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Sapienza Università di Roma
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
A.A. 2013 – 2014
ESERCITAZIONE 10

STRU...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI ...
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PROGETTO E VERIFICA: ESEMPI SVOLTI
Un esempio di calcolo svolto per ogni tipologia di unione si può trovare nel
mate...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI ...
MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’

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GIUNTO SALDATO
Ripristina completamente la
resistenza flessionale e tagliante

...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (1/5)

GIUNTO SALDATO
Ripristina completamente la
resistenza flessionale e tagli...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (2/5)

Giunto trave principale – trave secondaria con
moncherini saldati e bullo...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (3/5)

spessori d'aggiustaggio

GIUNTO BULLONATI CON COPRIGIUNTO
Le squadrette s...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (4/5)

GIUNTO FLANGIATO
Trasmette l’azione tagliante e un momento flettente che
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GIUNTI DI ESTREMITA’: UNIONE TRAVE PRINCIPALE –SECONDARIA (5/5)
Trave principale

Trave secondaria
V
AS

GIUNTO BUL...
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UNIONE BULLONATA TRAVE PRINCIPALE – TRAVE SECONDARIA: ESEMPIO
3

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Elementi da collegare:
Trave principale- trave ...
SOLLECITAZIONI AGENTI SUI BULLONI

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Sulle sezioni resistenti dei bulloni agiscono uno sforzo di taglio T causato dai...
SEZIONE A-A’
A

ALLINEAMENTO BULLONI

ASSE TRAVE PRINCIPALE

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a

a

Reazione verticale:

R
a

R

p

Reazione orizzont...
SEZIONE B-B’
ALLINEAMENTO BULLONI

ASSE TRAVE SECONDARIA

ALLINEAMENTO BULLONI

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B

Reazione verticale:

Vb =

V
2 ⋅...
PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO

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1. Scelta del tipo di bulloni, del numero e dell’allineamento;
2. Cal...
PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO

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Per ogni sezione (sez. AA’ e sez. BB’):
5. Calcolo della risultante e...
PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO

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8.

Verifica di resistenza della squadretta (taglio + trazione)

15

...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI...
MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI

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GIUNTO SALDATO
Giunto a completo ripristino

GIUNTO BULLONATO
a completo ripristin...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (1/5)

GIUNTO SALDATO
Giunto a completo ripristino
Trasmette momento flettente e ta...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (2/5)

GIUNTO SALDATO in testa e BULLONATO sull’anima
Le ali risultano completament...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (3/5)

GIUNTO BULLONATO
Il giunto è a completo ripristino se il momento flettente s...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (4/5)

GIUNTO FLANGIATO
Può essere considerato a completo o a parziale ripristino a...
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MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (5/5)

GIUNTO BULLONATO solo sull’anima
In grado di trasferire solo azioni tagliant...
GIUNTI INTERMEDI PER UNA TRAVE CONTINUA

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2 possibili schemi statici
1) Trave continua su tre appoggi

2) Travi indi...
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TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI

Giunto flangiato sull’appoggio con ripristino della capacità flessionale

Giunto sal...
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TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI

Giunto flangiato sull’appoggio con ripristino della capacità flessionale

Corso di T...
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TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI

Giunto saldato sull’appoggio e bullonato nella zona a momento nullo

Corso di Tecnic...
TRAVI INDIPENDENTI

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Giunto bullonato con squadrette

Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. F...
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ESEMPIO: TRAVE A DOPPIO T CON DOPPIO COPRIGIUNTO D’ALA

Trave IPE 500
S235 (Fe360)
Bulloni classe 5.6

500

Solleci...
GIUNTO DI TRAVE A DOPPIO T: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO

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1. Ripartizione delle sollecitazioni (sforzo di taglio T, mome...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI...
MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE - COLONNA

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GIUNTO SALDATO
con irrigidimenti

GIUNTO FLANGIATO
GIUNTO BULLONATO
Trave colleg...
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MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (1/4)

