra di gestione della licenza. Il software in versione demo funzionerà per 30 giorni in modalità completa. Al cliente verrà assegnata una Licence ID e password. Per attivare la licenza ci sono 3 modalità. 1) Attivazione on line, senza necessità di contattare l’assistenza (più veloce e consigliata); 2) Via email è necessario attendere due controcodici di sblocco ; 3) Da un altro pc, nel caso in cui il pc su cui utilizzare il software non disponga di connessione internet. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 3 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 2.5 Disattivazione licenza Nel caso in cui si volesse spostare la licenza in un altro pc, basta utilizzare il comando “deattivazione licenza” . In questo modo si può riattivare la licenza da un’altra postazione e viceversa, senza limiti a numero di attivazioni e disattivazioni. 2.6 Avvio Applicazione L’applicazione deve essere avviata, successivamente all’avvio di TeklaStructures. Ovvero si avvia il programma con TeklaStructures già in esecuzione. 2.7 Lingua del software Il software eredita la lingua impostata da TeklaStructures. Le lingue disponibili sono: Italiano, Inglese, Francese, tedesco, Spagnolo, per le restanti lingue l’interfaccia grafica del software sarà in inglese. I listati sono tutti in Italiano. 2.8 Interfaccia Grafica del software Il software è stato sviluppato utilizzando le nuove tecniche di programmazione ad oggetti secondo gli standard Microsoft NET Framework 4.0. Dispone di una toolbar sempre in primo piano che può essere posizionata a piacimento nell’area di lavoro. Gli stessi comandi presenti nella toolbar sono riprodotti nel menu posizionato nell’area di notifica della barra di sistema Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 4 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vista Toolbar sempre in primo piano Vista Toolbar sempre in primo piano I comandi sono: - - - - Selezione Unione: Questo comando consente di attivare la procedura di selezione del singolo collegamento (conetto verde). A selezione avvenuta inizierà la procedura di verifica del collegamento; Apri dialogo: Questo comando consente di ottenere la finestra del software senza procedere alla selezione del singolo collegamento. Utile per ottenere la lista dei collegamenti, filtrarli per tipologia e procedere alla selezione multipla dei nodi elencati; Tendina Sollecitazioni: da questa tendina è possibile scegliere la fonte da cui attingere le sollecitazioni per la verifica dei nodi. Si può scegliere tra 4 possibilità: o Sollecitazioni da Tekla: per la verifica del singolo nodo vengono utilizzati i valori inseriti nella finestra delle proprietà del collegamento di TeklaStructures; o Sollecitazioni da griglia dati: per la verifica del singolo nodo vengono utilizzati i valori inseriti in griglia dati, inputando manualmente i singoli campi o predisponendo un file excel esterno, da cui copiare le 6 colonne x n righe; o A ripristino di resistenza: per la verifica del singolo nodo vengono utilizzati i valori plastici dei profili che compongono il collegamento; o Sollecitazioni da Midas: per la verifica del singolo nodo vengono utilizzati i valori provenienti dalla modellazione effettuata con il software MidasGen (per le specifiche vedi paragrafo seguente); Importa dati da MidasGen: questo comando consente di seleziona i file dati provenienti da MidasGen, contenenti tutte le sollecitazioni dell’intero modello (per le specifiche vedi paragrafo seguente); Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 5 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Manuale: Da questo comando si accede al manuale Pdf; Informazioni: Da questa finestra è possibile accedere alle informazioni generali del software. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 6 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Impostazioni Generali: Da questo finestra è possibile accedere alle impostazioni generali del software: o Normativa: Consente di scegliere tra EC3 e DM2008 per la definizione del valore di gammaM1; o Tipo di cls: consente di definire il tipo di cls con cui sono realizzate le fondazioni (necessario per la verifica dei nodi 1014 e 1052); o Distanza bordo cls: valore della distanza in mm tra i tirafondi ed il bordo esterno delle fondazioni (necessario per la verifica dei tirafondi nei nodi 1014 e 1052) o Il software dispone di un collegamento al server www.progettoarchimede.it per consentire di avere sempre il software aggiornato. La procedura può essere fatta manualmente ed esternamente al software, dall’apposita icona nel menu del sistema operativo nel gruppo JiointsForTekla oppure automaticamente ad ogni avvio del software, sempre che ci sia un collegamento internet attivo. o Raggio zoom al nodo. Questo valore consente di tarare il fattore di zoom nel click sull’albero di navigazione dei nodi nel modello. o Zoom al nodo nella treeview. Questo valore consente abilitare o disabilitare la possibilità di effettuare lo zoom al nodo nel modello; o Valori di default (per i materiali sconosciuti). In questo riquadro sono inseriti i valori di resistenza dei materiali nel caso in cui il materiale impostato non è presente nel database di JointsForTekla; o Valori di default (per i bulloni sconosciuti). In questo riquadro sono inseriti i valori di resistenza dei bulloni nel caso in cui il tipo di classe Bulloni non è presente nel database di JointsForTekla; - Esci: questo comando consente di uscire dall’applicazione. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 7 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 2.9 Sollecitazioni da Midas: Per la verifica del singolo nodo vengono utilizzati i valori provenienti dalla modellazione effettuata con il software MidasGen. La procedura chiede di scegliere il file Nomefilestruttura.mgt (creato precedentemente in Midas) ed automaticamente cerca di aprire il file Nomefilestruttura.xls realizzato in ambiente MidasGen come export delle sollecitazioni per ogni singola asta limitatamente agli estremi delle aste. Beam Force Elem Load Part Axial (N) Shear-y (N) Shear-z (N) Torsion (N*mm) Moment-y (N*mm) Moment-z (N*mm) 10 Test I[19] -4124.77 -671.49 -2221.33 46120.27 -3266282.54 10 Test J[20] -4124.77 -671.49 -2221.33 46120.27 12 Test I[23] 590.37 45.34 364.3 1317.91 1708190.43 191261.52 12 Test J[17] 590.37 45.34 364.3 1317.91 -477590.29 -80807.65 13 Test I[17] 2404.34 -116.89 1202.97 18216.89 2806294.49 1091194.53 13 Test J[19] 2404.34 -116.89 1202.97 18216.89 -4411530.53 1792537.87 14 Test I[19] 1815.19 3291.56 -2142.39 -47541.72 -4324823.76 5854364.61 14 sas J[21] 1815.19 3291.56 -2142.39 -47541.72 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 -4041028.7 3397721.79 -2026571.35 2102360.39 -4020313.06 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 8 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3 COLLEGAMENTI – TEORIA E METODO 3.1 Collegamento 128 (Trave – Flangia Colonna Saldato) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 9 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.1 Modellazione del nodo Il nodo deve essere progettato in coerenza alle modalità di collasso descritte nel EC3 – 2005. Di seguito vengono elencate le prescrizioni geometriche secondo le ipotesi di calcolo del EC3 -2005 ed utilizzate come ipotesi nel modulo di verifica dei nodi. 1. Irrigidimenti sulla colonna (vedi figura): Gli irrigidimenti sulla colonna devono essere disposti su entrambi i lati dell’anima: due superiormente in corrispondenza della flangia superiore, due inferiormente in corrispondenza della flangia inferiore. 2. Piatti supplementari: I piatti supplementari vanno disposti su entrambe le facce dell’anima della colonna. 3. Resistenze plastiche: Nelle verifiche a ripristino di resistenza, le resistenze plastiche considerate sono quelle della trave. N.B. La mancata osservazione delle precedenti prescrizioni può condurre a risultati fisici non reali. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 10 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.2 Analisi del nodo In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Anima della colonna soggetta a taglio (EC3 - 1-8 – Punto 6.2.6.1) ; - Anima della colonna a compressione trasversale (EC3 – 1-8 – Punto 6.2.6.2); - Anima della colonna a trazione trasversale (EC3 – 1-8 – Punto 6.2.6.3); - Flangia della colonna a flessione trasversale (EC3 – 1-8 – Punto 6.2.6.4); - Saldatura trave con la colonna (EC3 – 1-8 – Punto 4.5.3.3); - Flangia e anima della trave a compressione (EC3 – 1-8 – Punto 6.2.6.7). Verifiche locali: - Saldatura piatto supplementare; - Saldatura irrigidimenti colonna; - Saldatura irrigidimenti trave. Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 11 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M j , Ed M j , Rd - 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 1 3.1.3 Resistenza anima della colonna soggetta a taglio Azione tagliante nell’anima della colonna e riferimenti (EC3 - Parte 1-8) La resistenza di calcolo dell’anima della colonna soggetta a taglio, può essere determinata solo se la snellezza dell’anima della colonna soddisfa la condizione d / t w 69 Dove d (h 2t f ) 2r l’altezza dell’anima Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 12 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 235 fy coefficiente che tiene conto del materiale Per il significato di d e tw vedere la seguente figura. Il rapporto d / t w 69 serve a controllare l’instabilità per azione tagliante. Per aumentare la resistenza si procede inserendo: traversi orizzontali, traversi diagonali o piatti aggiuntivi sull’anima della colonna. 3.1.3.1 Azione La forza di taglio di progetto Vwp , Ed in generale è data dall’espressione: Vwp , Ed M b1, Ed M b 2, Ed z Vc1, Ed Vc 2, Ed 2 In JFT il valore secondo l’espressione di cui sopra, viene calcolato solo se i dati derivano da un software di calcolo che consente la determinazione delle azioni su tutti i lati del nodo (vedi Midas o da file di testo). Se le sollecitazioni vengono imputate da Tekla l’azione di taglio considerata vale: Vwp , Ed M Ed z Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione di taglio considerata vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 13 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vwp , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave Le forze che contribuiscono al taglio di calcolo Vwp , Ed è visualizzato dalla figura seguente, 3.1.3.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito Per una colonna con una sola trave (single-sided-joint), o per una colonna con due travi simili (double-sided-joint) la resistenza plastica di calcolo al taglio Vwp , Rd dell’anima della colonna non irrigidita, soggetta a una forza di taglio di progetto Vwp , Ed , è dato dall’espressione: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 14 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vwp , Rd 09 f y ,wc Avc 3 M 0 Dove: Avc A 2bt f (t w 2r )t f area resistente a taglio (EC3 – Parte -1-1, Punto 6.2.6) A 2bt f (h 2t f )t w (4 )r 2 2bt f (h 2t f )t w 0.8584r 2 area della sezione. Nodo con una sola trave (single-sided-joint) e nodo con due travi (double-sided-joint) 3.1.3.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito La resistenza di progetto a taglio sull’anima della colonna può essere aumentata mediante l'uso di irrigidimenti orizzontali o diagonali o mediante piatti supplementari sull’anima. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 15 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La presenza di rinforzi trasversali sull’anima sia nella zona di compressione che nella zona di tensione, aumenta la resistenza di progetto a taglio dell’anima della colonna Vwp , Rd , in questo caso la resistenza di progetto a taglio sull’anima viene aumentata di: Vwp ,add , Rd 4M pl , fc , Rd ma deve essere Vwp ,add , Rd 2M pl , fc , Rd 2M pl ,st , Rd ds ovvero si prende il valore più piccolo dei due ds dove: d s è la distanza tra la mezzeria dei rinforzi; M pl , fc , Rd è il momento resistente plastico di una flangia della colonna M pl ,st , Rd è il momento resistente plastico di un rinforzo. Il momento plastico di una flangia della colonna o di un rinforzo vale: M pl , fc , Rd M pl ,st , Rd 0.25bc t 2f M0 0.25bst t st2 M0 Dove bc e t f sono rispettivamente la base e lo spessore della flangia della colonna bst e t st sono rispettivamente la base complessiva dei due rinforzi e lo spessore del rinforzo. L’azione sui cordoni delle saldature per singolo lato del rinforzo valgono: Vwp ,add , Rd / 2 Esempio di irrigidimento trasversale sulla colonna Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 16 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it NOTA: Il giunto 128 è un giunto saldato, il calcolo prevede che gli irrigidimenti trasversali siano allineati con la flangia (EC3 – 1-8 punto 6.2.6.1). Quando vengono utilizzati rinforzi diagonali, la resistenza di progetto al taglio di dell’anima della colonna deve essere determinata secondo (EC3 – Parte -1-1, Punto 6.2.3). Data la geometria delle diagonali, lo sforzo normale plastico del singolo piatto vale: N pl ,diag Adiag f y ,diag 0 Che deve essere maggiore della forza trasmessa dalla flangia della trave N pl ,diag M Ed / cos z Dove M Ed è il momento di calcolo trasmesso da una singola trave hb hc arctan è l’angolo che la diagonale forma con l’asse parallelo alla flangia della trave hb e hc sono rispettivamente l’altezza della trave e l’altezza della colonna La resistenza di progetto a taglio del pannello della colonna Vwp , Rd viene aumentata di: Vwp ,add , Rd N pl ,diag cos Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 17 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Esempio di irrigidimento diagonale sulla colonna Se l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, si veda la Figura 6.5, l'area di taglio Avcw può essere aumentata di bs t wc . Se viene aggiunto un ulteriore piatto supplementare sul lato opposto della anima della colonna, questo non viene considerato al fine di aumentare la superficie di taglio. L’azione sui cordoni delle saldature del piatto per singolo lato valgono Vwp ,add , Rd . Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 18 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it NOTA: La saldabilità in un angolo deve essere presa in considerazione per una corretta modellazione del rinforzo con i piatti supplementari. I piatti supplementari sull’anima della colonna aumentano la rigidezza rotazionale di un giunto, aumentando la rigidità dell’anima della colonna a taglio, compressione o tensione (EC3 - 6.3.2 (1)). Il piatto supplementare deve rispettare le grandezze meccaniche e geometriche esposte di seguito secondo EC3: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in trazione e compressione, si veda la Figura 6.5; - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . - La larghezza bs di un piatto supplementare deve essere inferiore a 40 t s . - Saldature discontinue possono essere utilizzate in ambienti non corrosivi. Le saldature tra il piatto supplementare e il profilo devono essere progettate per resistere alle forze di resistenza (Vwp , Rd Vwp ,add , Rd ) / 2 . L’incremento delle resistenze sull’anima sono cumulative. La verifica locale è soddisfatta se: Vwp , Ed Vwp , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 19 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.4 Resistenza anima della colonna in compressione trasversale Anima della colonna in compressione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8) 3.1.4.1 Azione L’azione sulla parte compressa dell’anima della colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: Fc,wc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: Fc,wc , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.1.4.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito La resistenza di progetto dell’anima della colonna non rinforzata soggetta alla compressione trasversale vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 20 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fc,wc , Rd k wc beff ,c.wc t wc f y ,wc M0 ma deve essere Fc,wc , Rd k wc beff ,c.wc t wc f y ,wc M1 Viene considerata come resistenza dell’anima a compressione trasversale il minimo tra i due valori. La prima espressione rappresenta la resistenza dell’anima per frantumazione (nella figura è rappresentata con lettera “l”, column web crushing), la seconda espressione rappresenta la resistenza per instabilità dell’anima (nella figura è rappresentata con lettera “m”, column web buckling). Dove: è un fattore di riduzione per consentire i possibili effetti di interazione con taglio nel pannello della colonna in base alla tabella 6.3; beff ,c,wc è la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione che per un collegamento saldato vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 21 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it beff ,c,wc t fb 2 2ab 5(t fc s) ac , rc e ab sono come indicato in Figura 6.6. - Per profili laminati con sezione ad I o H: s rc - Per profili saldati con sezione ad I o H: s 2ac Definizione di beff ,c, wc è il fattore di riduzione dell’anima della colonna soggetta ad instabilità: - Se p 0.72 : 1.0 - Se p 0.72 : p 0.2 2 p p è la snellezza piatto (anima colonna): Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 22 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it p 0.932 beff ,c,wc d wc f y ,wc Et wc 2 - Per profili laminati con sezione ad I o H : d wc hc 2(t fc rc ) - Per profili saldati con sezione ad I o H : d wc hc 2(t fc 2ac ) k wc è un fattore di riduzione, che tiene conto dello sforzo longitudinale massimo di compressione com, Ed dovuto alla forza assiale e flessione trasmessa dalla trave alla colonna ovvero all’anima, quando eccede 0.7 f y ,wc (sforzo adiacente al raccordo tra anima e flangia di un laminato o la punta della saldatura di una sezione saldata), il suo valore in funzione di com, Ed vale: - Quando com, Ed 0.7 f y,wc : k wc 1.0 - Quando com, Ed 0.7 f y,wc : k wc 1.7 com, Ed f y ,wc In JFT viene sempre assunto il valore k wc 1.0 , in assenza di informazioni sull’anione normale della colonna. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 23 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.4.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito Se la resistenza minima dell’anima della colonna non rinforzata, soggetta ad un carico di punta di compressione come illustrato nella Figura 6,7, è dovuta alla sua instabilità, si procede a realizzare dei rinforzi. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 24 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per il rinforzo dell’anima soggetta a compressione trasversale, possono essere utilizzati: piatti supplementari sull’anima, irrigidimenti trasversali, rinforzi diagonali. Incremento delle resistenze dovute ai rinforzi trasversali e diagonali La presenza di rinforzi trasversali sull’anima nella zona di compressione, aumenta la resistenza di progetto a compressione con le stesse modalità della resistenza aggiuntiva a taglio sull’anima della colonna Vwp , Rd , in questo caso la resistenza di progetto a compressione sull’anima viene aumentata (in analogia con la resistenza a taglio dell’anima della colonna) di: Vwp ,add , Rd 4M pl , fc , Rd ds ma deve essere Vwp ,add , Rd 2M pl , fc , Rd 2M pl ,st , Rd ds Per il significato dei valori si rimanda alla verifica a taglio dell’anima della colonna. Quando vengono utilizzati rinforzi diagonali, la resistenza di progetto a compressione dell’anima della colonna deve essere determinata secondo EN 1993-1-1. Data la geometria delle diagonali, lo sforzo normale plastico del singolo piatto vale: N pl ,diag Adiag f y ,diag 0 Che deve essere maggiore della forza trasmessa dalla flangia della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 25 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N pl ,diag M Ed / cos z Dove Dove M Ed è il momento di calcolo trasmesso da una singola trave hb hc arctan è l’angolo che la diagonale forma con l’asse parallelo alla flangia della trave hb e hc sono rispettivamente l’altezza della trave e l’altezza della colonna La resistenza di progetto a taglio del pannello della colonna Vwp , Rd viene aumentata di: Vwp ,add , Rd N pl ,diag cos La resistenza di calcolo in presenza di irrigidimenti vale Fc,wc , Rd Fc,wc , Rd Vwp ,add , Rd NOTA: Il giunto 128 è un giunto saldato, il calcolo prevede che gli irrigidimenti trasversali siano allineati con la flangia (EC3 – 1-8 punto 6.2.6.2). Quando l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, devono essere rispettate le grandezze meccaniche e geometriche di seguito esposte: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione, si veda la Figura 6.5; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 26 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . In presenza del piatto supplementare sull’anima, lo spessore effettivo dell’anima da utilizzare per il calcolo di Fc,wc , Rd vale 1.5t wc , se è aggiunto un solo piatto supplementare, 2.0t wc se i piatti supplementari sono poste su entrambi i lati dell’anima. L’area resistente a taglio Avc dell’anima ai fini del calcolo di va aumentata di bs t wc L’incremento delle resistenze sull’anima sono cumulative. La verifica locale è soddisfatta se: Fc,wc , Ed Fc,wc , Rd 3.1.5 Resistenza anima della colonna in trazione trasversale Anima della colonna a trazione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 27 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.5.1 Azione L’azione sulla parte tesa dell’anima della colonna, per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: Ft ,wc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: Ft ,wc , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.1.5.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito La resistenza di progetto dell’anima della colonna non rinforzata soggetta a trazione trasversale vale: Ft , wc , Rd beff ,t , wc t wc f y, wc M0 dove: è un fattore di riduzione per consentire i possibili effetti di interazione con taglio nel pannello della colonna in base alla tabella 6.3. beff ,t , wc è la larghezza effettiva da considerare nell’anima della colonna a trazione che vale: beff ,t ,wc t fb 2 2ab 5(t fc s) (6.16) dove: - Per profili laminati con sezione ad I o H: s rc - Per profili saldati con sezione ad I o H: s 2ac Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 28 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it dove: ac e rc sono come indicato in Figura 6.8 e ab è come indicato in Figura 6.6. Il fattore di riduzione che tiene conto dei possibili effetti del taglio nel pannello della colonna viene calcolato dalla tabella 6.3, utilizzando il valore di beff ,t , wc calcolato per il nodo in esame. 3.1.5.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito Per il rinforzo dell’anima soggetta a trazione trasversale, possono essere utilizzati: piatti supplementari sull’anima, irrigidimenti trasversali, rinforzi diagonali. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 29 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it NOTA: Il giunto 128 è un giunto saldato, il calcolo prevede che gli irrigidimenti trasversali siano allineati con la flangia (EC3 – 1-8 punto 6.2.6.2). La saldatura di un rinforzo diagonale che collega la flangia della colonna deve essere presente su tutta la lunghezza del rinforzo, con la sezione di gola pari allo spessore dei rinforzi. Quando l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, devono essere rispettate le grandezze meccaniche e geometriche di seguito esposte: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione, si veda la Figura 6.5; - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . La resistenza di calcolo a trazione in presenza di un piatto supplementare dipende dallo spessore della gola delle saldature longitudinali che collegano le piastre supplementari all’anima. Lo spessore effettivo del t w,ef dovrebbe essere preso come segue: - Quando le saldature longitudinali sono a completa penetrazione con uno spessore di gola a t s si ha: - Per un piatto supplementare su un solo lato dell’anima: t w,eff 1.5t wc - Per piatti supplementari presenti su entrambe le parti dell’anima: t w,eff 2.0t wc Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 30 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Quando le saldature longitudinali sono a saldatura d'angolo con uno spessore di gola di una a ts 2 per una o due piatti supplementari sull’anima: - Per i gradi di acciaio S 235, S 275 e S 355: t w,eff 1.4t wc - Per i gradi di acciaio S 420 e S 460: t w,eff 1.3t wc L’area resistente a taglio Avc dell’anima ai fini del calcolo di va aumenta di bs t wc . La verifica locale è soddisfatta se: Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd 3.1.6 Resistenza flangia della colonna a flessione trasversale Flangia della colonna a trazione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8) 3.1.6.1 Azione L’azione sulla parte tesa della flangia della colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: F fc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 31 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: M b, pl F fc , Ed z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.1.6.2 Flangia della colonna non irrigidita La resistenza di progetto F fc , Rd della flangia della colonna non rinforzata per flessione, causata F fc , Rd da una tensione o compressione dalla flangia della trave, vale: beff ,b. fc t fb f y , fb M0 dove: beff ,b, fc è la larghezza beff efficace (vedi EC3 – 1-8 punto 4.10), considerando la flangia della trave come un piatto. La larghezza beff efficace vale beff t w 2s 7kt f dove: k (t f / t p )( f y, f / f y, p ) ma deve essere k 1 f y , f è la tensione di snervamento della flangia della sezione I o H; f y , p è la tensione di snervamento della piastra saldata alla sezione I o H. La dimensione s vale: - Per profili ad I o H laminati: s r - Per profili ad I o H saldati : s 2a Per la flangia di una sezione ad I o H non rinforzata, deve essere soddisfatto anche: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 32 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it beff ( f y, p / f y,u )b p dove: f y , p è la tensione di snervamento a trazione della lamiera saldata alla sezione I o H; b p è la larghezza della piastra saldata alla sezione I o H. In caso contrario, il giunto deve essere irrigidito. Definizione di beff ,c, fc Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 33 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.6.3 Flangia della colonna irrigidita Se la flangia della colonna è irrigidita trasversalmente, i rinforzi sono soggetti tesi e devono resistere all’azione normale, quelli compressi a flessione (condizione più gravosa), la resistenza aggiuntiva vale: F fc, Rd F fc, Rd Vwp ,add ,Rd dove: Vwp ,add , Rd è la resistenza aggiuntiva già definita nella verifica taglio dell’anima della colonna 3.1.7 Flangia e anima della trave a compressione Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8) 3.1.7.1 Azione L’azione sulla parte compressa della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: Fc, fb , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: Fc, fb , Ed M b, pl z Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 34 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.1.7.2 Trave non rinforzata La risultante delle forze a compressione della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa sull’anima della trave, agisce a livello del centro di compressione, la resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza della trave; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8. Per una trave rinforzata M c, Rd può essere calcolata trascurando la flangia intermedia. t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Centro di compressione e braccio di leva Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 35 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Se l'altezza della trave supera i 600 mm, la resistenza a compressione della flangia della trave viene limitata al 20% della resistenza relativa sempre alla flangia. Per il calcolo di M c, Rd in presenza di taglio, vedi EC3-1-1 punto6.2.8, si utilizza il momento ridotto M y ,V , Rd Aw2 W pl, y fy 4t w M 0 Dove 2V Ed 1 V pl, Rd 2 Per verifiche a ripristino di resistenza 0 3.1.7.3 Trave rinforzata Trave rinforzata. Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti Come nel caso di trave non rinforzata la resistenza di progetto a compressione della Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 36 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it flangia e dell’anima in corrispondenza dell’attacco trave – colonna è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza totale, comprensiva dell’altezza della trave e della massima altezza del rinforzo; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8, calcolato trascurando la flangia intermedia (flangia inferiore della trave). t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Se l'altezza totale trave con rinforzo supera i 600 mm, la resistenza a compressione della flangia della trave viene limitata al 20% della resistenza relativa sempre alla flangia. Per le travi rinforzate bisogna rispettare le seguenti regole, utili per la modellazione del nodo: - Il tipo di acciaio del rinforzo deve corrispondere a quello della trave; - La dimensione e lo spessore dell’anima del rinforzo non deve essere inferiore a quella della trave; - L'angolo della flangia del rinforzo rispetto alla trave non deve essere superiore a 45 °; Per una trave rinforzata sull’anima soggetta a compressione, la resistenza di progetto viene calcolata secondo EC3 1-8 punto 6.2.6.2 (vedi Resistenza anima della colonna in compressione trasversale). 3.1.8 Saldature La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. a è l’altezza di gola della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 37 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. La verifica della saldatura è soddisfatta se: Fw,Ed Fw, Rd dove: Fw, Ed è il valore di progetto della forza agente sull’intero cordone della saldatura; Fw, Rd è la resistenza di progetto dell’intero cordone della saldatura. Di seguito vengono riassunte le azione di calcolo da considerare per le verifiche delle saldature. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 38 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.1.8.1 Saldature su piatti supplementari L'azione di taglio sull’anima viene trasmessa al piatto supplementare tramite la saldatura, per il singolo piatto la verifica risulta soddisfatta se: Fw,Ed Vwp ,Rd Fw, Rd f vw.d a bs e Fw,Ed Vwp , Rd Fw, Rd f vw.d a ls 3.1.8.2 Saldature su piatti d’irrigidimento della colonna Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 39 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it a) Irrigidimento orizzontale - Saldatura sull’anima della colonna, per il singolo irrigidimento la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp ,add , Rd 2 Fw, Rd f vw.d a n br Dove br è la base del rinforzo (parallela all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) - Saldatura sulla flangia della colonna, per il singolo irrigidimento la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp ,add , Rd 2 Fw, Rd f vw.d a n hr Dove hr è l’altezza del rinforzo (ortogonale all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) b) Irrigidimento diagonale Fw, Ed M Ed / cos Fw, Rd f vw.d a 2 br z Dove br è la base del rinforzo (attacco sulla flangia della colonna) 3.1.8.3 Saldature trave – flangia colonna La flangia in genere deve resistere al momento flettente e sforzo normale, la saldatura sulla flangia viene verificata quando: Ft ,ep,Ed Dove M b ,Ed z N b ,Ed 2 Fw,Rd f vw.d a br br è la lunghezza del cordone sulla zona tesa o compressa della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 40 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it L’anima della trave in genere deve resistere al taglio, la saldatura sull’anima viene verificata quando: Ft ,ep, Ed Vb,Ed Fw,Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza del cordone sull’anima 3.1.9 Resistenza del nodo per azione assiale La resistenza di progetto a puro sforzo normale N j , Rd viene calcolata come il valore minimo delle singole resistenze ,calcolate per il nodo viste prima, a seconda che si tratti di compressione o trazione. 3.1.9.1 Resistenza a compressione La resistenza di progetto a compressione N j , Rd è il più piccolo dei seguenti valori: - Anima della colonna a compressione trasversale Fc,wc , Rd - Flangia e anima della trave a compressione 2Fc, fbRd . 3.1.9.2 Resistenza a trazione Lo sforzo normale resistente a trazione N j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo saldato è il più piccolo dei seguenti valori: - Saldatura trave con flangia della colonna Fw, Rd - Anima della colonna a trazione trasversale Ft ,wc , Rd - Flangia della colonna a trazione trasversale Ft , fc ,, Rd 3.1.10 Resistenza a taglio Il taglio viene trasferito totalmente dalla saldatura. La resistenza a taglio V j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo saldato può essere determinata da: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 41 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it V j ,Rd Fw, Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza del cordone sull’anima 3.1.11 Resistenza a flessione Il momento resistente di progetto a flessione di un giunto saldato viene calcolato come indicato in Figura 6.15 (a). Il momento di calcolo viene forzato al 25% del momento plastico della sezione più debole, se l’azione è inferiore. Il momento resistente di progetto M j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo saldato può essere determinata da: M j , Rd Ft , Rd z dove: Ft , Rd è minima resistenza a trazione del componente; z r è il braccio di leva. Il centro di compressione coincide con l’asse della flangia della trave soggetta a compressione. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 42 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La resistenza Ft , Rd del nodo trave-colonna di un nodo saldato è il più piccolo dei seguenti valori: - Saldatura trave con flangia della colonna Fw, Rd - Anima della colonna a trazione trasversale Ft ,wc , Rd - Flangia della colonna a trazione trasversale Ft , fc ,, Rd La resistenza di progetto Ft , Rd , viene ridotta per assicurare che: - Ft , Rd Vwp , Rd ; - La resistenza di progetto Ft , Rd non deve supera il più piccolo dei seguenti valori: - La resistenza di progetto dell’anima della colonna in compressione Fc,wc ,, Rd ; - La resistenza di progetto della flangia e anima della trave a compressione Fc, fb ,, Rd . 3.1.12 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione Se la forza assiale N Ed sulla trave supera il 5% della resistenza di progetto N pl , Rd , il dominio utilizzato vale: M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Con le grandezze viste in precedenza. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 43 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2 Collegamento 40 (Trave – Flangia Colonna bullonato, rinforzato) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 44 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.1 Modellazione del nodo Il nodo deve essere progettato in coerenza alle modalità di collasso descritte nel EC3 – 2005, di seguito vengono elencate le prescrizioni geometriche secondo le ipotesi di calcolo del EC3 -2005 ed utilizzate come ipotesi nel modulo di verifica dei nodi. 1. Irrigidimenti sulla colonna (vedi figura): Gli irrigidimenti sulla colonna devono essere disposti su entrambi i lati dell’anima: due superiormente, in genere e non obbligatoriamente in corrispondenza della flangia superiore, due inferiormente ,in genere e non obbligatoriamente in corrispondenza della flangia inferiore. 2. Piatti supplementari: I piatti supplementari vanno disposti su entrambe le facce dell’anima della colonna. 3. Resistenze plastiche: Nelle verifiche a ripristino di resistenza, le resistenze plastiche considerate sono quelle della trave. N.B. La mancata osservazione delle precedenti prescrizioni può condurre a risultati fisici non reali. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 45 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.2 Analisi del nodo In questo tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Anima della colonna soggetta a taglio; - Anima della colonna a compressione trasversale; - Anima della colonna a trazione trasversale; - Flangia della colonna a flessione trasversale; - Piastra di collegamento a flessione; - Verifica a taglio dei bulloni; - Verifica a rifollamento; - Flangia e anima della trave a compressione; - Anima della trave a trazione. Verifiche locali: - Saldatura piatto supplementare; - Saldatura irrigidimenti colonna; - Saldatura trave con piatto sulla flangia della colonna; - Saldatura irrigidimenti trave. Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato N j , Ed N j , Rd 1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 46 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 1 3.2.3 Resistenza anima della colonna soggetta a taglio Azione tagliante nell’anima della colonna e riferimenti (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.6.1) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 47 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La resistenza di calcolo dell’anima della colonna soggetta a taglio, può essere determinata solo se la snellezza dell’anima della colonna soddisfa la condizione d / t w 69 Dove d (h 2t f ) 2r l’altezza dell’anima 235 fy coefficiente che tiene conto del materiale Per il significato di d e tw vedere la seguente figura. Il rapporto d / t w 69 serve a controllare l’instabilità per azione tagliante. Per aumentare la resistenza si procede inserendo: traversi orizzontali, traversi diagonali o piatti aggiuntivi sull’anima della colonna. 3.2.3.1 Azione La forza di taglio di progetto Vwp , Ed in generale è data dall’espressione: Vwp , Ed M b1, Ed M b 2, Ed z Vc1, Ed Vc 2, Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 48 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In JFT il valore secondo l’espressione di cui sopra, viene calcolato solo se i dati derivano da un software di calcolo che consente la determinazione delle azioni su tutti i lati del nodo (vedi Midas o da file di testo). Se le sollecitazioni vengono imputate da Tekla l’azione di taglio considerata vale: Vwp , Ed M Ed z Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione di taglio considerata vale: Vwp , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave Le forze che contribuiscono al taglio di calcolo Vwp , Ed sono visualizzate dalla figura seguente, Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 49 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.3.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito Per una colonna con una sola trave (single-sided-joint), o per una colonna con due travi simili (double-sided-joint) la resistenza plastica di calcolo al taglio Vwp , Rd dell’anima della colonna non irrigidita, soggetta a una forza di taglio di progetto Vwp , Ed , è dato dall’espressione: Vwp , Rd 09 f y ,wc Avc 3 M 0 Dove: Avc A 2bt f (t w 2r )t f area resistente a taglio (EC3 – Parte -1-1, Punto 6.2.6) A 2bt f (h 2t f )t w (4 )r 2 2bt f (h 2t f )t w 0.8584r 2 è l’area della sezione. L’azione sui cordoni delle saldature per singolo lato del rinforzo valgono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 50 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vwp ,add , Rd / 2 Nodo con una sola trave (single-sided-joint) e nodo con due travi (double-sided-joint) 3.2.3.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito La resistenza di progetto a taglio sull’anima della colonna può essere aumentata mediante l'uso di irrigidimenti orizzontali o diagonali o mediante piatti supplementari sull’anima. La presenza di rinforzi trasversali sull’anima sia nella zona di compressione che nella zona di tensione, aumenta la resistenza di progetto a taglio dell’anima della colonna Vwp , Rd , in questo caso la resistenza di progetto a taglio sull’anima viene aumentata di: Vwp ,add , Rd 4M pl , fc , Rd ma deve essere Vwp ,add , Rd 2M pl , fc , Rd 2M pl ,st , Rd ds ovvero si prende il valore più piccolo dei due ds dove: d s è la distanza tra la mezzeria dei rinforzi; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 51 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M pl , fc , Rd è il momento resistente plastico di una flangia della colonna M pl ,st , Rd è il momento resistente plastico di un rinforzo. Il momento plastico di una flangia della colonna o di un rinforzo vale: M pl , fc , Rd M pl ,st , Rd 0.25bt 2f M0 0.25bst t st2 M0 L’azione sui cordoni delle saldature per singolo lato del rinforzo valgono: Vwp ,add , Rd / 2 Esempio di irrigidimento trasversale sulla colonna Quando vengono utilizzati rinforzi diagonali, la resistenza di progetto al taglio dell’anima della colonna deve essere determinata secondo (EC3 – Parte -1-1, Punto 6.2.3). Data la geometria delle diagonali, lo sforzo normale plastico del singolo piatto vale: N pl ,diag Adiag f y ,diag 0 Che deve essere maggiore della forza trasmessa dalla flangia della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 52 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N pl ,diag M Ed / cos z Dove Dove M Ed è il momento di calcolo trasmesso da una singola trave hb hc arctan è l’angolo che la diagonale forma con l’asse parallelo alla flangia della trave hb e hc sono rispettivamente l’altezza della trave e l’altezza della colonna La resistenza di progetto a taglio del pannello della colonna Vwp , Rd viene aumentata di: Vwp ,add , Rd N pl ,diag cos Esempio di irrigidimento diagonale sulla colonna Se l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, si veda la Figura 6.5, l'area di taglio Avcw può essere aumentata di bs t wc . Se viene aggiunto un ulteriore piatto supplementare sul lato opposto della anima della colonna, questo non viene considerato al fine di aumentare la superficie di taglio. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 53 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it NOTA: La saldabilità in un angolo deve essere presa in considerazione per una corretta modellazione del rinforzo con i piatti supplementari. I piatti supplementari sull’anima della colonna aumentano la rigidezza rotazionale di un giunto, aumentando la rigidità dell’anima della colonna a taglio, compressione o tensione (EC3 - 6.3.2 (1). Il piatto supplementare deve rispettare le grandezze meccaniche e geometriche esposte di seguito secondo EC3: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in trazione e compressione, si veda la Figura 6.5; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 54 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . Le saldature tra il piatto supplementare e il profilo devono essere progettate per resistere alle forze di progetto Vwp , Ed . La larghezza bs di un piatto supplementare deve essere inferiore a 40 t s . Saldature discontinue possono essere utilizzate in ambienti non corrosivi. L’incremento delle resistenze sull’anima son cumulative. La verifica locale è soddisfatta se: Vwp , Ed Vwp , Rd 3.2.4 Resistenza anima della colonna in compressione trasversale Anima della colonna in compressione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.6.2) 3.2.4.1 Azione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 55 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it L’azione sulla parte compressa dell’anima della colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: Fc,wc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: Fc,wc , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.2.4.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito La resistenza di progetto dell’anima della colonna non rinforzata soggetta alla compressione trasversale vale: Fc,wc , Rd k wc beff ,c.wc t wc f y ,wc M0 ma deve essere Fc,wc , Rd k wc beff ,c.wc t wc f y ,wc M1 Viene considerata come resistenza dell’anima a compressione trasversale il minimo tra i due valori. La prima espressione rappresenta la resistenza dell’anima per frantumazione (nella figura è rappresentata con lettera “l”, column web crushing), la seconda espressione rappresenta la resistenza per instabilità dell’anima (nella figura è rappresentata con lettera “m”, column web buckling). Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 56 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove: è un fattore di riduzione per consentire i possibili effetti di interazione con taglio nel pannello della colonna in base alla tabella 6.3; beff ,c,wc è la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione che per un collegamento bullonato con piastra sulla flangia della colonna vale: beff ,c,wc t fb 2 2a p 5(t fc s) s p dove s p è la lunghezza ottenuta per dispersione di 45 ° fino al contatto della piastra con la flangia della colonna (deve essere almeno uguale a t p e a condizione che la lunghezza alla fine del piatto in corrispondenza della flangia della colonna non sia inferiore a 2t p ). - Per profili laminati con sezione ad I o H: s rc - Per profili saldati con sezione ad I o H: s 2ac Le grandezze sono indicate in Figura 6.6. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 57 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Definizione di beff ,c, wc è il fattore di riduzione dell’anima della colonna soggetta ad instabilità: - Se p 0.72 : 1.0 - Se p 0.72 : p 0.2 2 p p è la snellezza piatto (anima colonna): p 0.932 beff ,c,wc d wc f y ,wc Et wc 2 - Per profili laminati con sezione ad I o H : d wc hc 2(t fc rc ) - Per profili saldati con sezione ad I o H : d wc hc 2(t fc 2ac ) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 58 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it k wc è un fattore di riduzione, che tiene conto dello sforzo longitudinale massimo di compressione com, Ed dovuto alla forza assiale e flessione trasmessa dalla trave alla colonna ovvero all’anima, quando eccede 0.7 f y ,wc (sforzo adiacente al raccordo tra anima e flangia di un laminato o la punta della saldatura di una sezione saldata), il suo valore in funzione di com, Ed vale: - Quando com, Ed 0.7 f y,wc : k wc 1.0 - Quando com, Ed 0.7 f y,wc : k wc 1.7 com, Ed f y ,wc In JFT viene sempre assunto il valore k wc 1.0 , in assenza di informazioni sull’anione normale della colonna. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 59 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.4.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito Se la resistenza minima dell’anima della colonna non rinforzata, soggetta ad un carico di punta di compressione come illustrato nella Figura 6,7, è dovuta alla sua instabilità, si procede a realizzare dei rinforzi. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 60 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per il rinforzo dell’anima soggetta a compressione trasversale, possono essere utilizzati: piatti supplementari sull’anima, irrigidimenti trasversali, rinforzi diagonali. Incremento delle resistenze dovute ai rinforzi trasversali e diagonali La presenza di rinforzi trasversali sull’anima nella zona di compressione, aumenta la resistenza di progetto a compressione con le stesse modalità della resistenza aggiuntiva a taglio sull’anima della colonna Vwp , Rd , in questo caso la resistenza di progetto a compressione sull’anima viene aumentata (in analogia con la resistenza a taglio dell’anima della colonna) di: Vwp ,add , Rd 4M pl , fc , Rd ds ma deve essere Vwp ,add , Rd 2M pl , fc , Rd 2M pl ,st , Rd ds Per il significato dei valori si rimanda alla verifica a taglio dell’anima della colonna. Quando vengono utilizzati rinforzi diagonali, la resistenza di progetto a compressione dell’anima della colonna deve essere determinata secondo EN 1993-1-1. Data la geometria delle diagonali, lo sforzo normale plastico del singolo piatto vale: N pl ,diag Adiag f y ,diag 0 Che deve essere maggiore della forza trasmessa dalla flangia della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 61 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N pl ,diag M Ed / cos z Dove Dove M Ed è il momento di calcolo trasmesso da una singola trave hb hc arctan è l’angolo che la diagonale forma con l’asse parallelo alla flangia della trave hb e hc sono rispettivamente l’altezza della trave e l’altezza della colonna La resistenza di progetto a taglio del pannello della colonna Vwp , Rd viene aumentata di: Vwp ,add , Rd N pl ,diag cos La resistenza di calcolo in presenza di irrigidimenti vale Fc,wc , Rd Fc,wc , Rd Vwp ,add , Rd Quando l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, devono essere rispettate le grandezze meccaniche e geometriche di seguito esposte: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione, si veda la Figura 6.5; - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 62 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In presenza del piatto supplementare sull’anima, lo spessore effettivo dell’anima da utilizzare per il calcolo di Fc,wc , Rd vale 1.5t wc , se è aggiunto un solo piatto supplementare, 2.0t wc se i piatti supplementari sono posti su entrambi i lati dell’anima. L’area resistente a taglio Avc dell’anima ai fini del calcolo di va aumenta di bs t wc L’incremento delle resistenze sull’anima sono cumulative. La verifica locale è soddisfatta se: Fc,wc , Ed Fc,wc , Rd 3.2.5 Resistenza anima della colonna in trazione trasversale Anima della colonna a trazione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.6.3) 3.2.5.1 Azione L’azione sulla parte tesa dell’anima della colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: Ft ,wc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 63 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: Ft ,wc , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave 3.2.5.2 Pannello d’anima di colonna non irrigidito La resistenza di progetto dell’anima della colonna non rinforzata soggetta a trazione trasversale vale: Ft , wc , Rd beff ,t , wc t wc f y, wc M0 dove: è un fattore di riduzione per consentire i possibili effetti di interazione con il taglio nel pannello della colonna in base alla tabella 6.3. La larghezza efficace beff ,t , wc dell’anima della colonna a trazione è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub rappresentato dalla flangia della colonna a flessione trasversale non irrigidita. beff ,t ,wc leff Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 64 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per il calcolo si considera la più piccola delle l eff , in genere la massima forza di trazione si ha nei bulloni estremi, si prenderanno in considerazione i bulloni estremi (End bolt-row) tab. 6.4, considerati individualmente e non come gruppo. Il fattore di riduzione che tiene conto dei possibili effetti del taglio nel pannello della colonna viene calcolato dalla tabella 6.3, utilizzando il valore di beff ,t ,wc calcolato per il nodo in esame. 3.2.5.3 Pannello d’anima di colonna irrigidito Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 65 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La larghezza efficace beff ,t ,wc dell’anima della colonna a trazione è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub rappresentato dalla flangia della colonna a flessione trasversale irrigidita. beff ,t ,wc leff Per il calcolo si considera la più piccola delle l eff , in genere la massima forza di trazione si ha nei bulloni estremi, se il piatto collegamento è esteso si prendono le righe finali adiacenti al rinforzo (End bolt-row adjacent to a stiffener), se il piatto non è esteso si considerano le righe adiacenti al rinforzo (bolt-row adjacent to a stiffener) vedi tab. 6.5, le righe vengono considerate individualmente e non come facente parte di un gruppo. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 66 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per il rinforzo dell’anima soggetta a trazione trasversale, possono essere utilizzati: piatti supplementari sull’anima, irrigidimenti trasversali, rinforzi diagonali. Le saldature di un rinforzo diagonale che collega la flangia della colonna devono essere presenti su tutta la lunghezza del rinforzo, con la sezione di gola pari allo spessore dei rinforzi. Quando l’anima della colonna è rinforzata con l'aggiunta di un piatto supplementare, devono essere rispettate le grandezze meccaniche e geometriche di seguito esposte: - tipo di acciaio del piatto supplementare sull’anima della colonna uguale a quella della colonna; - larghezza bs del piatto supplementare sull’anima della colonna esteso fino al raggio dell’anima della colonna con la flangia della colonna o della saldatura (fig. 6.5); - lunghezza l s del piatto supplementare tale che si estenda su tutta la larghezza efficace dell’anima della colonna in compressione, si veda la Figura 6.5; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 67 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - spessore t s del piatto supplementare non inferiore allo spessore dell’anima della colonna t wc . La resistenza di calcolo a trazione in presenza di un piatto supplementare dipende dallo spessore della gola delle saldature longitudinali che collegano le piastre supplementari all’anima. Lo spessore effettivo del t w,ef dovrebbe essere preso come segue: - Quando le saldature longitudinali sono a completa penetrazione con uno spessore di gola a t s è: - Per un piatto supplementare su un solo lato dell’anima: t w,eff 1.5t wc - Per piatti supplementari presenti su entrambe le parti dell’anima: t w,eff 2.0t wc - Quando le saldature longitudinali sono a saldatura d'angolo con uno spessore di gola di una a ts 2 per una o due piatti supplementari sull’anima: - Per i gradi di acciaio S 235, S 275 e S 355: t w,eff 1.4t wc - Per i gradi di acciaio S 420 e S 460: t w,eff 1.3t wc L’area resistente a taglio Avc dell’anima ai fini del calcolo di va aumenta di bs t wc . La verifica locale è soddisfatta se: Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 68 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.6 Resistenza flangia della colonna a flessione trasversale Flangia della colonna a trazione e riferimenti (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.6.4) 3.2.6.1 Azione L’azione sulla parte tesa della flangia della colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: f fc , Ed M b, Ed z N b, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: F fc , Ed M b, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hb t f ,b M b, pl è il momento plastico della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 69 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.6.2 Flangia della colonna non irrigidita La resistenza di progetto e le modalità di collasso della flangia della colonna non rinforzata soggetta a flessione trasversale, vengono calcolate considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. La definizione delle dimensioni emin e m da utilizzare per le verifiche secondo EC3 – 1-8 punto 6.2.4, è definita nella Figura 6.8. La lunghezza effettiva equivalente del T-stub deve essere determinato per la singola fila di bulloni e per il gruppo di bulloni (in conformità a EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2) dai valori indicati per ogni riga di bulloni dalla tabella 6.4. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 70 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 71 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 72 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Esempio di meccanismi di collasso flangia della colonna non irrigidita, Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 73 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La grandezza e1 è la distanza dei bulloni esterni dal bordo piastra (vedi figura) Per il significato della lunghezza effettiva vedi la seguente figura Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 74 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.6.3 Flangia della colonna irrigidita Per aumentare la resistenza di progetto della flangia della colonna a flessione trasversale, vengono utilizzati irrigidimenti trasversali e/o rinforzi diagonali. La resistenza di progetto e le modalità di collasso della flangia della colonna non rinforzata soggetta a flessione trasversale, vengono calcolati considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di bulloni su entrambi i lati di un rinforzo viene modellato come un equivalente T-stub per la flangia, vedi Figura 6.9. La resistenza di progetto e le modalità di collasso vanno determinati separatamente per ogni equivalente T-stub. Per le dimensioni emin e m si veda la Figura 6.8. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata, in conformità all’ EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2, utilizzando i valori per ogni fila di bullone riportati nella tabella 6.5. Il valore di è ottenuto dalla Figura 6.11. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 75 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Gli irrigidimenti devono soddisfare i requisiti specificati per le verifiche a taglio dell’anima della colonna (EC3 – 1-8 punto 6.2.6.1). 3.2.7 Piastra di collegamento a flessione La resistenza di progetto e le modalità di collasso di un piastra in flessione, vengono calcolati considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di file di bulloni, entrambi i lati di un rinforzo collegato alla piastra terminale vanno trattati come separati equivalente T-stub. In una piastra estesa, intesa come la parte della piastra estesa sopra la trave (extended end - plate), la riga di bulloni nella parte estesa viene trattata come un equivalente separato T-stub, vedi Figura 6.10. La resistenza di progetto e le modalità di collasso viene determinata separatamente per ogni equivalente T-stub. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 76 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La dimensione emin (EC3 – 1-8 punto 6.2.4) si ricava dalla Figura 6.8 per quella parte della che si trova tra la flangia superiore ed inferiore della trave. Per la parte estesa della piastra emin va preso come e x , vedi Figura 6.10. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata in conformità al’EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2 utilizzando i valori per ogni fila di bulloni riportati nella tabella 6.6. I valori di m e m x da utilizzare per la Tabella 6.6 si ricavano dalla Figura 6.10. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 77 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Da notare come per le righe comprese tra la flangia superiore ed inferiore della trave la l eff è una grandezza verticale come il caso della l eff flangia della colonna Mentre la parte estesa della piastra l eff è una grandezza orizzontale. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 78 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La parte estesa della flangia viene trattata separatamente In genere per la piastra si hanno valori diversi della l eff dell’elemento equivalente a T-stub equivalente per le file comprese tra la flangia della trave, queste risentono dell’irrigidimento fornito dall’anima della trave e quindi ha resistenza e rigidezza superiori rispetto selle fila della parte estesa della piastra. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 79 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 80 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 81 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.8 Flangia e anima della trave a compressione 3.2.8.1 Trave non rinforzata Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti La risultante delle forze a compressione della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa sull’anima della trave, si presume che agiscano a livello del centro di compressione. La resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza della trave; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8. Per una trave rinforzata M c, Rd può essere calcolata trascurando la flangia intermedia. t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 82 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Centro di compressione Se l'altezza della trave supera i 600 mm, il contributo della trave la resistenza a compressione di progettazione dovrebbe essere limitato al 20%. Per il calcolo di M c, Rd in presenza di taglio, vedi EC3-1-1 punto6.2.8, si utilizza il momento ridotto M y ,V , Rd Aw2 W pl, y fy 4t w M 0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 83 di 319 a Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove 2V Ed 1 V pl, Rd 2 3.2.8.2 Trave rinforzata Trave rinforzata. Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti Come nel caso di trave non rinforzata la resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima in corrispondenza dell’attacco trave – colonna è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza totale, comprensiva dell’altezza della trave e della massima altezza del rinforzo; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8, calcolato trascurando la flangia intermedia (flangia inferiore della trave). t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 84 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Se l'altezza totale trave con rinforzo supera i 600 mm, il contributo della trave alla resistenza a compressione di progettazione dovrebbe essere limitato al 20%. Per le travi rinforzate bisogna rispettare le seguenti regole, utili per la modellazione del nodo: - Il tipo di acciaio del rinforzo deve corrispondere a quello della trave; - La dimensione e lo spessore dell’anima del rinforzo non deve essere inferiore a quella della trave; - L'angolo della flangia del rinforzo rispetto alla trave non deve essere superiore a 45 °; Per una trave è rinforzata, l’anima della trave è soggetta a compressione, la sua resistenza di progetto viene calcolata secondo EC3 1-8 punto 6.2.6.2 (vedi Resistenza anima della colonna in compressione trasversale). 3.2.9 Anima della trave a trazione Anima e flangia della trave a trazione e riferimenti La resistenza a trazione dell’anima della trave è data dalla seguente espressione: Ft , wb , Rd beff ,t , wb t wb f y , wb M0 La larghezza efficace beff ,t ,wb è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 85 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it rappresentato dalla piastra a flessione, per file comprese tra le due flangie della trave, considerando la singola fila ed i gruppi di bulloni. 3.2.10 Saldature La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. La verifica della saldatura è soddisfatta se: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 86 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fw,Ed Fw, Rd dove: Fw, Ed è il valore di progetto della forza agente sull’intero cordone della sladatura; Fw, Rd è la resistenza di progetto dell’intero cordone della saldatura. Di seguito vengono riassunti le azione di calcolo da considerare per le verifiche delle saldature. 3.2.10.1 Saldature su piatti supplementari L'azione di taglio sull’anima viene trasmessa al piatto supplementare tramite la saldatura, la verifica risulta soddisfatta se: Fw,Ed Vwp.Ed Fw,Rd f vw.d a bs e Fw,Ed Vwp , Ed Fw, Rd f vw.d a ls Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 87 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.10.2 Saldature su piatti d’irrigidimento della colonna c) Irrigidimento orizzontale - Saldatura sull’anima della colonna, la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp.Ed Fw, Rd f vw.d a n br Dove br è la base del rinforzo (parallela all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) - Saldatura sulla flangia della colonna, la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp.Ed Fw, Rd f vw.d a n hr Dove hr è l’altezza del rinforzo (ortogonale all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) d) Irrigidimento diagonale Fw, Ed M Ed / cos Fw, Rd f vw.d a 2 br z Dove br è la base del rinforzo (attacco sulla flangia della colonna) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 88 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.10.3 Saldature trave – piastra di collegamento alla colonna La flangia in genere deve resistere al momento flettente e sforzo normale, la saldatura sulla flangia viene verificata quando: Ft ,ep,Ed Dove M b ,Ed z N b ,Ed 2 Fw,Rd f vw.d a br br è la lunghezza del cordone sulla zona tesa o compressa della trave L’anima della trave in genere deve resistere al taglio, la saldatura sull’aniama viene verificata quando: Ft ,ep,Ed V Fw,Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza del cordone sull’anima 3.2.11 Resistenza del nodo per azione assiale La resistenza di progetto a puro sforzo normale N j , Rd viene calcolata come il valore minimo delle singole resistenze calcolate per il nodo visto prima, a seconda che si tratti di compressione o trazione. 3.2.11.1 Resistenza a compressione La resistenza di progetto a compressione N j , Rd è il più piccolo dei seguenti valori: - Anima della colonna a compressione trasversale 2Fc,wc , Rd - Flangia e anima della trave a compressione N pl ,b (sforzo normale plastico della trave). 3.2.11.2 Resistenza a trazione Lo sforzo normale di trazione N j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 89 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Rd nrow Ftr , Rd dove: Ftr , Rd è la resistenza efficace di calcolo di tensione della fila di bulloni r; nrow è il numero di file di bulloni. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bullone r, preso come singola fila di bulloni, è la più piccola resistenza di progettazione a tensione per una singola fila di bullone dei seguenti componenti di base: - Anima della colonna a trazione trasversale Ft ,wc , Rd - Flangia della colonna a flessione trasversale Ft , fc ,, Rd - Piastra di collegamento a flessione Ft ,ep,, Rd - Anima della trave a trazione Ft ,wb ,, Rd - Flangia e anima della trave a trazione N pl ,b 3.2.12 Resistenza a taglio Il taglio viene trasferito totalmente ai bulloni, la resistenza di progetto a taglio dipende quindi dalla loro resistenza a taglio. Per una connessione a taglio di Categoria A (EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 90 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per i bulloni del nodo sollecitati a trazione (vedi bulloni a trazione nel caso di flessione) la loro resistenza va ridotta di 0.4 / 1.4 , quindi: Fv,, Rd Fv,,tr , Rd 0.4 1.4 Dove Fv,,tr , Rd v f ub A è la resistenza a taglio dei bulloni sollecitato pure a trazione. M2 La resistenza a taglio V j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: V j , Rd nbolt Fv,Rd 1 La verifica a rifollamento per singolo bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 In assenza di forza di taglio viene considerata comunque una forza di taglio pari al 2,5% della capacità della forza normale della sezione più debole. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 91 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.13 Resistenza a flessione Il momento resistente di progetto a flessione di un giunto bullonato con piastra che ha una sola fila di bulloni in tensione (o se viene considerata una sola fila di bulloni in tensione) viene calcolato come indicato in Figura 6.15 (c). Il momento resistente di progetto di un giunto bullonato con piastra con più di una fila di bulloni in tensione deve essere determinata come specificato in 6.2.7.2. Per il centro di compressione vedi Figura 6.15. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 92 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 93 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Il momento di calcolo viene forzato al 25% del momento plastico della sezione più debole, se l’azione è inferiore. Il momento resistente di progetto M j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: M j , Rd hr Ftr ,Rd r dove: Ftr , Rd è la resistenza efficace di calcolo di tensione della fila di bulloni r; hr è la distanza tra la fila di bulloni r dal centro di compressione; r è il numero di fila del bullone. NOTA: le file di bulloni sono numerate a partire dalla fila di bulloni più lontana dal centro di compressione. Il centro di compressione è in linea con il centro della flangia di compressione del membro collegato. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bulloni viene determinata in sequenza, a partire dalla fila di bulloni 1, ovvero dalla fila di bulloni più lontana dal centro di compressione, poi procedendo alla fila 2, ecc. Nel determinare l'effettiva resistenza di progetto Ftr , Rd della fila di bulloni r tutte le file di bulloni più vicine al centro di compressione vengono ignorate. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bulloni r viene presa come la tensione resistente di calcolo Ftr , Rd di una singola fila di bulloni come il più piccolo valore della resistenza tensione di progettazione per una singola fila di bulloni dei componenti: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 94 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Anima della colonna a trazione trasversale Ft ,wc , Rd - Flangia della colonna a flessione trasversale Ft , fc ,, Rd - Piastra di collegamento a flessione Ft ,ep,, Rd Ft ,wb,,Rd - Anima della trave a tensione L'effettiva tensione resistente di progetto Ftr , Rd , della fila di bulloni r, viene ridotta al di sotto del valore di Ftr , Rd per assicurare che tutti i bulloni rispettino le seguenti condizioni: - La resistenza di progetto totale Ftr ,Rd Vwp , Rd - La resistenza di progetto totale Ftr ,Rd non supera il più piccolo dei seguenti valori: ; - La resistenza di progetto dell’anima della colonna in compressione Fc,wc ,, Rd ; - La resistenza di progetto della flangia trave e web in compressione Fc, fb ,, Rd . La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd , della fila di bulloni r, viene ridotta al di sotto del valore di Ftr , Rd , per garantire che la somma delle resistenze di progettazione adottate per la fila in esame fino alla fila r che fanno parte dello stesso gruppo dei bulloni, non superano la resistenza di progetto di quel gruppo nel suo complesso. Il controllo viene eseguito per i seguenti componenti: - Anima della colonna a trazione trasversale Ft ,wc , Rd - Flangia della colonna a flessione trasversale Ft , fc ,, Rd - Piastra di collegamento a flessione Ft ,wb,,Rd - Anima della trave a tensione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 Ft ,ep,, Rd del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 95 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.14 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione Se la forza assiale N Ed sulla trave supera il 5% della resistenza di progetto N pl , Rd , il dominio conservatore da poter essere utilizzato vale: M j , Ed M j , Rd N j , Ed 1 N j , Rd 3.2.15 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 96 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.16 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 97 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 98 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.17 Note sull’utilizzo del nodo La procedura di calcolo non esegue correttamente il calcolo se è presente una serie di bulloni nei piatti d’anima. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 99 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.3 Collegamento 141 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su flangia o su anima) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 100 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Questo tipo di collegamento, generalmente utilizzato sui nodi di estremità,viene considerato come un vincolo cerniera. In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza squadretta su elemento secondario (trave portata); - Resistenza squadretta su elemento primario (trave portante); Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo cerniera sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd 1 3.3.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura Qui vengono richiamate i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni e delle singole saldature. 3.3.1.1 Resistenza a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 101 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.3.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone 3.3.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 102 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 103 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.3.1.4 Resistenza della saldatura La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 104 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. 3.3.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative alla trave portata avranno il pedice wb per la trave portante il pedice wc. 3.3.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata I componenti resistenti sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 105 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portata, che può essere bullona o saldata sull’anima della trave portata, la squadretta può essere presente su una o su entrambe le facce dell’anima; - squadretta su anima della trave portante o su anima della colonna o su flangia della colonna, il numero delle squadrette dipende dal numero della squadrette presenti sulla trave portata (vedi squadretta su anima trave portata); 3.3.3.1 Squadretta bullonata all’anima della trave portata Detta N j , Ed l’azione normale sulla trave portata, questa impegna in egual modo tutti i bulloni della squadretta, la resistenza a trazione o compressione sulla squadretta nell’anima della trave portata dipende dalla resistenza a taglio dei bulloni. Sulla squadretta va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La resistenza complessiva a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv, Rd un angolare sull’anima della trave Vwb , Rd 2nbolt Fv, Rd angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Deve essere che: N j , Ed Vwb , Rd La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed N j ,, Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.3.3.2 Squadretta saldata all’anima della trave portata La singola squadretta deve avere la saldatura su entrambi i bordi (superiore ed inferiore). La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l un angolare sull’anima della trave Fw,wb , Rd f vw.d a 4 l angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Deve essere che: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 106 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Ed Fw,wb , Ed Fw,wb , Rd dove: Fw,wb , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.3.3.3 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante A resistere allo sforzo assiale proveniente dalla trave portata sono i bulloni soggetti a trazione, la resistenza complessiva vale: Ft ,wc , Rd nbolt 0.9 f ub As M2 Deve essere che: N j , Ed Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd 3.3.3.4 Squadretta saldata sull’anima della trave portante La singola squadretta deve avere la saldatura su entrambi i bordi (superiore ed inferiore). La resistenza vale: Fw,wc , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wc , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: N j , Ed Fw,wc , Ed Fw,wc , Rd dove: Fw,wc , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.3.4 Resistenza del nodo per azione tagliante I componenti resistenti sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 107 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portata, che può essere bullona o saldata sull’anima della trave portata, possono essere una o due se su entrambe le facce dell’anima; - squadretta su anima della trave portante, possono essere una o due (vedi squadretta su anima trave portata). 3.3.4.1 Squadretta bullonata all’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla squadretta sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed Vwb , Ed e1 Taglio Torsione Dove e1 è la distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni e l’asse dell’anima della trave portante. Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwb , Ed Fv,V ,wb , Ed nbolt M Fv, H ,wb , Ed wb , Ed yi yi2 Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dei bulloni La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wb , Ed Fv,,V ,wb , Ed 2 Fv,, H ,wb , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wb ,Ed nblot Fv,,wb ,Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv,wb , Rd un angolare sull’anima della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 108 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vwb , Rd 2nbolt Fv,wb , Rd angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Deve essere che: V j ,wb , Ed Vwb , Rd Sulla squadretta va comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wb , Ed V j ,wb , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.3.4.2 Squadretta saldata all’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sulla squadretta sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed Vwb , Ed e1 Taglio Torsione Dove e1 è la distanza tra il baricentro dei cordoni e l’asse dell’anima della trave portante. Le sollecitazioni sul singolo cordone per squadretta vale: Vwb , Ed Fw,V ,wb , Ed 2 M wb , Ed Fw, H ,wb , Ed (h a) Azione vertivale Azione orizzontale Dove h è l’altezza della trave; a è l’altezza del cordone. La risultante delle forze vale Fw,,wb , Ed Fw,,V ,wb , Ed 2 Fw,, H ,wb , Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 109 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it L’insieme dei cordoni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wb , Ed nweld Fw,,wb , Ed La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wb , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: V j ,wb , Ed Fw,wb , Rd 3.3.4.3 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla singola squadretta sono: Se è presente solo una squadretta: Vwc , Ed V j , Ed M wc , Ed Vwc , Ed e1 Taglio Torsione Se sono presenti due squadrette: V Vwc , Ed j , Ed 2 M wc , Ed Vwc , Ed e1 T aglio T orsione Dove e1 è la massima distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni su una singola squadretta e l’asse dell’anima della trave portante. Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M wc , Ed Fv, H ,wc , Ed yi 2 y i Azione vertivale Azione orizzontale Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 110 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dei bulloni La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sulla squadretta comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.3.4.4 Squadretta saldata all’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sulla squadretta sono: Se è presente solo una squadretta: Vwc , Ed V j , Ed M wc , Ed Vwc , Ed e1 Taglio Torsione Se sono presenti due squadrette: V Vwc , Ed j , Ed 2 M wc , Ed Vwc , Ed e1 T aglio Dove T orsione e1 è la distanza tra il baricentro dei cordoni e l’asse dell’anima della trave portante. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 111 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Le sollecitazioni sul singolo cordone per squadretta vale: Vwc , Ed Fw,V ,wc , Ed 2 M wc , Ed Fw, H ,wc , Ed bsquadretta Azione vertivale Azione orizzontale Dove bsquadretta è la base della squadretta che viene dimezzata in presenza di una sola squadretta. La risultante delle forze vale Fw,,wc , Ed Fw,,V ,wc , Ed 2 Fw,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei cordoni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nweld Fw,,wc , Ed La resistenza vale: Fw,wc , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wc , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: V j ,wc , Ed Fw,wc , Rd 3.3.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed N j , Rd 1 Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio il dominio di resistenza è Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 112 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it V j , Ed V j , Rd 1 Il valore di V j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione tagliante viste prima. 3.3.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd 3.3.7 Verifiche geometriche Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 113 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La procedura provvede a verificare le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 114 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 115 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.4 Collegamento 143 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su anima flangia o su anima colonna) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 116 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Questo tipo di collegamento, viene generalmente utilizzato per garantire la continuità della trave portata, trave – trave continua (nodi su trave continua), il nodo trasmette anche momento, ed è assimilabile come vincolo incastro. In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza squadretta su elemento secondario (trave portata); - Resistenza squadretta su elemento primario (trave portante); Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo incastro sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , resistenza flettente di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione combinata taglio e flessione M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 3.4.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura Qui vengono richiamate i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni e delle singole saldature. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 117 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.4.1.1 Resistenza a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.4.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone 3.4.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 118 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 119 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.4.1.4 Resistenza della saldatura La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 120 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. 3.4.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative alla trave portata avranno il pedice wb per la trave portante il pedice wc. 3.4.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata I componenti resistenti sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 121 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portata, che può essere bullona o saldata sull’anima della trave portata, la squadretta può essere presente su una o su entrambe le facce dell’anima; - squadretta su anima della trave portante o su anima della colonna o su flangia della colonna, il numero delle squadrette dipende dal numero della squadrette presenti sulla trave portata (vedi squadretta su anima trave portata); 3.4.3.1 Squadretta bullonata all’anima della trave portata Detta N j , Ed l’azione normale sulla trave portata, questa impegna in egual modo tutti i bulloni della squadretta, la resistenza a trazione o compressione sulla squadretta nell’anima della trave portata dipende dalla resistenza a taglio dei bulloni. Sulla squadretta va comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La resistenza complessiva a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv, Rd un angolare sull’anima della trave Vwb , Rd 2nbolt Fv, Rd angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Deve essere che: N j , Ed Vwb , Rd La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed N j ,, Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.4.3.2 Squadretta saldata all’anima della trave portata La singola squadretta deve avere la saldatura su entrambi i bordi (superiore ed inferiore). La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l un angolare sull’anima della trave Fw,wb , Rd f vw.d a 4 l angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Deve essere che: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 122 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Ed Fw,wb , Ed Fw,wb , Rd dove: Fw,wb , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.4.3.3 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante A resistere allo sforzo assiale proveniente dalla trave portata sono i bulloni soggetti a trazione, la resistenza complessiva vale: Ft ,wc , Rd nbolt 0.9 f ub As M2 Deve essere che: N j , Ed Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd 3.4.3.4 Squadretta saldata sull’anima della trave portante La singola squadretta deve avere la saldatura su entrambi i bordi (superiore ed inferiore). La resistenza vale: Fw,wc , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wc , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: N j , Ed Fw,wc , Ed Fw,wc , Rd dove: Fw,wc , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.4.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante I componenti resistenti sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 123 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portata, che può essere bullona o saldata sull’anima della trave portata, possono essere una o due se su entrambe le facce dell’anima; - squadretta su anima della trave portante, possono essere una o due (vedi squadretta su anima trave portata). 3.4.4.1 Squadretta bullonata all’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla squadretta sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed M j , Ed Taglio Torsione Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwb , Ed Fv,V ,wb , Ed nbolt M Fv, H ,wb , Ed wb , Ed yi yi2 Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dei bulloni La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wb , Ed Fv,,V ,wb , Ed 2 Fv,, H ,wb , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wb ,Ed nblot Fv,,wb ,Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv,wb , Rd un angolare sull’anima della trave Vwb , Rd 2nbolt Fv,wb , Rd angolare su entrambe le facce dell’anima della trave Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 124 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Deve essere: V j ,wb , Ed Vwb , Rd Sulla squadretta va comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wb , Ed V j ,wb , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.4.4.2 Squadretta saldata all’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sulla squadretta sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed M j , Ed Taglio Torsione Le sollecitazioni sul singolo cordone per squadretta vale: Vwb , Ed Fw,V ,wb , Ed 2 M wb , Ed Fw, H ,wb , Ed (h a) Azione vertivale Azione orizzontale Dove h è l’altezza della trave; a è l’altezza del cordone. La risultante delle forze vale Fw,,wb , Ed Fw,,V ,wb , Ed 2 Fw,, H ,wb , Ed 2 L’insieme dei cordoni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wb , Ed nweld Fw,,wb , Ed La resistenza vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 125 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wb , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: V j ,wb , Ed Fw,wb , Rd 3.4.4.3 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla singola squadretta sono: Se è presente solo una squadretta: Vwc , Ed V j , Ed M wc , Ed M j , Ed Taglio Torsione Se sono presenti due squadrette: V j , Ed Vwc , Ed 2 M wc , Ed M j , Ed / 2 T aglio T orsione Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M wc , Ed Fv, H ,wc , Ed yi 2 y i Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dal centro di compressione assunto sul filo inferiore della squadretta. La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 126 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sulla squadretta va comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.4.4.4 Squadretta saldata all’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sulla squadretta sono: Se è presente solo una squadretta: Vwc , Ed V j , Ed M wc , Ed M j , Ed Taglio Torsione Se sono presenti due squadrette: V j , Ed Vwc , Ed 2 M wc , Ed M j , Ed / 2 T aglio Dove T orsione Le sollecitazioni sul singolo cordone per squadretta vale: Vwc, Ed F w , V , wc , Ed 2 M wc, Ed Fw, H , wc, Ed bsquadretta Azione vertivale Azione orizzontale Dove Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 127 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it è la base della squadretta che viene dimezzata in presenza di una sola bsquadretta squadretta. La risultante delle forze vale Fw,,wc , Ed Fw,,V ,wc , Ed 2 Fw,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei cordoni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nweld Fw,,wc , Ed La resistenza vale: Fw,wc , Rd f vw.d a 2 l un angolare (vedi numero squadrette su trave portata) Fw,wc , Rd f vw.d a 4 l due angolari (vedi numero squadrette su trave portata) Deve essere che: V j ,wc , Ed Fw,wc , Rd 3.4.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed N j , Rd 1 Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio e momento flettente il dominio di resistenza è M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 Il valore di V j , Rd e M j , Rd sono le minime resistenze calcolate per azione tagliante e flettenti viste prima. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 128 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.4.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio ,secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzata da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd 3.4.7 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 129 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 130 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 131 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.5 Collegamento 144 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su flangia o su anima) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 132 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Questo tipo di collegamento, viene generalmente utilizzato sui nodi di estremità, considerato come un vincolo cerniera. In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza saldatura sull’anima dell’elemento secondario (trave portata); - Resistenza squadretta su elemento primario (trave portante); Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo cerniera sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd 1 3.5.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura Qui vengono richiamatii criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni e delle singole saldature. 3.5.1.1 Resistenza a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 133 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.5.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone 3.5.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 134 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 135 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.5.1.4 Resistenza della saldatura La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 136 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. 3.5.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative alla trave portata avranno il pedice wb per la trave portante il pedice wc. 3.5.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata I componenti resistenti sono: - saldatura sull’anima della trave portata; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 137 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portante o su anima della colonna o su flangia della colonna; 3.5.3.1 Saldatura sull’anima della trave portata La saldatura va fatta su entrambi i lati dell’anima. La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l Deve essere che: N j , Ed Fw,wb , Ed Fw,wb , Rd dove: Fw,wb , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.5.3.2 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante A resistere allo sforzo assiale proveniente dalla trave portata sono i bulloni soggetti a trazione, la resistenza complessiva vale: Ft ,wc , Rd nbolt 0.9 f ub As M2 Deve essere che: N j , Ed Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd 3.5.4 Resistenza del nodo per azione tagliante I componenti resistenti sono: - saldatura sull’anima della trave portata; - squadretta su anima della trave portante. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 138 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.5.4.1 Saldatura sull’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sull’anima sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed Vwb , Ed a Taglio Torsione Dove a è la distanza tra il baricentro dei cordoni e l’asse dell’anima della trave portante. Le sollecitazioni sui due cordoni vale: Fw,V ,wb , Ed Vwb , Ed M wb , Ed Fw, H ,wb , Ed a l 3 Azione vertivale Azione orizzontale Dove l è la lunghezza del cordone; a è l’altezza del cordone. La risultante delle forze vale Fw,,wb , Ed Fw,,V ,wb , Ed 2 Fw,, H ,wb , Ed 2 La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l Deve essere che: V j ,wb , Ed Fw,wb , Rd 3.5.4.2 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla singola squadretta sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 139 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it V Vwc , Ed j , Ed 2 M wc , Ed Vwc , Ed e1 T aglio T orsione Dove e1 è la massima distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni su una singola squadretta e l’asse dell’anima della trave portante. Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M wc , Ed Fv, H ,wc , Ed yi 2 y i Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dei bulloni La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sulla squadretta va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 140 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.5.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed 1 N j , Rd Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio il dominio di resistenza è V j , Ed V j , Rd 1 Il valore di V j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione tagliante viste prima. 3.5.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f y 3 Anv M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, Veff ,2, Rd è dato da: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 141 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd 3.5.7 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 142 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 143 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 144 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 145 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.6 Collegamento 142 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su anima flangia o su anima colonna) Questo tipo di collegamento, viene generalmente utilizzato per garantire la continuità della trave portata, trave – trave continua (nodi su trave continua), il nodo trasmette anche momento, ed è assimilabile come vincolo incastro. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 146 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In questo tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza saldatura su elemento secondario (trave portata); - Resistenza squadretta su elemento primario (trave portante); Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo incastro sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , resistenza flettente di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione combinata taglio e flessione M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 3.6.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura Qui vengono richiamati i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni e delle singole saldature. 3.6.1.1 Resistenza a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 147 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.6.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone 3.6.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 148 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 149 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.6.1.4 Resistenza della saldatura La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 150 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. 3.6.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative alla trave portata avranno il pedice wb per la trave portante il pedice wc. 3.6.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata I componenti resistenti sono: - saldatura sull’anima della trave portata; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 151 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - squadretta su anima della trave portante o su anima della colonna o su flangia della colonna; 3.6.3.1 Saldatura sull’anima della trave portata La singola squadretta deve avere la saldatura su entrambi i bordi (superiore ed inferiore). La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l un angolare sull’anima della trave Deve essere che: N j , Ed Fw,wb , Ed Fw,wb , Rd dove: Fw,wb , Ed è l’azione sulla saldatura. 3.6.3.2 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante A resistere allo sforzo assiale proveniente dalla trave portata sono i bulloni soggetti a trazione, la resistenza complessiva vale: Ft ,wc , Rd nbolt 0.9 f ub As M2 Deve essere che: N j , Ed Ft ,wc , Ed Ft ,wc , Rd 3.6.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante I componenti resistenti sono: - saldatura sull’anima della trave portata; - squadretta su anima della trave portante. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 152 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.6.4.1 Squadretta saldata all’anima della trave portata Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portata, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro dei cordoni sulla squadretta sono: Vwb , Ed V j , Ed M wb , Ed M j , Ed Taglio Torsione Le sollecitazioni sul singolo cordone per squadretta vale: Vwb , Ed Fw,V ,wb , Ed 2 M wb , Ed Fw, H ,wb , Ed (h a) Azione vertivale Azione orizzontale Dove a è la distanza tra il baricentro dei cordoni e l’asse dell’anima della trave portante. Le sollecitazioni sui due cordoni vale: Fw,V ,wb , Ed Vwb , Ed M wb , Ed Fw, H ,wb , Ed a l 3 Azione vertivale Azione orizzontale Dove l è la lunghezza del cordone; a è l’altezza del cordone. La risultante delle forze vale Fw,,wb , Ed Fw,,V ,wb , Ed 2 Fw,, H ,wb , Ed 2 La resistenza vale: Fw,wb , Rd f vw.d a 2 l Deve essere che: V j ,wb , Ed Fw,wb , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 153 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.6.4.2 Squadretta bullonata sull’anima della trave portante Detta V j , Ed l’azione tagliante e M j , Ed l’azione flettente sulla trave portante, per l’equilibrio alla traslazione verticale e alla rotazione rispetto all’asse della flangia della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sono: Se è presente solo una squadretta: Vwc , Ed V j , Ed M wc , Ed M j , Ed Taglio Torsione Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M wc , Ed Fv, H ,wc , Ed yi 2 y i Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dal centro di compressione assunto sul filo inferiore della squadretta. La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sulla squadretta va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 154 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.6.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed N j , Rd 1 Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio e momento flettente il dominio di resistenza è M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 Il valore di V j , Rd e M j , Rd sono le minime resistenze calcolate per azione tagliante e flettenti viste prima. 3.6.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f y 3 Anv M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 155 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd 3.6.7 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 156 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 157 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 158 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 159 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.7 Collegamento 14 (Trave – Trave Flangia bullonata) (Colonna – Colonna Flangia bullonata) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 160 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In questo tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso, per il nodo trave – trave che si estende con le stesse modalità per il dodo colonna - colonna: - Piastra di collegamento a flessione; - Flangia e anima della trave a compressione; - Anima della trave a trazione. Verifiche locali: - Saldatura trave con piatto sulla flangia della colonna; Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 161 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 1 3.7.1 Piastra di collegamento a flessione La resistenza di progetto e le modalità di collasso di un piastra in flessione, viene calcolata considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di file di bulloni, entrambi ai lati di un rinforzo collegato alla piastra terminale vanno trattati come separati equivalente T-stub. In una piastra estesa, intesa come la parte della piastra estesa sopra la trave (extended end - plate), la riga di bulloni nella parte estesa viene trattata come un equivalente separato T-stub, vedi Figura 6.10. La resistenza di progetto e le modalità di collasso viene determinata separatamente per ogni equivalente T-stub. La dimensione emin (EC3 – 1-8 punto 6.2.4) si ricava dalla Figura 6.8 per quella parte della piastra che si trova tra la flangia superiore ed inferiore della trave. Per la parte estesa della piastra emin va preso come e x , vedi Figura 6.10. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata in conformità al’EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2 utilizzando i valori per ogni fila di bulloni riportati nella tabella 6.6. I valori di m e m x da utilizzare per la Tabella 6.6 si ricavano dalla Figura 6.10. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 162 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Da notare come per le righe comprese tra la flangia superiore ed inferiore della trave la l eff è una grandezza verticale come il caso della l eff flangia della colonna Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 163 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Mentre la parte estesa della piastra l eff è una grandezza orizzontale. La parte estesa della flangia viene trattata separatamente Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 164 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In genere per la piastra si hanno valori diversi della l eff dell’elemento equivalente a T-stub equivalente per le file comprese tra la flangia della trave, queste risentono dell’irrigidimento fornito dall’anima della trave e quindi ha resistenza e rigidezza superiori rispetto alla fila della parte estesa della piastra. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 165 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 166 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 167 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.7.2 Flangia e anima della trave a compressione 3.7.2.1 Trave non rinforzata Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti La risultante delle forze a compressione della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa sull’anima della trave, si presume che agiscano a livello del centro di compressione, la resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza della trave; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8. Per una trave rinforzata M c, Rd può essere calcolata trascurando la flangia intermedia. t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 168 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Centro di compressione Se l'altezza della trave supera i 600 mm, il contributo della trave la resistenza a compressione di progettazione dovrebbe essere limitato al 20%. Per il calcolo di M c, Rd in presenza di taglio, vedi EC3-1-1 punto6.2.8, si utilizza il momento ridotto M y ,V , Rd Aw2 W pl, y fy 4t w M 0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 169 di 319 a Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove 2V Ed 1 V pl, Rd 2 3.7.3 Anima della trave a trazione Anima e flangia della trave a trazione e riferimenti La resistenza a trazione dell’anima della trave è data dalla seguente espressione: Ft , wb , Rd beff ,t , wb t wb f y , wb M0 La larghezza efficace beff ,t ,wb è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub rappresentato dalla piastra a flessione, per file comprese tra le due flangie della trave, considerando la singola fila ed i gruppi di bulloni. 3.7.4 Saldature La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 170 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. La verifica della saldatura è soddisfatta se: Fw,Ed Fw, Rd dove: Fw, Ed è il valore di progetto della forza agente sull’intero cordone della saldatura; Fw, Rd è la resistenza di progetto dell’intero cordone della saldatura. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 171 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Di seguito vengono riassunte le azioni di calcolo da considerare per le verifiche delle saldature. 3.7.4.1 Saldature trave – piastra di collegamento alla colonna La flangia in genere deve resistere al momento flettente e sforzo normale, la saldatura sulla flangia viene verificata quando: Ft ,ep,Ed Dove M b ,Ed z N b ,Ed 2 Fw,Rd f vw.d a br br è la lunghezza del cordone sulla zona tesa o compressa della trave L’anima della trave in genere deve resistere al taglio, la saldatura sull’anima viene verificata quando: Ft ,ep,Ed V Fw,Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza del cordone sull’anima 3.7.5 Resistenza del nodo per azione assiale La resistenza di progetto a puro sforzo normale N j , Rd viene calcolata come il valore minimo delle singole resistenze calcolate per il nodo viste prima, a secondo che si tratti di compressione o trazione. 