GIUNTO SALDATO
con irrigidimenti che proseguono idealmente le travi
Giunto...
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MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (2/4)

GIUNTO SALDATO
senza irrigidimenti

Corso di Tecnica delle Costruzioni – I...
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MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (3/4)
Flangia saldata alla trave e
bullonata alla colonna

GIUNTO FLANGIATO

COLL...
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MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (4/4)

GIUNTO BULLONATO
GIUNTO BULLONATO
Trave collegata all’ala della colonna Tr...
ESEMPIO: GIUNTO FLANGIATO TRAVE - COLONNA
HEB 300

Bulloni Ø20

570

T

280

100

50

Nervatura diagonale di
irrigidimento...
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GIUNTO FLANGIATO TRAVE – COLONNA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO
1. Verifica dei bulloni
1.1 Calcolo dello sforzo di trazi...
GIUNTO FLANGIATO TRAVE – COLONNA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO
3. Verifica del pannello d’anima e dell’eventuale rinforzo

3.2 ...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI...
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MORFOLOGIA GIUNTO COLONNA - COLONNA

GIUNTO SALDATO
GIUNTO BULLONATO
(sezioni uguali o quasi uguali)
(sezioni ugual...
ESEMPIO GIUNTO COLONNA - COLONNA

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Profilato HEB
Coprigiunto d'ala
Nal/2

Nal/2

nb,al

Coprigiunti d’anima
Nal/2

Na...
SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO

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1. Determinazione delle sforzo trasmesso dalle ali e dall’anima

N ali =

2 ⋅ (b...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI...
MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI BASE: UNIONE COLONNA - FONDAZIONE
M
N
controdado
dado

T
piastra di
acciaio di base

irrigidiment...
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UNIONE COLONNA – FONDAZIONE: SCHEMATIZZAZIONE DEI VINCOLI
M
N

N
T

M
N

N

N
N

T

Corso di Tecnica delle Costruzi...
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UNIONE COLONNA – FONDAZIONE: SCHEMATIZZAZIONE DEI VINCOLI

Cerniera

Incastro

Corso di Tecnica delle Costruzioni –...
DISTRIBUZIONE DEGLI SFORZI SULLA PIASTRA

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e

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σ min

σ max

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H

b

b

H

h
H

Presso...
UNIONE COLONNA – PLINTO PER CARICO ASSIALE
La piastra di base deve avere caratteristiche di rigidezza tali da assicurare l...
UNIONE COLONNA – PLINTO A INCASTRO

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1. Predimensionamento della piastra e dei tirafondi
e

B

N

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Nb

σc
b

a

2...
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GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA)
GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE
GIUNTI...
MORFOLOGIA DEI GIUNTI TESI

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Unioni degli elementi di controventamento

Cerniera
Ideale

Collegamenti flangiati

Ass...
UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO

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TIPO A
Nodo A

Cerniera
Ideale

Asse baricentrico

Asse baricentrico

...
UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO

55/57

TIPO B
Nodo A

Cerniera
Ideale

Asse baricentrico

Asse baricentrico

...
SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO DELL’UNIONE

56/57

1. Predimensionamento dell’asta
2. Predimensionamento dei bulloni
3....
SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO DELL’UNIONE

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4. Verifica dei bulloni

asse baricentrico // asse ideale,
asse dei ...
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TdC ex_10_2013_acciaio

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Esercitazione del corso di tecnica delle Costruzioni per Ingegneria Civile della Sapienza Università di Roma, docente Prof. Franco Bontempi, assistenti Ing. Stefania Arangio e Ing. Chiara Crosti.
Esercitazione 10 - Unioni

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TdC ex_10_2013_acciaio

  1. 1. Sapienza Università di Roma Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile A.A. 2013 – 2014 ESERCITAZIONE 10 STRUTTURE IN ACCIAIO: SISTEMI DI COLLEGAMENTO E UNIONI – PARTE 2 ESEMPI: GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Prof. Franco Bontempi, Ing. Stefania Arangio franco.bontempi@uniroma1.it, stefania.arangio@uniroma1.it http://www.francobontempi.org 20 Dicembre 2013
  2. 2. Outline 2/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  3. 3. 3/57 PROGETTO E VERIFICA: ESEMPI SVOLTI Un esempio di calcolo svolto per ogni tipologia di unione si può trovare nel materiale online del libro di testo. Il materiale è richiamato nel testo con dei simboli raffiguranti un computer posti al lato della pagina http://www.carocci.it/web/Controller.do?query=__BOOK_SCHEDA_LIBRO_2&jscr=0&srcprm=4278 N.B. Gli esempi sono svolti con il DM 2005. Utilizzando le NTC 2008 le procedure non cambiano. Cambiano solo coefficienti di sicurezza e resistenze di progetto L’aggiornamento delle esercitazioni sulle unioni svolte con le NTC 2008 sarà disponibile in bozza alla fine del corso e verrà distribuito sul sito http://w3.disg.uniroma1.it/bontempi/ Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  4. 4. Outline 4/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  5. 5. MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ 5/57 GIUNTO SALDATO Ripristina completamente la resistenza flessionale e tagliante Giunto trave principale – trave secondaria con moncherini saldati e bullonatura Porta taglio e momento flettente spessori d'aggiustaggio GIUNTO BULLONATO CON COPRIGIUNTO GIUNTO FLANGIATO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio GIUNTO BULLONATO ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  6. 6. 6/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (1/5) GIUNTO SALDATO Ripristina completamente la resistenza flessionale e tagliante Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  7. 7. 7/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (2/5) Giunto trave principale – trave secondaria con moncherini saldati e bullonatura Porta taglio e momento flettente Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  8. 8. 8/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (3/5) spessori d'aggiustaggio GIUNTO BULLONATI CON COPRIGIUNTO Le squadrette sull’anima trasmettono il taglio Il coprigiunto trasmette il momento flettente Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  9. 9. 9/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI ESTREMITA’ (4/5) GIUNTO FLANGIATO Trasmette l’azione tagliante e un momento flettente che dipende dal dimensionamento di flangia e bulloni Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  10. 10. 10/57 GIUNTI DI ESTREMITA’: UNIONE TRAVE PRINCIPALE –SECONDARIA (5/5) Trave principale Trave secondaria V AS GIUNTO BULLONATO Trave principale – trave secondaria S R ET AV AS EP SE C R IN TR AV IP A ES LE EC ON DA R IA SQUADRETTE "L......" squadrette realizzate con angolari ad L Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  11. 11. 11/57 UNIONE BULLONATA TRAVE PRINCIPALE – TRAVE SECONDARIA: ESEMPIO 3 6 Elementi da collegare: Trave principale- trave secondaria Vincolo che si vuole schematizzare: schema statico di trave appoggiata cerniera Elementi che costituiscono l’unione: Travi: trave principale: IPE500 S235 trave secondaria: IPE240 S235 NODO 2 1 Bulloni classe 8.8 Squadrette 5 4 Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  12. 12. SOLLECITAZIONI AGENTI SUI BULLONI 12/57 Sulle sezioni resistenti dei bulloni agiscono uno sforzo di taglio T causato dai carichi presenti e un momento M indotto dal fatto che la risultante T non passa per l’asse baricentrico dei bulloni. Ai fini della verifica e del dimensionamento vengono considerate le sezioni A-A’ e B-B’ M a R a R p ALLINEAMENTO BULLONI a H = ASSE TRAVE SECONDARIA A A ALLINEAMENTO BULLONI ALLINEAMENTO BULLONI ASSE TRAVE PRINCIPALE Ipotesi: 1) Il taglio si ripartisce in parti uguali sui bulloni 2) Il momento si ripartisce sui bulloni sotto forma di una coppia di forze H H B B a p f V p A' A’ h h V/2 V Vxf (V/2) x h Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio B' B’ V/2 V (V/2) x h ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  13. 