3.7.5.1 Resistenza a compressione La resistenza di progetto a compressione N j , Rd è il più piccolo dei seguenti valori: - Flangia e anima della trave a compressione N pl ,b (sforzo normale plastico della trave). Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 172 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.7.5.2 Resistenza a trazione Lo sforzo normale di trazione N j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: N j , Rd nrow Ftr , Rd dove: Ftr , Rd è la resistenza efficace di calcolo di tensione della fila di bullone r; nrow è il numero di file di bulloni. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bulloni r, presa come singola fila di bulloni, è la più piccola resistenza di progettazione a tensione per una singola fila di bulloni dei seguenti componenti di base: - Piastra di collegamento a flessione Ft ,ep,, Rd - Anima della trave a trazione Ft ,wb ,, Rd - Flangia e anima della trave a trazione N pl ,b 3.7.6 Resistenza a taglio Il taglio viene trasferito totalmente ai bulloni, la resistenza di progetto a taglio dipende quindi dalla loro resistenza a taglio. Per una connessione a taglio di Categoria A (EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 173 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it v 0.6 Per i bulloni del nodo sollecitati a trazione (vedi bulloni a trazione nel caso di flessione) la loro resistenza va ridotta di 0.4 / 1.4 , quindi: Fv,, Rd Fv,,tr , Rd 0.4 1.4 Dove Fv,,tr , Rd v f ub A è la resistenza a taglio dei bulloni sollecitato pure a trazione. M2 La resistenza a taglio V j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: V j , Rd nbolt Fv,Rd 1 La verifica a rifollamento per singolo bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 174 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In assenza di forza di taglio viene considerata comunque una forza di taglio pari al 2,5% della capacità della forza normale della sezione più debole. 3.7.7 Resistenza a flessione Il momento resistente di progetto a flessione di un giunto bullonato con piastra che ha una sola fila di bulloni in tensione (o se viene considerata una sola fila di bulloni in tensione) viene calcolata come indicato in Figura 6.15 (c). Il momento resistente di progetto di un giunto bullonato con piastra con più di una fila di bulloni in tensione deve essere determinata come specificato in 6.2.7.2. Per il centro di compressione vedi Figura 6.15. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 175 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 176 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Il momento di calcolo viene forzato al 25% del momento plastico della sezione più debole, se l’azione è inferiore. Il momento resistente di progetto M j , Rd del nodo trave-colonna di un nodo bullonato con piastra può essere determinata da: M j , Rd hr Ftr ,Rd r dove: Ftr , Rd è la resistenza efficace di calcolo di tensione della fila di bulloni r; hr è la distanza della fila di bulloni r dal centro di compressione; r è il numero di fila del bullone. NOTA: le file di bulloni sono numerate a partire dalla fila di bulloni più lontana dal centro di compressione. Il centro di compressione è in linea con il centro della flangia di compressione del membro collegato. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bulloni viene determinata in sequenza, a partire dalla fila di bulloni 1, ovvero dalla fila di bullone più lontana dal centro di compressione, poi procedendo alla fila 2, ecc. Nel determinare l'effettiva resistenza di progetto Ftr , Rd della fila di bulloni r tutte le file di bulloni più vicine al centro di compressione vengono ignorate. La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd per ogni fila di bulloni r viene presa come la tensione resistente di calcolo Ftr , Rd di una singola fila di bulloni come il più piccolo valore della resistenza tensione di progettazione per una singola fila di bulloni dei componenti: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 177 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Piastra di collegamento a flessione Ft ,ep,, Rd Ft ,wb,,Rd - Anima della trave a tensione L'effettiva tensione resistente di progetto Ftr , Rd , della fila di bulloni r, viene ridotta al di sotto del valore di Ftr , Rd per assicurare che tutti i bulloni rispettino le seguenti condizioni: - La resistenza di progetto totale Ftr ,Rd non supera il più piccolo dei seguenti valori: - La resistenza di progetto della flangia trave e web in compressione Fc, fb ,, Rd . La tensione efficace resistente di progetto Ftr , Rd , della fila di bulloni r, viene ridotta al di sotto il valore di Ftr , Rd , per garantire che la somma delle resistenze di progettazione adottate per la fila in esame fino alla fila r che fanno parte dello stesso gruppo dei bulloni, non superano la resistenza di progetto di quel gruppo nel suo complesso. Il controllo viene eseguito per i seguenti componenti: - Piastra di collegamento a flessione Ft ,ep,, Rd Ft ,wb,,Rd - Anima della trave a tensione 3.7.8 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione Se la forza assiale N Ed sulla trave supera il 5% della resistenza di progetto N pl , Rd , il dominio conservatore da poter essere utilizzato vale: M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 178 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.7.9 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzata da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd 3.7.10 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 179 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 180 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 181 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8 Collegamento 77 (Trave – Trave) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 182 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Questo tipo di collegamento, viene generalmente utilizzato per garantire la continuità delle travi interrotte per motivi di lunghezza della trave in commercio o per motivi progettuali, il nodo trasmette anche momento, ed è assimilabile come vincolo incastro. In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza coprigiunto ala; - Resistenza coprigiunto anima; Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo incastro sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , resistenza flettente di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione combinata taglio e flessione M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 183 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8.1 Resistenza del singolo bullone Qui vengono richiamate i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni. 3.8.1.1 Resistenza a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.8.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 184 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 185 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative all’ala della trave avranno il pedice fb per l’anima della trave il pedice wb. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 186 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8.3 Resistenza per azione assiale I componenti resistenti sono: - Bulloni sull’ala e sull’anima. 3.8.3.1 Verifica bulloni Detta N j , Ed l’azione normale, questa impegna in egual modo tutti i bulloni dell’ala e dell’anima, la resistenza a trazione o compressione dipende dalla resistenza a taglio dei bulloni. Sul coprigiunto va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La resistenza complessiva a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv, Rd Deve essere che: N j , Ed Vwb , Rd La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed N j ,, Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.8.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante I componenti resistenti sono: - Coprigiunto sull’ala; - Coprigiunto sull’anima. 3.8.4.1 Coprigiunto sull’ala Si ipotizza che il coprigiunto sull’ala resisti solo al momento M j , Ed , la forza assiale sul singolo coprigiunto vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 187 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it F M j , Ed H t copr Dove H è l’altezza della trave t copr è lo spessore del coprigiunto Le azioni di taglio sul singolo bullone del singolo coprigiunto valgono: Fv, fb , Ed F nbolt L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j , Ed nblot Fv,, fb , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: V fb, Rd nbolt Fv, fb, Rd Deve essere che: V j , Ed V fb, Rd Sul coprigiunto va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,, fb , Ed V j , fb , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.8.4.2 Coprigiunto sull’anima Detta V j , Ed l’azione tagliante, le sollecitazioni sul coprigiunto valgono: Vwb , Ed V j , Ed I M M j , Ed anima fc , Ed I totale T aglio T orsione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 188 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M Fv, H ,wc , Ed wc , Ed yi yi2 Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro del centro di compressione assunto sul baricentro dei bulloni. La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sul coprigiunto va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.8.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed N j , Rd 1 Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio e momento flettente il dominio di resistenza è Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 189 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M j , Ed M j , Rd V j , Ed 1 V j , Rd Il valore di V j , Rd e M j , Rd sono le minime resistenze calcolate per azione tagliante e flettenti viste prima. 3.8.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzata da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 190 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.8.7 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 191 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 192 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 193 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.9 Collegamento 42 (Colonna – Colonna) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 194 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Questo tipo di collegamento, viene generalmente utilizzato per garantire la continuità delle colonne interrotte per motivi di lunghezza delle colonne in commercio o per motivi progettuali, il nodo trasmette anche momento, ed è assimilabile come vincolo incastro. In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Resistenza coprigiunto ala; - Resistenza coprigiunto anima; Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare considerato che viene assimilato ad un nodo incastro sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , resistenza flettente di progetto; Verifiche del nodo - Per azione assiale N j , Ed N j , Rd 1 Per azione combinata taglio e flessione M j , Ed M j , Rd V j , Ed V j , Rd 1 3.9.1 Resistenza del singolo bullone Qui vengono richiamate i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni. 3.9.1.1 Resistenza a trazione del bullone Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 195 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.9.1.2 Resistenza del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area lorda del bullone f ub è la tensione ultima del bullone 3.9.1.3 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 196 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove b vale per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 197 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.9.2 Definizioni Nelle verifiche le grandezze relative all’ala della colonna avranno il pedice fb per l’anima della trave il pedice wb. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 198 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.9.3 Resistenza per azione assiale I componenti resistenti sono: - Bulloni sull’ala e sull’anima. 3.9.3.1 Verifica bulloni Detta N j , Ed l’azione normale, questa impegna in egual modo tutti i bulloni dell’ala e dell’anima, la resistenza a trazione o compressione dipende dalla resistenza a taglio dei bulloni. Sul coprigiunto va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La resistenza complessiva a taglio dei bulloni vale: Vwb , Rd nbolt Fv, Rd Deve essere che: N j , Ed Vwb , Rd La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed N j ,, Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.9.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante I componenti resistenti sono: - Coprigiunto sull’ala; - Coprigiunto sull’anima. 3.9.4.1 Coprigiunto sull’ala Si ipotizza che il coprigiunto sull’ala resisti solo al momento M j , Ed , la forza assiale sul singolo coprigiunto vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 199 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it F M j , Ed H t copr Dove H è l’altezza della trave t copr è lo spessore del coprigiunto Le azioni di taglio sul singolo bullone del singolo coprigiunto valgono: Fv, fb , Ed F nbolt L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j , Ed nblot Fv,, fb , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: V fb, Rd nbolt Fv, fb, Rd Deve essere che: V j , Ed V fb, Rd Sul coprigiunto va comunque va effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,, fb , Ed V j , fb , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.9.4.2 Coprigiunto sull’anima Detta V j , Ed l’azione tagliante, le sollecitazioni sul coprigiunto valgono: Vwb , Ed V j , Ed I M M j , Ed anima fc , Ed I totale T aglio T orsione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 200 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Le azioni di taglio sul singolo bullone valgono: Vwc , Ed Fv,V ,wc , Ed nbolt M Fv, H ,wc , Ed wc , Ed yi yi2 Azione vertivale Azione orizzontale Dove y i è la distanza del singolo bullone dal baricentro dal centro di compressione assunto sul baricentro dei bulloni. La risultante delle sollecitazioni vale Fv,,wc , Ed Fv,,V ,wc , Ed 2 Fv,, H ,wc , Ed 2 L’insieme dei bulloni sarà sollecitato da una forza di taglio: V j ,wc , Ed nblot Fv,,wc , Ed La resistenza totale a taglio dei bulloni vale: Vwc , Rd nbolt Fv,wc , Rd Deve essere che: V j ,wc , Ed Vwc , Rd Sul coprigiunto va comunque effettuata la verifica a rifollamento. La verifica a rifollamento per singola sezione deve rispettare la seguente: Fb,,wc , Ed V j ,wc , Ed nbolt Fb,, Rd k1 b f u dt M2 3.9.5 Resistenza del nodo Per azione assiale il dominio di resistenza è N j , Ed N j , Rd 1 Il valore di N j , Rd è il più piccolo delle resistenze calcolate per azione assiale viste prima. Per azione di taglio e momento flettente il dominio di resistenza è Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 201 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M j , Ed M j , Rd V j , Ed 1 V j , Rd Il valore di V j , Rd e M j , Rd sono le minime resistenze calcolate per azione tagliante e flettenti viste prima. 3.9.6 Resistenza delle sezioni nette La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block shear” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; Rottura a taglio della sezione netta. Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 Deve essere che: V j ,, Ed Veff , Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 202 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.9.7 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 203 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 204 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 205 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10 Collegamento 1014 (Collegamento piastra base rettangolare) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 206 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.1 Modellazione del nodo Il nodo deve essere progettato in coerenza alle modalità di collasso descritti nel EC3 – 2005, di seguito vengono elencate le prescrizioni geometriche secondo le ipotesi di calcolo del EC3 -2005 ed utilizzate come ipotesi nel modulo di verifica dei nodi. 3.10.2 Analisi del nodo In questo tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Verifica a taglio; - Anima della colonna a trazione. - Piastra di base a trazione; - Flangia e anima della colonna a compressione; - Base in a compressione; - Ancoraggi a trazione. Verifiche locali: - Saldatura irrigidimenti; - Saldatura colonna con piatto di collegamento; - Saldatura chiave di taglio. Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 207 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 3.10.3 1 Verifica a scorrimento Verifica a taglio puro colonna - plinto (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.2) 3.10.3.1 Azione La forza di taglio di progetto Vwp , Ed è quella definita dal Tekla e da un software di calcolo (vedi Midas) o da file di testo. Nel casi di verifica a ripristino di resistenza l’azione di taglio considerata vale: Vwp , Ed Vc, pl Dove Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 208 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vc, pl è la resistenza ultima a taglio della colonna. Per il calcolo della resistenza per attrito piastra plinto, la forza normale di progetto N c, Ed è quella definita dal Tekla e da un software di calcolo (vedi Midas) o da file di testo. Nel casi di verifica a ripristino di resistenza l’azione normale considerata vale: N c, Ed N c, pl Dove N c, pl è la resistenza normale ultima della colonna. 3.10.3.2 Verifica in assenza di chiave di taglio La resistenza per attrito piastra e malta di progetto F f , Rd vale: F f , Rd C f ,d N c, Ed dove: C f ,d è il coefficiente di attrito tra piastra di base e lo strato di malta. Possono essere utilizzati i seguenti valori: - Per malta cementizia C f ,d 0.20 ; - Per altri tipi di materiale il coefficiente di attrito C f ,d deve essere determinato mediante test secondo la norma EN 1990, allegato D; N c, Ed è il valore di progetto dello sforzo normale di compressione della colonna. Se la colonna è caricata da una forza di trazione normale, F f , Rd 0 . La resistenza di progetto a taglio di un bullone di ancoraggio Fvb, Rd deve essere considerato come il più piccolo di F1,vb, Rd e F2,vb, Rd dove: - F1,vb, Rd è la resistenza di progetto a taglio del bullone di ancoraggio che per una connessione a taglio di Categoria A (EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 209 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 mentre - F2,vb, Rd b f ub As Mb dove: b 0.44 0.0003f yb f yb è il carico di snervamento del bullone di ancoraggio, con 235N / mm2 f yb 640N / mm2 La resistenza a taglio di progetto Fv, Rd vale Fv, Rd F f , Rd nFvb, Rd dove: n è il numero di bulloni di ancoraggio della piastra di base. 3.10.3.3 Verifica in presenza di chiave di taglio In presenza di una chiave di taglio, la resistenza a taglio viene affidata solo ad essa, non viene presa in considerazione l’attrito piastra con malta e la resistenza a taglio dei bulloni di ancoraggio. La verifica viene secondo EC2- punto 6.7, che considera le pressioni localizzate sul calcestruzzo, la resistenza vale: Fv, Rd f jd A Dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 210 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it A è la superficie di contatto della chiave di taglio con il calcestruzzo f jd è la capacità portante del calcestruzzo che vale: f jd j 3 f cd Dove j 2 / 3 il coefficiente del materiale fondazione f cd è la resistenza cubica di calcolo del calcestruzzo 3.10.3.4 Verifica a rifollamento La verifica a rifollamento per singolo bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 In assenza di forza di taglio viene considerata comunque una forza di taglio pari al 2,5% della capacità della forza normale della sezione più debole. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 211 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.4 Base in compressione o pressoflessione Verifica a pressoflessione base - plinto (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.5) 3.10.4.1 Azione L’azione per pressoflessione sulla colonna ,per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: FC , Ed M c, Ed z N c, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: FC , Ed M c, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hc t f ,c M c, pl è il momento plastico della colonna 3.10.4.2 Colonna non rinforzata Per questa resistenza viene utilizzato l’equivalente T-stub in compressione. La resistenza a compressione di calcolo FC , Rd che vale: FC , Rd f jd beff l eff dove: beff è la larghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra l eff è la lunghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra f jd è la capacità portante progetto del giunto Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 212 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Si ipotizza che le forze vengano trasferite al un T-stub in modo uniforme come mostrato nella Figura 6.4 (a) e (b). La pressione sulla zona di contatto tra piastra e fondazione non deve superare la tensione resistente di progettazione f jd e la larghezza aggiuntiva c non dovrebbe superare: ct fy 3 f jd M 0 dove: t è lo spessore della piastra; f y è la resistenza a snervamento della piastra. Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è meno di c, l'area efficace è quella indicata in Figura 6.4 (a). Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è maggiore di c ,su ogni lato, la parte della proiezione supplementare al di là di c viene trascurato, vedere Figura 6.4 (b). La forza portante di calcolo f jd comune vale: f jd j FRdu beff l eff dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 213 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it j è il coefficiente del materiale fondazione, che può essere preso come 2 / 3 a condizione che la resistenza caratteristica della malta non sia inferiore a 0,2 volte la resistenza caratteristica del calcestruzzo di fondazione e lo spessore della malta non è maggiore di 0,2 volte il minimo spessore della piastra base in acciaio. Nei casi in cui lo spessore della malta è più di 50 mm, la resistenza caratteristica della malta deve essere almeno uguale a quella della fondazione in calcestruzzo. FRdu è la forza resistente di calcolo a compressione dato nella norma EN 1992, dove Ac 0 è da prendere come (beff l eff ) . STRALCIO DELL’EC2 6.7 Pressioni localizzate (1)P Nel caso di pressioni localizzate, occorre tener presenti le rotture locali (vedere in seguito) e le forze di trazione trasversali (vedere punto 6.5). (2) Nel caso di un carico uniformemente ripartito sull'area Ac0 (vedere figura 6.29) la forza di compressione ultima può essere determinata come segue: FRdu Ac 0 f cd Ac1 3 f cd Ac 0 Ac 0 (6.63) dove: Ac0 è l'area caricata; Ac1 è la massima area di diffusione del carico utilizzata per il calcolo e che ha una forma omotetica a quella di Ac0. (3) Si raccomanda che l'area di diffusione Ac1 richiesta dalla forza di compressione ultima FRdu soddisfi le condizioni seguenti: - l'altezza di diffusione del carico nella direzione del carico stesso si raccomanda sia presa come indicato nella figura 6.29; - il centro dell'area di diffusione Ac1 raccomanda sia sulla retta di azione passante per il centro dell'area caricata Ac0; - se sull’area di calcestruzzo agiscono più forze di compressione, si raccomanda Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 214 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it che le aree di diffusione non siano sovrapposte. Si raccomanda che il valore di FRdu sia ridotto se il carico non è uniformemente distribuito sull'area Ac0 o se esistono forze di taglio importanti. (4) Si raccomanda di disporre idonee armature in grado di equilibrare le forze di trazione trasversali dovute all'effetto del carico. In JFT si considera il valore minimo FRdu 3 f cd Ac0 Qundi: f jd j FRdu beff leff j 3 f cd beff leff beff leff j 3 f cd Verifica L’azione di compressione la trasmette la flangia della colonna e vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 215 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it FC , Ed M c,Ed (hc t fc ) N c, Ed 2 O se a ripristino di resistenza FC , Ed M c, pl (hc t fc ) Quindi: FC ,Ed FC ,Rd 3.10.4.3 Colonna rinforzata In presenza di irrigidimenti si incrementa la resistenza a compressione, utilizzando sempre l’equivalente T-stub in compressione. In tal caso l’EC2 per il calcolo delle forze di compressioni ultime con pressioni localizzate, se agiscono più forze di compressione le aree di diffusione non devono sovrapporsi La resistenza a compressione di calcolo aggiuntiva FC ,add , Rd vale: FC ,add , Rd f jd beff ,add leff ,add dove: beff ,add birr dell’area di beff 2 t fc 2 è la larghezza effettiva del T-stub, relativo ai rinforzi depurata diffusione della compressione dovuta alla colonna in assenza di compressione (viene trascurata la lunghezza “c” su lato fine piastra) leff ,add t irr 2c è la lunghezza effettiva del T-stub, relativo al rinforzo f jd è la capacità portante progetto del giunto Per tutte le altre grandezze si rimanda al caso di colonna non rinforzata. 3.10.5 Anima della colonna a trazione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 216 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Anima e flangia della trave a trazione e riferimenti La resistenza a trazione dell’anima della trave è data dalla seguente espressione: Ft , wb , Rd beff ,t , wb t wb f y , wb M0 La larghezza efficace beff ,t ,wb è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub rappresentato dalla piastra a flessione, per file comprese tra le due flangie della trave, considerando la singola fila ed i gruppi di bulloni. 3.10.6 Piastra di collegamento a flessione La resistenza di progetto e le modalità di collasso di un piastra in flessione, vengono calcolate considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di file di bulloni, entrambi ai lati di un rinforzo collegato alla piastra terminale vanno trattati come separati equivalente T-stub. In una piastra estesa, intesa come la parte della piastra estesa sopra la trave (extended end - plate), la riga di bulloni nella parte estesa viene trattata come un equivalente separato T-stub, vedi Figura 6.10. La resistenza di progetto e le modalità di collasso viene determinata separatamente per ogni equivalente T-stub. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 217 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La dimensione emin (EC3 – 1-8 punto 6.2.4) si ricava dalla Figura 6.8 per quella parte della piastra che si trova tra la flangia superiore ed inferiore della trave. Per la parte estesa della piastra emin va preso come e x , vedi Figura 6.10. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata in conformità al’EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2 utilizzando i valori per ogni fila di bulloni riportati nella tabella 6.6. I valori di m e m x da utilizzare per la Tabella 6.6 si ricavano dalla Figura 6.10. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 218 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Da notare come per le righe comprese tra la flangia superiore ed inferiore della trave la l eff è una grandezza verticale come il caso della l eff flangia della colonna Mentre la parte estesa della piastra l eff è una grandezza orizzontale. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 219 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La parte estesa della flangia viene trattata separatamente In genere per la piastra si hanno valori diversi della l eff dell’elemento equivalente a T-stub equivalente per le file comprese tra la flangia della trave, queste risentono dell’irrigidimento fornito dall’anima della trave e quindi ha resistenza e rigidezza superiori rispetto selle fila della parte estesa della piastra. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 220 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 221 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 222 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.7 Flangia e anima della colonna a compressione 3.10.7.1 Trave non rinforzata Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti La risultante delle forze a compressione della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa sull’anima della trave, si presumere che agisca a livello del centro di compressione, la resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza della trave; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8. Per una trave rinforzata M c, Rd può essere calcolata trascurando la flangia intermedia. t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 223 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Centro di compressione Se l'altezza della trave supera i 600 mm, il contributo della trave la resistenza a compressione di progettazione dovrebbe essere limitato al 20%. Per il calcolo di M c, Rd in presenza di taglio, vedi EC3-1-1 punto6.2.8, si utilizza il momento ridotto M y ,V , Rd Aw2 W pl, y fy 4t w M 0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 224 di 319 a Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove 2V Ed 1 V pl, Rd 3.10.8 2 Bulloni di ancoraggio in tensione I bulloni di ancoraggio devono essere progettati per resistere ai carichi di progetto, sia per azioni normali che flettenti. Il braccio da considerare nel caso di flessione viene preso come la distanza tra il baricentro della zona a compressione e il baricentro del gruppo di bulloni sul lato tensione. La resistenza di progetto dei bulloni di ancoraggio deve essere presa come il più piccolo dei valori tra resistenza a trazione e resistenza di ancoraggio con il calcestruzzo. La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone La resistenza calcestruzzo -l bullone di ancoraggio viene presa secondo la norma EN 1992-1-1. Per il fissaggio dei bulloni di ancoraggio in fondazione, possono essere utilizzati: - Un gancio (figura 6.14 (a)), - Un piatto rondella (figura 6.14 (b)), - Qualche altro membro di carico appropriata distribuzione annegate nel calcestruzzo, - Un altro tipo di fissaggio che è stato adeguatamente testato e approvato. Quando i bulloni sono dotati di un gancio, la lunghezza di ancoraggio deve essere tale da impedire la rottura del bullone. La lunghezza di ancoraggio deve essere calcolato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 225 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it secondo EN 1992-1-1. Questo tipo di ancoraggio non deve essere utilizzato per i bulloni con una f yb superiore a 300N / mm2 . Per i bulloni di ancoraggio dotati di un piatto rondella o altri dispositivi, la resistenza di ancoraggio calcestruzzo acciaio non viene considerata. Tutta la forza viene trasferita attraverso il dispositivo. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 226 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Richiami EC2 per ancoraggio delle barre 8.4 Ancoraggio dell’armatura longitudinale 8.4.1 Generalità (1) Barre, fili o reti elettrosaldate devono essere ancorati in modo tale da consentire la trasmissione sicura delle forze di aderenza al calcestruzzo per evitare la fessurazione longitudinale e il distacco del calcestruzzo. Se necessario, devono essere utilizzate armature trasversali. (2) Metodi di ancoraggio sono illustrati nella figura 8.1 [vedere anche il punto 8.8 (3)]. (3) Piegature e uncini non danno contributo ad ancoraggi in compressione. (4) Si raccomanda di prevenire la rottura del calcestruzzo all’interno delle piegature rispettando il punto 8.3 (3). (5) Dove si utilizzino dispositivi meccanici di ancoraggio, si raccomanda che i requisiti di prova siano in conformità alle norme di prodotto corrispondenti o ad un Benestare Tecnico Europeo. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 227 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it (6) Per la trasmissione di forze di precompressione al calcestruzzo vedere punto 8.10. 8.4.2 Tensione ultima di aderenza (1) La tensione ultima di aderenza deve essere sufficiente per prevenire la perdita dell’aderenza. (2) Il valore di progetto della tensione di aderenza ultima, f bd , per barre nervate può essere assunta pari a: f bd 2.251 2 f ctd (8.2) dove: f ctd è il valore di progetto della resistenza a trazione del calcestruzzo secondo il punto 3.1.6 (2)P. A causa della crescente fragilità dei calcestruzzi di resistenza più elevata, si raccomanda che il valore di fctk,0,05 sia limitato, in questo caso, al valore relativo alla classe C60/75, a meno che non si possa verificare che la resistenza media di aderenza ecceda tale limite; 1 è un coefficiente legato alla qualità della condizione di aderenza e alla posizione della barra durante il getto (vedere figura 8.2): 1 1 in condizione di "buona" aderenza 1 0.7 in tutti gli altri casi e per barre in elementi strutturali realizzati con casseforme scorrevoli, a meno che non si possa dimostrare che esistono "buone" condizioni di aderenza; 2 è riferito al diametro della barra: 2 per 32mm 2 (132 ) / 100 per 32mm Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 228 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 8.4.3 Lunghezza di ancoraggio di base (1)P Il calcolo della lunghezza di ancoraggio necessaria deve tener conto del tipo di acciaio e delle proprietà di aderenza delle barre. (2) La lunghezza di ancoraggio necessaria di base lb,rqd , per ancorare la forza As sd applicata a una barra nell’ipotesi di tensione di aderenza uniforme pari a fbd risulta: lb,rqd ( / 4)( sd / f bd ) (8.3) essendo sd la tensione di progetto in corrispondenza del punto da cui si misura l’ancoraggio. Valori di f bd sono riportati nel punto 8.4.2. (3) La lunghezza di ancoraggio di base, l b , e la lunghezza di progetto, lbd delle barre si raccomanda siano misurate lungo l’asse della barra (vedere figura 8.1a). 8.4.4 Lunghezza di ancoraggio di progetto (1) La lunghezza di ancoraggio di progetto, lbd , risulta: lbd 1 2 3 4 5lb,rqd lb,min (8.4) essendo α1 α 2 α 3 α 4 α 5 i coefficienti dati nel prospetto 8.2: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 229 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it α1 tiene conto dell’effetto della forma delle barre posto che il copriferro sia adeguato (vedere figura 8.1); α 2 tiene conto dell’effetto del ricoprimento minimo di calcestruzzo (vedere figura 8.3); α 3 tiene conto dell’effetto del confinamento dovuto ad armatura trasversale; α 4 tiene conto dell’influenza di una o più barre trasversali saldate ( t 0.6 ) lungo la lunghezza di ancoraggio di progetto lbd (vedere anche il punto 8.6); α 5 tiene conto dell’effetto della pressione trasversale al piano di spacco lungo la lunghezza di ancoraggio di progetto. Il prodotto ( α 2 α 3α 5 0.7 ): (8.5) lb,rqd è ottenuto dall’espressione (8.3); lb,min è la lunghezza di ancoraggio minima se non sussistono altre limitazioni: - per ancoraggi in trazione: lb,min max 0.3lb,rqd ;10 ;100mm (8.6) - per ancoraggi in compressione: lb,min max 0.6lb,rqd ;10 ;100mm (8.7) (2) Per semplicità, in alternativa al punto 8.4.4 (1), l’ancoraggio in trazione di talune forme mostrate in figura 8.1 può essere considerato come lunghezza di ancoraggio equivalente, lbeq . lbeq è definito nella stessa figura e può essere assunto pari a: - 1lb,rqd per forme illustrate nelle figure da 8.1b a 8.1d (per i valori di 1 vedere Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 230 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it il prospetto 8.2); - 4 lb,rqd per forme illustrate nella figura 8.1e (per i valori di 4 vedere il prospetto 8.2); dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 231 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.9 Saldature La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. La verifica della saldatura è soddisfatta se: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 232 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fw,Ed Fw, Rd dove: Fw, Ed è il valore di progetto della forza agente sull’intero cordone della saldatura; Fw, Rd è la resistenza di progetto dell’intero cordone della saldatura. Di seguito vengono riassunti le azione di calcolo da considerare per le verifiche delle saldature. 3.10.9.1 Saldature su piatti d’irrigidimento della colonna - Saldatura sull’anima della colonna, la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp.Ed Fw, Rd f vw.d a n br Dove br è la base del rinforzo (parallela all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) - Saldatura sulla flangia della colonna, la verifica risulta soddisfatta se: Fw, Ed Vwp.Ed Fw, Rd f vw.d a n hr Dove hr è l’altezza del rinforzo (ortogonale all’anima della colonna) n è il numero di cordoni (al massimo due, quando il cordone è su entrambe le facce) e) Irrigidimento diagonale Fw, Ed M Ed / cos Fw, Rd f vw.d a 2 br z Dove br è la base del rinforzo (attacco sulla flangia della colonna) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 233 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.9.2 Saldature colonna – piastra di collegamento La flangia in genere deve resistere al momento flettente e sforzo normale, la saldatura sulla flangia viene verificata quando: Ft ,ep,Ed M b ,Ed Dove z N b ,Ed 2 Fw,Rd f vw.d a br br è la lunghezza del cordone sulla zona tesa o compressa della trave L’anima della colonna in genere deve resistere al taglio, la saldatura sull’anima viene verificata quando: Ft ,ep,Ed V Fw,Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza del cordone sull’anima 3.10.9.3 Saldature chiave di taglio La chiave di taglio deve resistere al taglio, si ipotizza per il calcolo della lunghezza totale di cordoni che il profilato utilizzato per la chiave di taglio si uguale al profilato della colonna, la verifica vale: Fkey,Ed V Fw,Rd f vw.d a hr Dove hr è la lunghezza totale del cordone uguale al perimetro del profilato 3.10.10 Resistenza di progetto piastre di base 3.10.10.1 generale Le basi di colonna devono essere dimensionati tali da avere una sufficiente rigidità per resistere alle forze assiali, momenti e forze di taglio dalle colonne alla Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 234 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it loro fondazioni o altri supporti senza superare la capacità di carico di questi supporti. La capacità portante di progetto tra la piastra di base e il suo sostegno può essere determinato sulla base di un distribuzione uniforme della forza di compressione sulla zona di contatto. Per le fondazioni in cemento lo sforzo sulla zona di contatto non deve superare la capacità portante di progettazione, f jd . Per un sistema combinato di forza assiale e momento, le forze tra la piastra di base e il suo sostegno possono assume una delle seguenti distribuzioni a seconda della grandezza relativa della forza assiale e momento flettente: - Nel caso di una forza dominante compressione assiale, la compressione completa si può sviluppare nelle flangie della colonna come mostrato nella Figura 6.18 (a). - Nel caso di una forza di trazione dominante, la tensione si può sviluppare in pieno entrambe le flange come mostrato in Figura 6.18 (b). - Nel caso di una compressione dominante dovuta al momento flettente si può sviluppare in un unico flangia della colonna e la tensione sotto l'altra come mostrato nella Figura 6.18 (c) e nella Figura 6.18 (d). Le piastre di base devono essere progettate utilizzando i metodi appropriati, solo sforzo normale o di presso-flessione. Uno dei seguenti metodi dovrebbero essere utilizzati per resistere alla forza di taglio tra la piastra di base e il suo supporto: - Resistenza di progetto di attrito in corrispondenza della giunzione tra la piastra di base e il suo sostegno. - La resistenza di progetto a taglio dei bulloni di ancoraggio. - La resistenza di progetto al taglio della parte circostante della fondazione. Se i bulloni di ancoraggio sono utilizzati per resistere alle forze di taglio tra la piastra di base e il suo sostegno, la rottura del calcestruzzo deve anche essere controllata, secondo la norma EN 1992. Se i metodi di cui sopra sono inadeguati devono essere utilizzati elementi speciali quali blocchi o connettori a taglio per trasferire le forze di taglio tra la piastra di base e il suo sostegno. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 235 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per capire se la base è soggetta a prevalenza di compressione o flessione, bisogna costruire il diagramma delle tensioni Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 236 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.10.2 Base della colonna sottoposto a forze assiali (1) La resistenza di progetto, N j , Rd , di una piastra di base simmetrica della colonna soggetta ad una forza di compressione assiale applicata concentrata può essere determinato sommando la resistenza individuale di progettazione FC , Rd dei tre T-stub mostrato nella Figura 6.19 (Due T-stub sotto la flangia della colonna un T-stub nell’anima della colonna.) I tre T-stub non dovrebbero essere sovrapposti, vedi Figura 6.19. La resistenza di calcolo di ciascuna di queste Tstub devono essere calcolati utilizzando il metodo indicato al punto 6.2.5 del EC3 1- 8. 3.10.10.3 Basi di colonne sottoposte a forze assiali e momenti flettenti (1) La resistenza di progetto M j , Rd della base di una colonna combinata con la forza assiale e il momento devono essere determinati utilizzando il metodo indicato in Tabella 6.7, dove il contributo del calcestruzzo appena sotto l’anima della colonna (T-stub 2 di Figura 6.19) per la capacità di compressione viene omesso. I seguenti parametri sono utilizzati in questo metodo: - FT ,l , Rd è la resistenza di calcolo a tensione del lato sinistro del giunto - FT ,r , Rd è la resistenza di calcolo a tensione del lato destro del giunto - FC ,l , Rd è la resistenza a compressione di progetto della sinistra del giunto - FC ,r , Rd è la resistenza di progetto a compressione del lato destro del giunto La resistenza di progetto a tensione FT ,l , Rd , del lato sinistro del giunto deve essere considerato come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto dei seguenti componenti di base: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 237 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - l’anima della colonna in tensione nel lato sinistro della flangia della colonna Ft ,wc , Rd ; - La piastra di base in flessione nel lato sinistro della flangia della colonna Ft , pl , Rd La resistenza di progetto a tensione FT ,r , Rd , del lato destro del giunto deve essere considerato come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto dei seguenti componenti di base: - l’anima della colonna in tensione nel lato destro della flangia della colonna Ft ,wc , Rd - La piastra di base in flessione nel lato destro della flangia della colonna Ft , pl , Rd La resistenza a compressione di progetto FC ,l , Rd del lato sinistro del nodo dovrebbe essere presa come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto delle seguenti componenti di base: - Il calcestruzzo compresso sotto la colonna di sinistra flangia Fc, pl , Rd ; - La flangia della colonna a sinistra dell’anima in compressione Fc, fc , Rd . (5) ) La resistenza a compressione di progetto FC ,r , Rd del lato destro del nodo dovrebbe essere preso come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto delle seguenti componenti di base: - Il calcestruzzo compresso sotto la colonna di destro flangia Fc, pl , Rd ; - La flangia della colonna a destro dell’anima in compressione Fc, fc , Rd . Per il calcolo di zT ,l , z C ,l , zT ,r , z C ,r vedere fig. 6.18. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 238 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.11 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 239 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 240 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 241 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11 Collegamento 1052 (Collegamento piastra base circolare) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 242 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11.1 Modellazione del nodo Il nodo deve essere progettato in coerenza alle modalità di collasso descritti nel EC3 – 2005, di seguito vengono elencate le prescrizioni geometriche secondo le ipotesi di calcolo del EC3 -2005 ed utilizzate come ipotesi nel modulo di verifica dei nodi. 3.11.2 Analisi del nodo In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Verifica a taglio; - Anima della colonna a trazione. - Piastra di base a trazione; - Flangia e anima della colonna a compressione; - Base in a compressione; - Ancoraggi a trazione. Verifiche locali: - Saldatura irrigidimenti; - Saldatura colonna con piatto di collegamento; - Saldatura chiave di taglio. Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; - M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 243 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 3.11.3 1 Verifica a scorrimento Verifica a taglio puro colonna - plinto (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.2) 3.11.3.1 Azione La forza di taglio di progetto Vwp , Ed è quella definita dal Tekla e da un software di calcolo (vedi Midas) o da file di testo. Nel casi di verifica a ripristino di resistenza l’azione di taglio considerata vale: Vwp , Ed Vc, pl Dove Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 244 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vc, pl è la resistenza ultima a taglio della colonna. Per il calcolo della resistenza per attrito piastra plinto, la forza normale di progetto N c, Ed è quella definita dal Tekla e da un software di calcolo (vedi Midas) o da file di testo. Nel caso di verifica a ripristino di resistenza l’azione normale considerata vale: N c, Ed N c, pl Dove N c, pl è la resistenza normale ultima della colonna. 3.11.3.2 Verifica in assenza di chiave di taglio La resistenza per attrito piastra e malta di progetto F f , Rd vale: F f , Rd C f ,d N c, Ed dove: C f ,d è il coefficiente di attrito tra piastra di base e lo strato di malta. Possono essere utilizzati i seguenti valori: - Per malta cementizia C f ,d 0.20 ; - Per altri tipi di materiale il coefficiente di attrito C f ,d deve essere determinato mediante test secondo la norma EN 1990, allegato D; N c, Ed è il valore di progetto dello sforzo normale di compressione della colonna. Se la colonna è caricata da una forza di trazione normale, F f , Rd 0 . La resistenza di progetto a taglio di un bullone di ancoraggio Fvb, Rd deve essere considerata come il più piccolo di F1,vb, Rd e F2,vb, Rd dove: - F1,vb, Rd è la resistenza di progetto a taglio del bullone di ancoraggio che per una connessione a taglio di Categoria A (EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza del singolo bullone a taglio vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 245 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 mentre - F2,vb, Rd b f ub As Mb dove: b 0.44 0.0003f yb f yb è il carico di snervamento del bullone di ancoraggio, con 235N / mm2 f yb 640N / mm2 La resistenza a taglio di progetto Fv, Rd vale Fv, Rd F f , Rd nFvb, Rd dove: n è il numero di bulloni di ancoraggio della piastra di base. 3.11.3.3 Verifica in presenza di chiave di taglio In presenza di una chiave di taglio, la resistenza a taglio viene affidata solo ad essa, non viene preso in considerazione l’attrito piastra con malta e la resistenza a taglio dei bulloni di ancoraggio. La verifica viene secondo EC2- punto 6.7, che considera le pressioni localizzate sul calcestruzzo, la resistenza vale: Fv, Rd f jd A Dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 246 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it A è la superficie di contatto della chiave di taglio con il calcestruzzo f jd è la capacità portante del calcestruzzo che vale: f jd j 3 f cd Dove j 2 / 3 il coefficiente del materiale fondazione f cd è la resistenza cubica di calcolo del calcestruzzo 3.11.3.4 Verifica a rifollamento La verifica a rifollamento per singolo bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 In assenza di forza di taglio viene considerata comunque una forza di taglio pari al 2,5% della capacità della forza normale della sezione più debole. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 247 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11.4 Base in compressione o pressoflessione Verifica a pressoflessione base - plinto (EC3 - Parte 1-8 - Punto 6.2.5) 3.11.4.1 Azione L’azione per pressoflessione sulla colonna per dati provenienti da Tekla, Midas o da file di Testo vale: FC , Ed M c, Ed z N c, Ed 2 Se le sollecitazioni derivano da una verifica a ripristino di resistenza, l’azione vale: FC , Ed M c, pl z Dove z è il braccio di leva che vale z hc t f ,c M c, pl è il momento plastico della colonna 3.11.4.2 Colonna non rinforzata Per questa resistenza viene utilizzato l’equivalente T-stub in compressione. La resistenza a compressione di calcolo FC , Rd che vale: FC , Rd f jd beff l eff dove: beff è la larghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra l eff è la lunghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra f jd è la capacità portante progetto del giunto Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 248 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Si ipotizza che le forze vengono trasferite al un T-stub in modo uniforme come mostrato nella Figura 6.4 (a) e (b). La pressione sulla zona di contatto tra piastra e fondazione non deve superare la tensione resistente di progettazione f jd e la larghezza aggiuntiva c non dovrebbe superare: ct fy 3 f jd M 0 dove: t è lo spessore della piastra; f y è la resistenza a snervamento della piastra. Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è meno di c, l'area efficace è quella indicata in Figura 6.4 (a). Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è maggiore di c ,su ogni lato, la parte della proiezione supplementare al di là di c viene trascurato, vedere Figura 6.4 (b). La forza portante di calcolo f jd comune vale: f jd j FRdu beff l eff dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 249 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it j è il coefficiente del materiale fondazione, che può essere preso come 2 / 3 a condizione che la resistenza caratteristica della malta non sia inferiore a 0,2 volte la resistenza caratteristica del calcestruzzo in fondazione e lo spessore della malta non è maggiore di 0,2 volte il minimo spessore della piastra base in acciaio. Nei casi in cui lo spessore della malta è più di 50 mm, il resistenza caratteristica della malta deve essere almeno uguale a quello della fondazione in calcestruzzo. FRdu è la forza resistente di calcolo a compressione dato nella norma EN 1992, dove Ac 0 è da prendere come (beff l eff ) . STRALCIO DELL’EC2 6.7 Pressioni localizzate (1)P Nel caso di pressioni localizzate, occorre tener presenti le rotture locali (vedere in seguito) e le forze di trazione trasversali (vedere punto 6.5). (2) Nel caso di un carico uniformemente ripartito sull'area Ac0 (vedere figura 6.29) la forza di compressione ultima può essere determinata come segue: FRdu Ac 0 f cd Ac1 3 f cd Ac 0 Ac 0 (6.63) dove: Ac0 è l'area caricata; Ac1 è la massima area di diffusione del carico utilizzata per il calcolo e che ha una forma omotetica a quella di Ac0. (3) Si raccomanda che l'area di diffusione Ac1 richiesta dalla forza di compressione ultima FRdu soddisfi le condizioni seguenti: - l'altezza di diffusione del carico nella direzione del carico stesso si raccomanda sia presa come indicato nella figura 6.29; - il centro dell'area di diffusione Ac1 raccomanda sia sulla retta di azione passante per il centro dell'area caricata Ac0; - se sull’area di calcestruzzo agiscono più forze di compressione, si raccomanda Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 250 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it che le aree di diffusione non siano sovrapposte. Si raccomanda che il valore di FRdu sia ridotto se il carico non è uniformemente distribuito sull'area Ac0 o se esistono forze di taglio importanti. (4) Si raccomanda di disporre idonee armature in grado di equilibrare le forze di trazione trasversali dovute all'effetto del carico. In JFT si considera il valore minimo FRdu 3 f cd Ac0 Qundi: f jd j FRdu beff leff j 3 f cd beff leff beff leff j 3 f cd Verifica L’azione di compressione la trasmette la flangia della colonna e vale: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 251 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it FC , Ed M c,Ed (hc t fc ) N c, Ed 2 O se a ripristino di resistenza FC , Ed M c, pl (hc t fc ) Quindi: FC ,Ed FC ,Rd 3.11.4.3 Colonna rinforzata In presenza di irrigidimenti si incrementa la resistenza a compressione, utilizzando sempre l’equivalente T-stub in compressione. In tal caso l’EC2 per il calcolo delle forze di compressioni ultime con pressioni localizzate, se agiscono più forze di compressione le aree di diffusione non devono sovrapporsi La resistenza a compressione di calcolo aggiuntiva FC ,add , Rd vale: FC ,add , Rd f jd beff ,add leff ,add dove: beff ,add birr dell’area di beff 2 t fc 2 è la larghezza effettiva del T-stub, relativo ai rinforzi depurata diffusione della compressione dovuta alla colonna in assenza di compressione (viene trascurata la lunghezza “c” su lato fine piastra) leff ,add t irr 2c è la lunghezza effettiva del T-stub, relativo al rinforzo f jd è la capacità portante progetto del giunto Per tutte le altre grandezze si rimanda al caso di colonna non rinforzata. Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 252 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 3.11.5 1 Anima della colonna a trazione Anima e flangia della trave a trazione e riferimenti Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 253 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La resistenza a trazione dell’anima della trave è data dalla seguente espressione: Ft , wb , Rd beff ,t , wb t wb f y , wb M0 La larghezza efficace beff ,t ,wb è uguale alla lunghezza effettiva di un equivalente T-stub rappresentato dalla piastra a flessione, per file comprese tra le due flangie della trave, considerando la singola fila ed i gruppi di bulloni. 3.11.6 Piastra di collegamento a flessione La resistenza di progetto e le modalità di collasso di un piastra in flessione, vengono calcolate considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di file di bulloni, entrambi i lati di un rinforzo collegato alla piastra terminale vanno trattati come separati equivalente T-stub. In una piastra estesa, intesa come la parte della piastra estesa sopra la trave (extended end - plate), la riga di bulloni nella parte estesa viene trattata come un equivalente separato T-stub, vedi Figura 6.10. La resistenza di progetto e le modalità di collasso viene determinata separatamente per ogni equivalente T-stub. La dimensione emin (EC3 – 1-8 punto 6.2.4) si ricava dalla Figura 6.8 per quella parte della che si trova tra la flangia superiore ed inferiore della trave. Per la parte estesa della piastra emin va preso come e x , vedi Figura 6.10. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata in conformità al’EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2 utilizzando i valori per ogni fila di bulloni riportati nella tabella 6.6. I valori di m e m x da utilizzare per la Tabella 6.6 si ricavano dalla Figura 6.10. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 254 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Da notare come per le righe comprese tra la flangia superiore ed inferiore della trave la l eff è una grandezza verticale come il caso della l eff flangia della colonna Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 255 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Mentre la parte estesa della piastra l eff è una grandezza orizzontale. La parte estesa della flangia viene trattata separatamente Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 256 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it In genere per la piastra si hanno valori diversi della l eff dell’elemento equivalente a T-stub equivalente per le file comprese tra la flangia della trave, queste risentono dell’irrigidimento fornito dall’anima della trave e quindi ha resistenza e rigidezza superiori rispetto selle fila della parte estesa della piastra. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 257 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 258 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 259 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11.7 Flangia e anima della colonna a compressione 3.11.7.1 Trave non rinforzata Anima e flangia della trave a compressione e riferimenti La risultante delle forze a compressione della flangia della trave e la compressione adiacente che si sviluppa sull’anima della trave, si presume che agiscano a livello del centro di compressione, la resistenza di progetto a compressione della flangia e dell’anima è data dalla seguente espressione: Fc, fb,Rd M c,Rd h t fb dove: h è l’altezza della trave; M c, Rd è il momento resistente di progetto della trave, ridotto in presenza di taglio, vedere EC3 - 1-1 punto 6.2.8. Per una trave rinforzata M c, Rd può essere calcolata trascurando la flangia intermedia. t fb è lo spessore della flangia della trave collegata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 260 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Centro di compressione Se l'altezza della trave supera i 600 mm, il contributo della trave alla resistenza a compressione di progettazione dovrebbe essere limitato al 20%. Per il calcolo di M c, Rd in presenza di taglio, vedi EC3-1-1 punto6.2.8, si utilizza il momento ridotto M y ,V , Rd Aw2 W pl, y fy 4t w M 0 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 261 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Dove 2V Ed 1 V pl, Rd 3.11.8 2 Base in compressione Per questa resistenza viene utilizzato l’equivalente T-stub in compressione. La resistenza a compressione di calcolo FC , Rd che vale: FC , Rd f jd beff l eff dove: beff è la larghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra l eff è la lunghezza effettiva del T-stub, relativo alla piastra f jd è la capacità portante progetto del giunto Si ipotizza che le forze vengono trasferite al un T-stub in modo uniforme come mostrato nella Figura 6.4 (a) e (b). La pressione sulla zona di contatto tra piastra e fondazione non deve superare la tensione resistente di progettazione f jd e la larghezza aggiuntiva c non dovrebbe superare: ct fy 3 f jd M 0 dove: t è lo spessore della piastra; f y è la resistenza a snervamento della piastra. Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è meno di c, l'area efficace è quella indicata in Figura 6.4 (a). Se la sporgenza della piastra rispetto alla colonna è maggiore di c ,su ogni lato, la parte della proiezione supplementare al di là di c viene trascurato, vedere Figura 6.4 (b). Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 262 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La forza portante di calcolo f jd comune vale: f jd j FRdu beff l eff dove: j è il coefficiente del materiale fondazione, che può essere preso come 2 / 3 a condizione che la resistenza caratteristica della malta non sia inferiore a 0,2 volte la resistenza caratteristica del calcestruzzo in fondazione e lo spessore della malta non è maggiore di 0,2 volte il minimo spessore della piastra base in acciaio. Nei casi in cui lo spessore della malta è più di 50 mm, laresistenza caratteristica della malta deve essere almeno uguale a quello della fondazione in calcestruzzo. FRdu è la forza resistente di calcolo a compressione dato nella norma EN 1992, dove Ac 0 è da prendere come (beff l eff ) . STRALCIO DELL’EC2 6.7 Pressioni localizzate (1)P Nel caso di pressioni localizzate, occorre tener presenti le rotture locali Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 263 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it (vedere in seguito) e le forze di trazione trasversali (vedere punto 6.5). (2) Nel caso di un carico uniformemente ripartito sull'area Ac0 (vedere figura 6.29) la forza di compressione ultima può essere determinata come segue: FRdu Ac 0 f cd Ac1 3 f cd Ac 0 Ac 0 (6.63) dove: Ac0 è l'area caricata; Ac1 è la massima area di diffusione del carico utilizzata per il calcolo e che ha una forma omotetica a quella di Ac0. (3) Si raccomanda che l'area di diffusione Ac1 richiesta dalla forza di compressione ultima FRdu soddisfi le condizioni seguenti: - l'altezza di diffusione del carico nella direzione del carico stesso si raccomanda sia presa come indicato nella figura 6.29; - il centro dell'area di diffusione Ac1 raccomanda sia sulla retta di azione passante per il centro dell'area caricata Ac0; - se sull’area di calcestruzzo agiscono più forze di compressione, si raccomanda che le aree di diffusione non siano sovrapposte. Si raccomanda che il valore di FRdu sia ridotto se il carico non è uniformemente distribuito sull'area Ac0 o se esistono forze di taglio importanti. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 264 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it (4) Si raccomanda di disporre idonee armature in grado di equilibrare le forze di trazione trasversali dovute all'effetto del carico. In JFT si considera il valore minimo FRdu 3 f cd Ac0 Qundi: f jd j FRdu beff leff j 3 f cd beff leff beff leff j 3 f cd Verifica L’azione di compressione la trasmette la flangia della colonna e vale: FC , Ed M c,Ed (hc t fc ) N c, Ed 2 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 265 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Quindi: FC ,Ed FC ,Rd 3.11.9 Bulloni di ancoraggio in tensione I bulloni di ancoraggio devono essere progettati per resistere ai carichi di progetto, sia per azioni normali che flettenti. Il braccio da considerare nel caso di flessione viene preso come la distanza tra il baricentro della zona a compressione e il baricentro del gruppo di bulloni sul lato tensione. La resistenza di progetto dei bulloni di ancoraggio deve essere presa come il più piccolo dei valori tra resistenza a trazione e resistenza di ancoraggio con il calcestruzzo La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone La resistenza calcestruzzo -l bullone di ancoraggio viene presa secondo la norma EN 1992-1-1. Per il fissaggio dei bulloni di ancoraggio in fondazione, possono essere utilizzati: - Un gancio (figura 6.14 (a)), - Un piatto rondella (figura 6.14 (b)), - Qualche altro membro di carico appropriata distribuzione annegate nel calcestruzzo, - Un altro tipo di fissaggio che è stato adeguatamente testato e approvato. Quando i bulloni sono dotati di un gancio, la lunghezza di ancoraggio deve essere tale da impedire la rottura del bullone. La lunghezza di ancoraggio deve essere calcolato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 266 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it secondo EN 1992-1-1. Questo tipo di ancoraggio non deve essere utilizzato per i bulloni con una f yb superiore a 300N / mm2 . Per i bulloni di ancoraggio dotati di un piatto rondella o altri dispositivi, la resistenza di ancoraggio calcestruzzo acciaio non viene considerata. Tutta la forza viene trasferita attraverso il dispositivo. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 267 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Richiami EC2 per ancoraggio delle barre 8.4 Ancoraggio dell’armatura longitudinale 8.4.1 Generalità (1) Barre, fili o reti elettrosaldate devono essere ancorati in modo tale da consentire la trasmissione sicura delle forze di aderenza al calcestruzzo per evitare la fessurazione longitudinale e il distacco del calcestruzzo. Se necessario, devono essere utilizzate armature trasversali. (2) Metodi di ancoraggio sono illustrati nella figura 8.1 [vedere anche il punto 8.8 (3)]. (3) Piegature e uncini non danno contributo ad ancoraggi in compressione. (4) Si raccomanda di prevenire la rottura del calcestruzzo all’interno delle piegature rispettando il punto 8.3 (3). (5) Dove si utilizzino dispositivi meccanici di ancoraggio, si raccomanda che i requisiti di prova siano in conformità alle norme di prodotto corrispondenti o ad un Benestare Tecnico Europeo. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 268 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it (6) Per la trasmissione di forze di precompressione al calcestruzzo vedere punto 8.10. 8.4.2 Tensione ultima di aderenza (1) La tensione ultima di aderenza deve essere sufficiente per prevenire la perdita dell’aderenza. (2) Il valore di progetto della tensione di aderenza ultima, f bd , per barre nervate può essere assunta pari a: f bd 2.251 2 f ctd (8.2) dove: f ctd è il valore di progetto della resistenza a trazione del calcestruzzo secondo il punto 3.1.6 (2)P. A causa della crescente fragilità dei calcestruzzi di resistenza più elevata, si raccomanda che il valore di fctk,0,05 sia limitato, in questo caso, al valore relativo alla classe C60/75, a meno che non si possa verificare che la resistenza media di aderenza ecceda tale limite; 1 è un coefficiente legato alla qualità della condizione di aderenza e alla posizione della barra durante il getto (vedere figura 8.2): 1 1 in condizione di "buona" aderenza 1 0.7 in tutti gli altri casi e per barre in elementi strutturali realizzati con casseforme scorrevoli, a meno che non si possa dimostrare che esistono "buone" condizioni di aderenza; 2 è riferito al diametro della barra: 2 per 32mm 2 (132 ) / 100 per 32mm Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 269 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 8.4.3 Lunghezza di ancoraggio di base (1)P Il calcolo della lunghezza di ancoraggio necessaria deve tener conto del tipo di acciaio e delle proprietà di aderenza delle barre. (2) La lunghezza di ancoraggio necessaria di base lb,rqd , per ancorare la forza As sd applicata a una barra nell’ipotesi di tensione di aderenza uniforme pari a fbd risulta: lb,rqd ( / 4)( sd / f bd ) (8.3) essendo sd la tensione di progetto in corrispondenza del punto da cui si misura l’ancoraggio. Valori di f bd sono riportati nel punto 8.4.2. (3) La lunghezza di ancoraggio di base, l b , e la lunghezza di progetto, lbd delle barre si raccomanda siano misurate lungo l’asse della barra (vedere figura 8.1a). 8.4.4 Lunghezza di ancoraggio di progetto (1) La lunghezza di ancoraggio di progetto, lbd , risulta: lbd 1 2 3 4 5lb,rqd lb,min (8.4) essendo α1 α 2 α 3 α 4 α 5 i coefficienti dati nel prospetto 8.2: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 270 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it α1 tiene conto dell’effetto della forma delle barre posto che il copriferro sia adeguato (vedere figura 8.1); α 2 tiene conto dell’effetto del ricoprimento minimo di calcestruzzo (vedere figura 8.3); α 3 tiene conto dell’effetto del confinamento dovuto ad armatura trasversale; α 4 tiene conto dell’influenza di una o più barre trasversali saldate ( t 0.6 ) lungo la lunghezza di ancoraggio di progetto lbd (vedere anche il punto 8.6); α 5 tiene conto dell’effetto della pressione trasversale al piano di spacco lungo la lunghezza di ancoraggio di progetto. Il prodotto ( α 2 α 3α 5 0.7 ): (8.5) lb,rqd è ottenuto dall’espressione (8.3); lb,min è la lunghezza di ancoraggio minima se non sussistono altre limitazioni: - per ancoraggi in trazione: lb,min max 0.3lb,rqd ;10 ;100mm (8.6) - per ancoraggi in compressione: lb,min max 0.6lb,rqd ;10 ;100mm (8.7) (2) Per semplicità, in alternativa al punto 8.4.4 (1), l’ancoraggio in trazione di talune forme mostrate in figura 8.1 può essere considerato come lunghezza di ancoraggio equivalente, lbeq . lbeq è definito nella stessa figura e può essere assunto pari a: - 1lb,rqd per forme illustrate nelle figure da 8.1b a 8.1d (per i valori di 1 vedere Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 271 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it il prospetto 8.2); - 4 lb,rqd per forme illustrate nella figura 8.1e (per i valori di 4 vedere il prospetto 8.2); dove: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 272 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11.10 Resistenza di progetto di basi di colonna con piastre di base 3.11.10.1 generale Le basi di colonna devono essere dimensionati tali da avere una sufficiente rigidità per resistere alle forze assiali, momenti e forze di taglio dalle colonne alla loro fondazioni o altri supporti senza superare la capacità di carico di questi supporti. La capacità portante di progetto tra la piastra di base e il suo sostegno può essere determinato sulla base di una distribuzione uniforme della forza di compressione sulla zona di contatto. Per le fondazioni in cemento lo sforzo sulla zona di contatto non deve superare la capacità portante di progettazione, f jd . Per un soggetto di base colonna combinato forza assiale e momento le forze tra la piastra di base e il suo sostegno può assumere uno dei seguenti della distribuzione a seconda della grandezza relativa della forza assiale e momento flettente: - Nel caso di una forza dominante di compressione assiale, la compressione completa si può sviluppare nelle flangie della colonna come mostrato nella Figura 6.18 (a). - Nel caso di una forza di trazione dominante, la tensione si può sviluppare in pieno in entrambe le flange come mostrato in Figura 6.18 (b). - Nel caso di una compressione dominante dovuta al momento flettente si può sviluppare in un unica flangia della colonna e la tensione sotto l'altra come mostrato nella Figura 6.18 (c) e nella Figura 6.18 (d). Le piastre di base devono essere progettati utilizzando i metodi appropriati, solo sforzo normale o di presso-flessione. Uno dei seguenti metodi dovrebbero essere utilizzati per resistere alla forza di taglio tra la piastra di base e il suo supporto: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 273 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Resistenza di progetto di attrito in corrispondenza della giunzione tra la piastra di base e il suo sostegno. - La resistenza di progetto a taglio dei bulloni di ancoraggio. - La resistenza di progetto al taglio della parte circostante della fondazione. Se i bulloni di ancoraggio sono utilizzati per resistere alle forze di taglio tra la piastra di base e il suo sostegno, la rottura del calcestruzzo deve anche essere controllata, secondo la norma EN 1992. Se i metodi di cui sopra sono inadeguati devono essere utilizzati elementi speciali quali blocchi o connettori a taglio per trasferire le forze di taglio tra la piastra di base e il suo sostegno. Per capire se la base è soggetta a prevalenza di compressione o flessione, bisogna costruire il diagramma delle tensioni Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 274 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.11.10.2 Base della colonna sottoposto a forze assiali (1) La resistenza di progetto, N j , Rd , di una piastra di base simmetrica della colonna soggetta ad una forza di compressione assiale applicata concentrata può essere determinato sommando la resistenza individuale progettazione FC , Rd dei tre T-stub mostrato nella Figura 6.19 (Due T-stub sotto la flangia della colonna un T-stub nell’anima della colonna.) I tre T-stub non dovrebbe essere sovrapposti, vedi Figura 6.19. La resistenza di calcolo di ciascuna di queste Tstub devono essere calcolati utilizzando il metodo indicato al punto 6.2.5 del EC3 1- 8. 3.11.10.3 Basi di colonne sottoposte a forze assiali e momenti flettenti (1) La resistenza di progetto M j , Rd della base di una colonna combinato con la forza assiale e momento deve essere determinato utilizzando il metodo indicato Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 275 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it in Tabella 6.7, dove il contributo del calcestruzzo appena sotto l’anima della colonna (T-stub 2 di Figura 6.19) per la capacità di compressione viene omesso. I seguenti parametri sono utilizzati in questo metodo: - FT ,l , Rd è la resistenza di calcolo a tensione del lato sinistro del giunto - FT ,r , Rd è la resistenza di calcolo a tensione del lato destro del giunto - FC ,l , Rd è la resistenza a compressione di progetto della sinistra del giunto - FC ,r , Rd è la resistenza di progetto a compressione del lato destro del giunto La resistenza di progetto a tensione FT ,l , Rd , del lato sinistro del giunto deve essere considerato come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto dei seguenti componenti di base: - l’anima della colonna in tensione nel lato sinistro della flangia della colonna Ft ,wc , Rd ; - La piastra di base in flessione nel lato sinistro della flangia della colonna Ft , pl , Rd La resistenza di progetto a tensione FT ,r , Rd , del lato destro del giunto deve essere considerato come il più piccolo dei valori della resistenza di progetto dei seguenti componenti di base: - l’anima della colonna in tensione nel lato destro della flangia della colonna Ft ,wc , Rd - La piastra di base in flessione nel lato destro della flangia della colonna Ft , pl , Rd La resistenza a compressione di progetto FC ,l , Rd del lato sinistro del nodo dovrebbe essere preso come il più piccolo valori della resistenza di progetto delle seguenti componenti di base: - Il calcestruzzo compresso sotto la colonna di sinistra flangia Fc, pl , Rd ; - La flangia della colonna a sinistra dell’anima in compressione Fc, fc , Rd . (5) ) La resistenza a compressione di progetto FC ,r , Rd del lato destro del nodo dovrebbe essere preso come il più piccolo valori della resistenza di progetto delle seguenti componenti di base: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 276 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it - Il calcestruzzo compresso sotto la colonna di destro flangia Fc, pl , Rd ; - La flangia della colonna a destro dell’anima in compressione Fc, fc , Rd . Per il calcolo di zT ,l , z C ,l , zT ,r , z C ,r vedere fig. 6.18. 3.11.11 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 277 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 278 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 279 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.12 Collegamento 124 (Collegamento trave – trave circolare) In questa tipo di collegamento le verifiche che si devono effettuare sono relative alle seguenti modalità di collasso: - Flangia di collegamento; Verifiche locali: - Saldatura irrigidimenti; - Saldatura colonna con piatto di collegamento; Le resistenze di calcolo del nodo da calcolare sono: - N j , Rd , resistenza assiale di progetto, in assenza di momento flettente; - V j , Rd , resistenza a taglio di progetto; Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 280 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it M j , Rd , momento resistenze di progetto, in assenza di forza assiale; - Verifiche del nodo - Per azione assiale in assenza di momento applicato N j , Ed N j , Rd - Per azione di taglio V j , Ed V j , Rd - 1 Per momento applicato in assenza di forza assiale M j , Ed M j , Rd - 1 1 Per momento applicato e forza assiale, si considera il seguente dominio di resistenza M j , Ed M j , Rd N j , Ed N j , Rd 1 Se l’azione assiale N Ed non supera il 5% dell’azione assiale plastica N pl , Rd , si trascura la coesistenza della forza assiale ed il dominio diventa M j , Ed M j , Rd 3.12.1 1 Piastra di collegamento a flessione La resistenza di progetto e le modalità di collasso di un piastra in flessione, viene calcolata considerando anche i bulloni soggetti a tensione, considerata come un T-stub (EC3 – 1-8 punto 6.2.4), la resistenza viene calcolata per: - Ogni singola fila di bulloni necessaria per resistere a tensione; - Ogni gruppo di file di bulloni necessari per resistere a tensione. Il gruppo di file di bulloni, entrambi i lati di un rinforzo collegato alla piastra terminale vanno trattati come separati equivalente T-stub. In una piastra estesa, intesa come la Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 281 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it parte della piastra estesa sopra la trave (extended end - plate), la riga di bulloni nella parte estesa viene trattata come un equivalente separato T-stub, vedi Figura 6.10. La resistenza di progetto e le modalità di collasso viene determinata separatamente per ogni equivalente T-stub. La dimensione emin (EC3 – 1-8 punto 6.2.4) si ricava dalla Figura 6.8 per quella parte della che si trova tra la flangia superiore ed inferiore della trave. Per la parte estesa della piastra emin va preso come e x , vedi Figura 6.10. La lunghezza effettiva l eff equivalente T-stub della flangia viene determinata in conformità al’EC3 – 1-8 punto 6.2.4.2 utilizzando i valori per ogni fila di bulloni riportati nella tabella 6.6. I valori di m e m x da utilizzare per la Tabella 6.6 si ricavano dalla Figura 6.10. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 282 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Da notare come per le righe comprese tra la flangia superiore ed inferiore della trave la l eff è una grandezza verticale come il caso della l eff flangia della colonna Mentre la parte estesa della piastra l eff è una grandezza orizzontale. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 283 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La parte estesa della flangia viene trattata separatamente In genere per la piastra si hanno valori diversi della l eff dell’elemento equivalente a T-stub equivalente per le file comprese tra la flangia della trave, queste risentono dell’irrigidimento fornito dall’anima della trave e quindi ha resistenza e rigidezza superiori rispetto selle fila della parte estesa della piastra. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 284 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 285 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 286 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.12.2 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare che le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 287 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 288 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13 Collegamento 11 (Trave secondaria bullonata e fazzoletto saldato sulla trave principale) (Trave secondaria bullonata e fazzoletto bullonato sulla trave principale) Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 289 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.1 Trave secondaria e primaria Per le travi secondarie è consentito l’uso dei seguenti profili: ad L, ad U o profili a doppia T (tipo IPE, HE). I profili tipo L o U possono essere singoli o accoppiati, i profili ad L devono avere un lato parallelo al fazzoletto, mentre i profili ad U l’anima parallela al fazzoletto. 