13. SEZIONE A-A’ A ALLINEAMENTO BULLONI ASSE TRAVE PRINCIPALE 13/57 a a Reazione verticale: R a R p Reazione orizzontale: a p V Vb = nb V⋅f H= p Risultante: A' f V V R=  n  b 2  V ⋅ f   +    p     2 V Vxf Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  14. 14. SEZIONE B-B’ ALLINEAMENTO BULLONI ASSE TRAVE SECONDARIA ALLINEAMENTO BULLONI 14/57 B Reazione verticale: Vb = V 2 ⋅ nb Reazione orizzontale: p V ⋅h H= 2⋅ p Risultante: h h V/2 (V/2) x h B'  V R1 =  2⋅n b  2  V ⋅ h   +   2⋅ p    V/2 V (V/2) x h Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014 2
  15. 15. PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 15/57 1. Scelta del tipo di bulloni, del numero e dell’allineamento; 2. Calcolo della risultante approssimata su ciascun bullone; V R=  n  b 2   +V 2   3. Dimensionamento dei bulloni (Anom necessaria, diametro Φ) Anom ≥ R a a f VRd R a 4. Dimensionamento della squadretta usando le indicazioni delle NTC 2008 (per evitare la verifica a strappo della lamiera): spessore; interasse e distanze; R p a Per la sezione della trave secondaria indebolita dall’intaglio: Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile •Verifica di resistenza Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  16. 16. PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 16/57 Per ogni sezione (sez. AA’ e sez. BB’): 5. Calcolo della risultante esatta su ciascun bullone: V R=  n  b 2 2  V ⋅ f   V  +  (sez. A-A’); R1 =    p   2⋅n  b    2 2  V ⋅ h   +    2 ⋅ p  (sez. B-B’) ;    6. Verifica a recisione del gambo del bullone: R τ = ≤ fVRd Ab 7. Verifica a rifollamento dell’anima della trave o della squadretta: σ rif = k ⋅ α ⋅ f tk R ≤ s⋅d γM2 Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  17. 17. PROGETTO E VERIFICA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 17/57 8. Verifica di resistenza della squadretta (taglio + trazione) 15 15 σ id = σ 2 + 3τ 2 ≤ f yd x sez. BB’ sez. AA’ 35 35 x x 50 120 x 50 120 15 15 35 35 A 120 9,8 Per la sezione della trave secondaria indebolita dall’intaglio: 9. Verifica di resistenza della sezione indebolita 300 e1 15 195 240 390 mm p 240 26 19 45 50 15 11 6,2 A' Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  18. 18. Outline 18/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  19. 19. MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI 19/57 GIUNTO SALDATO Giunto a completo ripristino GIUNTO BULLONATO a completo ripristino GIUNTO SALDATO in testa e BULLONATO sull’anima GIUNTO BULLONATO In grado di trasferire solo azioni taglianti GIUNTO FLANGIATO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  20. 20. 20/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (1/5) GIUNTO SALDATO Giunto a completo ripristino Trasmette momento flettente e taglio Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  21. 21. 21/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (2/5) GIUNTO SALDATO in testa e BULLONATO sull’anima Le ali risultano completamente ripristinate mentre il giunto d’anima va calcolato in base al taglio presente Il collegamento è a completo ripristino flessionale se il coprigiunto d’anima porta il taglio e la quota parte di momento flettente che gli compete. Se il giunto d’anima è dimensionato solo per gli effetti del taglio il collegamento è a parziale ripristino Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  22. 22. 22/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (3/5) GIUNTO BULLONATO Il giunto è a completo ripristino se il momento flettente si ripartisce fra i coprigiunti delle ali e quello dell’anima Se i coprigiunti d’ala trasmettono il momento e il coprigiunto d’anima trasmette il taglio il collegamento è a parziale ripristino Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  23. 