3.13.2 Fazzoletto Il fazzoletto è sempre bullonato sui profili secondari. La distanza dei bulloni dai bordi del fazzoletto e1, plate (parallelo all’asse del profilo secondario) e la distanza e y devono essere impostati dalla macro secondo la seguente figura: La distanza e y nel caso specifico di un profilo ad “L” determina la distanza della prima riga di bulloni dal lato del profilo, è utilizzata per il calcolo dell’eccentricità dei bulloni con l’asse del profilo. La distanza dei bulloni dai bordi del fazzoletto ortogonale all’asse del profilo secondario devono essere impostati dalla macro per il primo profilo e2, plate ,1 e per i succesivi i-esimi profili e2, plate ,i con (ortogonale all’asse del profilo secondario) devono essere impostati dalla macro secondo la seguente figura: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 290 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.3 Collegamenti sulla principale Il fazzoletto può essere collegato al profilo principale secondo i seguenti schemi: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 291 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.3.1 Profilo principale a doppia T Se l’asta principale è del tipo ad H (es. IPE o HE) la connessione con il fazzoletto può essere fatta secondo gli schemi citati prima che possono essere saldati o bullonati, è importante notare che le azioni trasmesse dai profili sul fazzoletto vengono trasmesse solo al profilo principale, eventuali aste non presenti nell’elenco del nodo 11 non vengono prese in considerazione anche se graficamente visualizzate in Tekla Structures. La trasmissione delle azioni tra fazzoletto e profilo principale può avvenire tramite saldatura o tramite un insieme di bulloni, di seguito si riassumono le varie conessione secondo gli schemi citati prima. Collegamento saldato: - Connessione tipo 1), 2), 9): il fazzoletto è saldato al profilo principale mediante due cordoni d’angolo lungo tutta l’altezza di contatto tra il fazzoletto con il profilo principale; - Connessione tipo 6), 7): un piatto disposto su una delle due facce del fazzoletto è collegato al profilo principale mediante saldatura, la resistenza delle azioni Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 292 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it viene affidata solo al piatto saldato e non all’eventuale saldatura del fazzoletto sul profilo principale. Il fazzoletto o il piatto laterale è saldato sul profilo principale, l’altezza del cordone corrisponde all’altezza del fazzoletto, per il fazzoletto vengono considerati due cordoni su entrambe le facce, mentre per il piatto laterale un solo cordone, l’azione sulla saldatura è la risultante delle forze secondo EC3 1-8 punto 4.5.3.3 (1); - Connessione tipo 3), 4), 5) (angolare saldato o bullonato) Uno o due angolari collegano il fazzoletto con il profilo principale, la connessione tra fazzoletto e profilo principale può essere saldata o bullonata. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 293 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it L’azione sulla saldatura o sui bulloni è la risultante delle forze secondo EC3 1-8 punto 4.5.3.3 (1); - Connessione tipo 8) (piatto di testa saldato o bullonato) Il fazzoletto è saldato o bullonato al profilo principale mediante un piatto. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 294 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.4 Azioni Sul profilo secondario possono applicarsi le seguenti azioni: N Ed azione normale (positiva se di trazione) VEd , y azione di taglio verticale M Ed , z flessione attorno all’asse z Le azioni possono essere inseriti da Tekla Structures, dal modellatore Midas, da file di testo oppure calcolando la struttura a ripristino di resistenza. Se le sollecitazioni provenienti da Tekla Structures sono nulli, le azioni vengono portate al valore minimo secondo EC3 1-8 punto 6.2.7.1 (13) N Ed 0.025 N pl dove le resistenze plastiche si riferiscono al profilo secondario. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 295 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.5 Verifiche geometriche La procedura provvede a verificare le prescrizioni costruttive per le forature di un giunto bullonato secondo l’EC3 1-8 secondo la tabella 3.3 e figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 296 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 297 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.6 Resistenza di progetto del singolo bullone e della singola saldatura Qui vengono richiamate i criteri comuni per le verifiche dei singoli bulloni e delle singole saldature. 3.13.6.1 Resistenza di progetto a trazione del bullone La resistenza a trazione del singolo bullone vale: Ft , Rd 0.9 f ub As M2 Dove As è l’area sollecitata a trazione f ub è la tensione ultima del bullone 3.13.6.2 Resistenza di progetto del bullone a taglio Per una connessione a taglio (vedi Categoria A EC3 1-8 punto 3.4.1) la resistenza di progetto del singolo bullone a taglio (per una sola sezione resistente) vale: Fv,, Rd v f ub A M2 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione filettata del bullone: - per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 v 0.6 - per le classi 4.8, 5.8 e 10.9 v 0.5 Se il piano di taglio passa attraverso la porzione non filettata del bullone: v 0.6 Mentre A è l’area del bullone Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 298 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it f ub è la tensione ultima del bullone 3.13.6.3 Resistenza di progetto della saldatura La resistenza di progetto di una saldatura ad angolo vale: Fw,Rd f vw.d a l Dove f vw.d è la resistenza di progetto a taglio della saldatura. a è l’altezza di gola della saldatura. l è la lunghezza del cordone della saldatura. La resistenza al taglio di calcolo f vw.d della saldatura vale: f vw.d fu / 3 w M 2 dove: f u è la resistenza nominale di rottura della parte più debole del nodo; w è il fattore di correlazione appropriato indicato nella Tabella 4.1. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 299 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.7 Annotazioni Nelle verifiche le grandezze relative alla trave portata avranno il pedice wb per la trave portante il pedice wc. 3.13.8 Verifiche effettuate Le verifiche effettuate sul nodo sono le seguenti: - Taglio del bullone sulla trave portata Fv, Ed Fv, Rd - Saldatura sulla trave portante Fw, Ed Fw, Rd - Taglio e trazione del bullone sulla trave portante Fv, Ed Fv, Rd Ft , Ed Ft , Rd F v, Ed / Fv, Rd Ft , Ed / 1.4 Ft , Rd - In presenza di solo taglio In presenza di sola trazione In presenza di taglio e trazione Verifica delle sezioni nette e lorde dei profili e degli angolari sulla trave portata e sulla trave portante, per azione di trazione e taglio N pl , Rd N Ed N u , Rd V pl , Rd V Ed Vu , Rd - Verifica per Block Tearing dei profili e degli angolari sulla trave portata e sulla trave portante, per azione di trazione e taglio N Ed N eff VEd Veff - Verifica a rifollamento nelle due direzioni, orizzontale e verticale dei profili e degli angolari sulla trave portata Fb, Ed Fb, Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 300 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.9 Verifica a taglio del bullone (trave portata) La verifica viene effettuata considerando la contemporaneità dell’azione normale e taglio agente sulla trave portata. Considerato un sistema di riferimento x-y nel piano della trave portata, con x coincidente con l’asse della trave, y ortogonale all’asse della trave ed origine nel baricentro dei bulloni, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse dell’anima della trave portante, le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla squadretta sono: V x N Ed V y V Ed , y T V e V e x y y x Ed Dove - e y è la distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni e l’asse baricentrico della trave portata; - ex è la distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni e l’attacco del fazzoletto alla trave principale; - TEd è la torsione parassita dovuta all’eccentricità. Se la rigidezza torsionale della trave principale non é trascurabile, il nodo può essere ipotizzato come vincolo ad incastro e TEd Vx e y V y e x M Ed , z . Le azioni di taglio sul singolo bullone per singolo piano di taglio del bullone valgono: Vx V x, Ed (V x ) n n v b Vy V y , Ed (V y ) n n v b V x, Ed (TEd ) TEd y i nv J b T V y , Ed (TEd ) Ed xi nv J b Con Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 301 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Jb (nbv x 2 nbh y 2 ) momento polare dei bulloni i nb numero totale dei bulloni nv numero delle sezioni resistenti a taglio del bullone nbh numero di bulloni per riga nbv numero di bulloni per fila xi distanza del singolo bullone dal baricentro del gruppo di bulloni, nelle verifiche si considerata la xmax yi distanza del singolo bullone dal baricentro del gruppo di bulloni, nelle verifiche si considerata la y max La risultante delle forze sul singolo bullone per singolo piano di taglio del bullone vale: Fv, Ed (Vx, Ed (Vx ) Vx, Ed (TEd ))2 (V y, Ed (V y ) V y, Ed (TEd ))2 Che deve soddisfare: Fv, Ed Fv, Rd 3.13.10 Verifica a taglio e trazione del bullone (trave portante) La verifica viene effettuata considerando la contemporaneità dell’azione normale, flettente e taglio agente sulla trave portata. Considerato un sistema di riferimento x-y nel piano della trave portante, con x coincidente con l’asse della trave, y ortogonale all’asse della trave ed origine nel baricentro dei bulloni presenti su un angolare, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse dell’anima della trave portata, le sollecitazioni di taglio in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla singola squadretta sono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 302 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it V x V Ed , x / 2 V y V Ed , y / 2 T V e y Ed Se sulla trave portante è presente un solo angolare le sollecitazioni le sollecitazioni in corrispondenza del baricentro del gruppo di bulloni sulla squadretta sono: V x V Ed , x V y V Ed , y T V e y Ed Dove e è la distanza tra il baricentro del gruppo di bulloni del singolo angolare e l’asse dell’anima della trave portata, mentre TEd è la torsione parassita dovuta all’eccentricità. Le azioni di taglio sul singolo bullone per singolo piano di taglio del bullone valgono: Vx V x, Ed (V x ) n n v b V y V y , Ed (V y ) n n v b T Ed V x, Ed (TEd ) yi nv J b T V y , Ed (TEd ) Ed xi nv J b Con Jb (nbv x 2 nbh y 2 ) momento polare dei bulloni i nb numero totale dei bulloni nv numero delle sezioni resistenti a taglio del bullone nbh numero di bulloni per riga nbv numero di bulloni per fila xi distanza del singolo bullone dal baricentro del gruppo di bulloni, nelle verifiche si considerata la xmax Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 303 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it yi distanza del singolo bullone dal baricentro del gruppo di bulloni, nelle verifiche si considerata la y max La risultante delle forze sul singolo bullone per singolo piano di taglio del bullone vale: Fv, Ed (Vx, Ed (Vx ) Vx, Ed (TEd ))2 (V y, Ed (V y ) V y, Ed (TEd ))2 La forza di trazione sul singolo bullone facente parte del gruppo di bulloni di una squadretta vale: Ft , Ed N / nb se la rigidezza torsionale della trave principale non é trascurabile i bulloni per azione flettente derivante dalla trave portata sono sollecitati a trazione e la forza di trazione sul singolo bullone facente parte del gruppo di bulloni di una squadretta vale: Ft , Ed N / nb M Ed , x nbh y 2 y i N / nb M Ed , x Ib yi i nb numero totale dei bulloni nbh numero di bulloni per riga yi distanza della singola riga di bulloni dal centro di compressione (il centro di compressione coincide con il bordo inferiore della squadretta), nelle verifiche si considerata la y max . Che deve soddisfare: Fv, Ed Fv, Rd Ft , Ed Ft , Rd F v, Ed / Fv, Rd Ft , Ed / 1.4 Ft , Rd In presenza di solo taglio In presenza di sola trazione In presenza di taglio e trazione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 304 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.11 Verifica saldatura (trave portante) La verifica viene effettuata considerando la contemporaneità dell’azione normale, flettente e taglio nelle due direzioni verticale ed orizzontale sulla trave portante. Considerato un sistema di riferimento x-y nel piano della trave portante, con x coincidente con l’asse della trave, y ortogonale all’asse della trave ed origine nel baricentro del cordone verticale, per l’equilibrio alla traslazione verticale e rotazione rispetto all’asse dell’anima della trave portante, devono essere presenti per ogni angolare due cordoni orizzontali (uno superiore ed uno inferiore) ed un cordone verticale sulla trave portante. Le sollecitazioni sulla singola squadretta sono: N N z , Ed / 2 V V Ed , x / 2 x V V Ed , y / 2 y M M Ed , x / 2 x TEd V y e Se sulla trave portante è presente un solo angolare le sollecitazioni sulla squadretta sono: N N z , Ed V V Ed , x x V V Ed , y y M M Ed , x x TEd V y e Dove e è la distanza tra il baricentro della saldatura verticale e l’asse dell’anima della trave portante, mentre TEd è la torsione parassita dovuta all’eccentricità. Le azioni sul singolo cordone orizzontale e verticale valgono: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 305 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Mx N Ed ( N ) N / 2 h hangles Vx V x, Ed (V x ) 2 V y , Ed (V y ) V y T V x, Ed (TEd ) Ed hhangles Con hhangles altezza dell’angolare La risultante delle forze sulle saldature orizzontali vale: Fw, x, Ed (V x, Ed (V x ) V x, Ed (TEd ) 2 N Ed ( N ) La risultante delle forze sulla saldatura verticale vale: Fw, y, Ed V y, Ed (V y ) Che deve soddisfare: Fw, Ed Fw, Rd Con Fw, Rd f vw.d a l un angolare Fw,Rd f vw.d a l 2 due angolari Dove l a è la lunghezza del singolo cordone è l’altezza di gola del cordone. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 306 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.12 Verifica delle sezioni lorde e nette (trave portata) La verifica viene effettuata sia per azioni normali di trazione che per taglio. 3.13.12.1 Trazione La verifica effettuata sia per il profilo che per gli angolari è soddisfatta se: N Ed 1 N t , Rd Dove N t , Rd è la resistenza di progetto a trazione della sezione trasversale, pari al minore fra: a) la resistenza plastica di progetto della sezione lorda N pl , Rd Af y M0 b) la resistenza ultima di progetto della sezione netta in corrispondenza dei fori per i dispositivi di giunzione N u , Rd 0.9 Anet f y M2 La parte resistente del profilo è rappresentata dall’anima, con altezza pari all’altezza dell’angolare come da raccomandazioni europee. La parte resistente degli angolari è la somma delle aree trasversali dei due angolari se entrambi presenti, ovvero di un solo angolare. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 307 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.12.2 Taglio La verifica effettuata sia per il profilo che per gli angolari è soddisfatta se: V Ed 1 Vc, Rd Dove Vc, Rd è la resistenza di progetto a taglio della sezione trasversale, pari al minore fra: a) la resistenza plastica di progetto della sezione lorda A( f y / 3 ) V pl , Rd M0 b) la resistenza ultima di progetto della sezione netta in corrispondenza dei fori per i dispositivi di giunzione Vu , Rd Anet ( f u / 3 ) M2 La parte resistente del profilo è rappresentata dall’anima eventualmente smussata. La parte resistente degli angolari è la somma delle aree trasversali dei due angolari se entrambi presenti, ovvero di un solo angolare. 3.13.13 Verifica delle sezioni lorde e nette (trave portante) La verifica viene effettuata sia per azioni normali che per taglio. 3.13.13.1 Trazione La verifica effettuata sia per il profilo che per gli angolari è soddisfatta se: Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 308 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it N Ed 1 N t , Rd Dove N t , Rd è la resistenza di progetto a trazione della sezione trasversale, pari al minore fra: a) la resistenza plastica di progetto della sezione lorda N pl , Rd Af y M0 c) la resistenza ultima di progetto della sezione netta in corrispondenza dei fori per i dispositivi di giunzione N u , Rd 0.9 Anet f y M2 L’azione di trazione è uguale al taglio orizzontale agente sulla trave portante. La parte resistente del profilo è rappresentata dall’anima, con altezza pari all’altezza dell’angolare come da raccomandazioni europee. La verifica è svolta per singolo angolare. 3.13.13.2 Taglio La verifica effettuata sia per il profilo che per gli angolari è soddisfatta se: V Ed 1 Vc, Rd Dove Vc, Rd è la resistenza di progetto a taglio della sezione trasversale, pari al minore fra: a) la resistenza plastica di progetto della sezione lorda V pl , Rd A( f y / 3 ) M0 b) la resistenza ultima di progetto della sezione netta in corrispondenza dei fori per i dispositivi di giunzione Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 309 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Vu , Rd Anet ( f u / 3 ) M2 La parte resistente del profilo è rappresentata dall’anima. La parte resistente degli angolari è data dalla somma singola area trasversale. 3.13.14 Resistenza per Block Tearing La resistenza a taglio secondo il meccanismo di collasso “block Tearing” (EC3 – 1.8 punto 3.10.2), è caratterizzato da due possibili modalità di crisi: - Rottura a trazione lungo la linea dei fori e in uno snervamento a taglio della sezione nella sezione lorda; - Rottura a taglio della sezione netta. Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 310 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Per un gruppo di bulloni sollecitati da un’azione simmetrica, la resistenza a strappo, Veff ,1, Rd è dato da: Veff ,1, Rd f u Ant M2 f 3 Anv y M0 dove: Ant è la superficie netta sottoposta a tensione; Anv è la superficie netta sottoposta a taglio. Per un di gruppo di bulloni sollecitati da un’azione eccentrica a taglio, da: Veff , 2, Rd 0.5 f u Ant M2 f y Veff ,2, Rd è dato 3 Anv M0 La verifica viene effettuata separatamente per azione normale che per azione di taglio, sia per il profilo che per gli angolari. Deve essere che: N Ed N eff VEd Veff 3.13.15 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone La verifica a rifollamento per singola sezione resistente del bullone vale: Fb,, Rd k1 b f u dt M2 Dove b vale per bulloni esterni b min( f ub e1 ; ;1) f u 3d 0 per bulloni interni b min( f ub p1 1 ; ;1) f u 3d 0 4 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 311 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Mentre k1 vale per bulloni esterni k1 min(2.8 e2 1.7;2.5) d0 per bulloni interni k1 min(1.4 p2 1.7;2.5) d0 Dove fu è la tensione ultima del piatto meno resistente f ub è la tensione ultima del bullone t è lo spessore minimo dei piatti collegati d 0 è il diametro del foro Per la definizione della altre grandezze vedi la figura 3.1 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 312 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it La verifica a rifollamento viene effettuata separatamente nelle due direzioni orizzontale e verticale sia sul profilo che negli angolari della trave portata e della trave portante. Nella verifica le azioni di taglio verticali ed orizzontali agenti nel sistema di riferimento locale, vengono combinate. Deve essere che: Fb, Ed Fb, Rd Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 313 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it Sommario 1 PREMESSA 2 1.1 Tutto quello che devi sapere necessariamente prima di iniziare 2 ISTRUZIONI PER L’USO 2 2 2.1 Caratteristiche del programma 2.2 Requisiti minimi hardware e software 2.3 Convenzioni 2.4 Attivazione licenza 2.5 Disattivazione licenza 2.6 Avvio Applicazione 2.7 Lingua del software 2.8 Interfaccia Grafica del software 2.9 Sollecitazioni da Midas: 3 COLLEGAMENTI – TEORIA E METODO 2 2 3 3 4 4 4 4 8 9 3.1 Collegamento 128 (Trave – Flangia Colonna Saldato) 3.1.1 Modellazione del nodo 9 10 3.1.2 Analisi del nodo 11 3.1.3 Resistenza anima della colonna soggetta a taglio 12 3.1.4 Resistenza anima della colonna in compressione trasversale 20 3.1.5 Resistenza anima della colonna in trazione trasversale 27 3.1.6 Resistenza flangia della colonna a flessione trasversale 31 3.1.7 Flangia e anima della trave a compressione 34 3.1.8 Saldature 37 3.1.9 Resistenza del nodo per azione assiale 41 3.1.10 Resistenza a taglio 41 3.1.11 Resistenza a flessione 42 3.1.12 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione 43 3.2 Collegamento 40 (Trave – Flangia Colonna bullonato, rinforzato) 3.2.1 Modellazione del nodo 44 44 45 3.2.2 Analisi del nodo 46 3.2.3 Resistenza anima della colonna soggetta a taglio 47 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 314 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.2.4 Resistenza anima della colonna in compressione trasversale 55 3.2.5 Resistenza anima della colonna in trazione trasversale 63 3.2.6 Resistenza flangia della colonna a flessione trasversale 69 3.2.7 Piastra di collegamento a flessione 76 3.2.8 Flangia e anima della trave a compressione 82 3.2.9 Anima della trave a trazione 85 3.2.10 Saldature 86 3.2.11 Resistenza del nodo per azione assiale 89 3.2.12 Resistenza a taglio 90 3.2.13 Resistenza a flessione 92 3.2.14 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione 96 3.2.15 Resistenza delle sezioni nette 96 3.2.16 Verifiche geometriche 97 3.2.17 Note sull’utilizzo del nodo 99 3.3 Collegamento 141 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su flangia o su anima) 3.3.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura 100 100 100 101 3.3.2 Definizioni 105 3.3.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata 105 3.3.4 Resistenza del nodo per azione tagliante 107 3.3.5 Resistenza del nodo 112 3.3.6 Resistenza delle sezioni nette 113 3.3.7 Verifiche geometriche 113 3.4 Collegamento 143 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su anima flangia o su anima colonna) 3.4.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura 116 116 116 117 3.4.2 Definizioni 121 3.4.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata 121 3.4.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante 123 3.4.5 Resistenza del nodo 128 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 315 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.4.6 Resistenza delle sezioni nette 129 3.4.7 Verifiche geometriche 129 3.5 Collegamento 144 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su flangia o su anima) 3.5.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura 132 132 132 133 3.5.2 Definizioni 137 3.5.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata 137 3.5.4 Resistenza del nodo per azione tagliante 138 3.5.5 Resistenza del nodo 141 3.5.6 Resistenza delle sezioni nette 141 3.5.7 Verifiche geometriche 142 3.6 Collegamento 142 (Trave portante – Trave portata) (Trave portante su anima flangia o su anima colonna) 3.6.1 Resistenza del singolo bullone e della singola saldatura 146 146 146 147 3.6.2 Definizioni 151 3.6.3 Resistenza per azione assiale sulla trave portata 151 3.6.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante 152 3.6.5 Resistenza del nodo 155 3.6.6 Resistenza delle sezioni nette 155 3.6.7 Verifiche geometriche 156 3.7 Collegamento 14 (Trave – Trave Flangia bullonata) (Colonna – Colonna Flangia bullonata) 3.7.1 Piastra di collegamento a flessione 160 160 160 162 3.7.2 Flangia e anima della trave a compressione 168 3.7.3 Anima della trave a trazione 170 3.7.4 Saldature 170 3.7.5 Resistenza del nodo per azione assiale 172 3.7.6 Resistenza a taglio 173 3.7.7 Resistenza a flessione 175 3.7.8 Resistenza a pressoflessione e a tensoflessione 178 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 316 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.7.9 Resistenza delle sezioni nette 179 3.7.10 Verifiche geometriche 179 3.8 Collegamento 77 (Trave – Trave) 3.8.1 Resistenza del singolo bullone 182 182 184 3.8.2 Definizioni 186 3.8.3 Resistenza per azione assiale 187 3.8.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante 187 3.8.5 Resistenza del nodo 189 3.8.6 Resistenza delle sezioni nette 190 3.8.7 Verifiche geometriche 191 3.9 Collegamento 42 (Colonna – Colonna) 3.9.1 Resistenza del singolo bullone 194 194 195 3.9.2 Definizioni 198 3.9.3 Resistenza per azione assiale 199 3.9.4 Resistenza del nodo per azione flettente e tagliante 199 3.9.5 Resistenza del nodo 201 3.9.6 Resistenza delle sezioni nette 202 3.9.7 Verifiche geometriche 203 3.10 Collegamento 1014 (Collegamento piastra base rettangolare) 3.10.1 Modellazione del nodo 206 206 207 3.10.2 Analisi del nodo 207 3.10.3 Verifica a scorrimento 208 3.10.4 Base in compressione o pressoflessione 212 3.10.5 Anima della colonna a trazione 216 3.10.6 Piastra di collegamento a flessione 217 3.10.7 Flangia e anima della colonna a compressione 223 3.10.8 Bulloni di ancoraggio in tensione 225 3.10.9 Saldature 232 3.10.10 Resistenza di progetto piastre di base Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 234 P a g i n a 317 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.10.11 Verifiche geometriche 239 3.11 Collegamento 1052 (Collegamento piastra base circolare) 3.11.1 Modellazione del nodo 242 242 243 3.11.2 Analisi del nodo 243 3.11.3 Verifica a scorrimento 244 3.11.4 Base in compressione o pressoflessione 248 3.11.5 Anima della colonna a trazione 253 3.11.6 Piastra di collegamento a flessione 254 3.11.7 Flangia e anima della colonna a compressione 260 3.11.8 Base in compressione 262 3.11.9 Bulloni di ancoraggio in tensione 266 3.11.10 Resistenza di progetto di basi di colonna con piastre di base 273 3.11.11 Verifiche geometriche 277 3.12 Collegamento 124 (Collegamento trave – trave circolare) 3.12.1 Piastra di collegamento a flessione 3.12.2 280 280 281 Verifiche geometriche 287 3.13 Collegamento 11 (Trave secondaria bullonata e fazzoletto saldato sulla trave principale) (Trave secondaria bullonata e fazzoletto bullonato sulla trave principale) 3.13.1 Trave secondaria e primaria 289 289 289 290 3.13.2 Fazzoletto 290 3.13.3 Collegamenti sulla principale 291 3.13.4 Azioni 295 3.13.5 Verifiche geometriche 296 3.13.6 Resistenza di progetto del singolo bullone e della singola saldatura 298 3.13.7 Annotazioni 300 3.13.8 Verifiche effettuate 300 3.13.9 Verifica a taglio del bullone (trave portata) 301 3.13.10 Verifica a taglio e trazione del bullone (trave portante) 302 3.13.11 Verifica saldatura (trave portante) 305 3.13.12 Verifica delle sezioni lorde e nette (trave portata) 307 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 318 di 319 Corso Umberto I, 39 96100 Siracusa www.progettoarchimede.it 3.13.13 Verifica delle sezioni lorde e nette (trave portante) 308 3.13.14 Resistenza per Block Tearing 310 3.13.15 Resistenza a rifollamento per il singolo bullone 311 Manuale d’uso – Versione 1.11.0.59 del 23 Gennaio 2014 P a g i n a 319 di 319
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