23. 23/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (4/5) GIUNTO FLANGIATO Può essere considerato a completo o a parziale ripristino a seconda della resistenza della piastra e dei bulloni Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  24. 24. 24/57 MORFOLOGIA DEI GIUNTI INTERMEDI (5/5) GIUNTO BULLONATO solo sull’anima In grado di trasferire solo azioni taglianti Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  25. 25. GIUNTI INTERMEDI PER UNA TRAVE CONTINUA 25/57 2 possibili schemi statici 1) Trave continua su tre appoggi 2) Travi indipendenti Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  26. 26. 26/57 TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI Giunto flangiato sull’appoggio con ripristino della capacità flessionale Giunto saldato sull’appoggio e bullonato nella zona a momento nullo Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  27. 27. 27/57 TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI Giunto flangiato sull’appoggio con ripristino della capacità flessionale Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  28. 28. 28/57 TRAVE CONTINUA SU TRE APPOGGI Giunto saldato sull’appoggio e bullonato nella zona a momento nullo Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  29. 29. TRAVI INDIPENDENTI 29/57 Giunto bullonato con squadrette Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  30. 30. 30/57 ESEMPIO: TRAVE A DOPPIO T CON DOPPIO COPRIGIUNTO D’ALA Trave IPE 500 S235 (Fe360) Bulloni classe 5.6 500 Sollecitazioni: 200 Td =130 kN Md = 200 kNm 200 Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  31. 31. GIUNTO DI TRAVE A DOPPIO T: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 31/57 1. Ripartizione delle sollecitazioni (sforzo di taglio T, momento flettente M) tra ali e anima. E’ necessario definire la quota parte di sollecitazione sopportata da ciascuna zona del collegamento. In particolare si considera che lo sforzo di taglio sia interamente assorbito dall’anima della trave e che il momento flettente si ripartisca secondo le seguenti relazioni: 2 M ali 1 h e 2 ⋅  ⋅ b ⋅ e3 + b ⋅ e ⋅  −   12 2 2  = jx     ⋅M tot M anima = M tot − M ali 2. Dimensionamento e verifica del collegamento delle ali. 2.1 Verifica dei bulloni 2.2 Verifica a trazione del coprigiunto 2.3 Verifica a rifollamento 3. Dimensionamento e verifica del collegamento dell’anima. 3.1 Verifica dei bulloni 3.2 Verifica a trazione del coprigiunto 3.3 Verifica a rifollamento ! Consultare il libro per lo svolgimento numerico della procedura di calcolo 4. Verifica della sezione indebolita dai fori. Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  32. 32. Outline 32/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  33. 33. MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE - COLONNA 33/57 GIUNTO SALDATO con irrigidimenti GIUNTO FLANGIATO GIUNTO BULLONATO Trave collegata all’ala della colonna UNIONE TRAVE-COLONNA CON COPRIGIUNTI GIUNTO SALDATO senza irrigidimenti GIUNTO BULLONATO Trave collegata all’anima della colonna Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  34. 34. 34/57 MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (1/4) GIUNTO SALDATO con irrigidimenti che proseguono idealmente le travi Giunto a completo ripristino (costoso, necessita saldature in opera ma contiene l’ingombro) Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  35. 35. 35/57 MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (2/4) GIUNTO SALDATO senza irrigidimenti Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  36. 36. 36/57 MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (3/4) Flangia saldata alla trave e bullonata alla colonna GIUNTO FLANGIATO COLLEGAMENTO CON COPRIGIUNTI Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  37. 37. 37/57 MORFOLOGIA GIUNTO TRAVE – COLONNA (4/4) GIUNTO BULLONATO GIUNTO BULLONATO Trave collegata all’ala della colonna Trave collegata all’anima della colonna Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  38. 38. ESEMPIO: GIUNTO FLANGIATO TRAVE - COLONNA HEB 300 Bulloni Ø20 570 T 280 100 50 Nervatura diagonale di irrigidimento IPE 400 140 M 80 38/57 Costola orizzontale in acciaio 80 140 80 300 Td = 60kN Md = 90kNm Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  39. 39. 39/57 GIUNTO FLANGIATO TRAVE – COLONNA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 1. Verifica dei bulloni 1.1 Calcolo dello sforzo di trazione Nb,tot proveniente dall’ala tesa della trave; 1.2 Calcolo dello sforzo di trazione Nb e dello sforzo tangenziale Tb sul singolo bullone; 1.3 Verifica di ciascun bullone con la massima tensione normale σb,max: σ b ,max = 1,25 ⋅ Nb < fdN Ares 1.4 Verifica di ciascun bullone per la combinazione di tensione normale media σb e tensione tangenziale media τb: 2. Verifica della flangia (o dell’ala della colonna se di spessore minore) 2.1 Calcolo del momento Mα e del taglio Tα dovuti allo sforzo di trazione proveniente dall’ala della trave, in corrispondenza dell’asse dei fori dei bulloni; 2.2 Calcolo dell’area Ax,α e della rigidezza Wx,α della sezione resistente ridotta; 2.3 Calcolo della tensione normale σα e della tensione tangenziale τα agenti sulla sezione dell’ala della colonna in corrispondenza dell’asse dei fori dei bulloni tesi. Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014 di
  40. 40. GIUNTO FLANGIATO TRAVE – COLONNA: SCHEMA DEL PROCEDIMENTO 3. Verifica del pannello d’anima e dell’eventuale rinforzo 3.2 Calcolo dello spessore della nervatura diagonale. a Mpl ht hd 4. Dimensionamento e verifica della saldatura 4a) Saldatura a cordone d’angolo 4a1. Dimensionamento dell’altezza di gola; 4a2. Verifiche ht 386,5 Mpl ht 3.1 Verifica dell’anima della colonna; hr 281 2 a1 σ⊥,2 Cordone di saldatura verticale a h1 x x Cordone di saldatura orizzontale x τ// x 10 Sez. tipo cordone 10 10 a 1 h 40/57 b 4.b) Saldatura a completa penetrazione Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  41. 41. Outline 41/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  42. 42. 42/57 MORFOLOGIA GIUNTO COLONNA - COLONNA GIUNTO SALDATO GIUNTO BULLONATO (sezioni uguali o quasi uguali) (sezioni uguali) GIUNTO SALDATO GIUNTO CON CORDONI (profili poco diversi)) D’ANGOLO E SQUADRETTE (profili poco diversi)) Soluzioni per collegamenti tra profili molto diversi Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  43. 43. ESEMPIO GIUNTO COLONNA - COLONNA 43/57 Profilato HEB Coprigiunto d'ala Nal/2 Nal/2 nb,al Coprigiunti d’anima Nal/2 Nal/2 Profilato HEB Coprigiunti d’ala Coprigiunto d'anima Nan nb,an Nan/2 Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  44. 44. SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO 44/57 1. Determinazione delle sforzo trasmesso dalle ali e dall’anima N ali = 2 ⋅ (b ⋅ t ) ⋅N Atot N an = N − N ali b t 2. Verifica dei bulloni 2.1 bulloni delle ali 2.2 bulloni dell’anima 3. Coprigiunti 2.1 coprigiunti delle ali 2.2 coprigiunti dell’anima 4. Verifica della colonna Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  45. 45. Outline 45/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  46. 46. MORFOLOGIA DEI GIUNTI DI BASE: UNIONE COLONNA - FONDAZIONE M N controdado dado T piastra di acciaio di base irrigidimenti controdadi dadi di registro sigillatura con malta espansiva piastra 5 cm 46/57 rosetta da saldare al montaggio malta cementizia plinto di fondazione tirafondo tirafondo λ d>5φ rosetta saldata • Colonna • Piastra forata saldata alla faccia inferiore della colonna; la piastra può essere irrigidita mediante nervature; s φ d Particolare di un tirafondo • Plinto in cemento armato; • Tirafondi annegati nel plinto e bullonati alla piastra. Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  47. 47. 47/57 UNIONE COLONNA – FONDAZIONE: SCHEMATIZZAZIONE DEI VINCOLI M N N T M N N N N T Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  48. 48. 48/57 UNIONE COLONNA – FONDAZIONE: SCHEMATIZZAZIONE DEI VINCOLI Cerniera Incastro Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  49. 49. DISTRIBUZIONE DEGLI SFORZI SULLA PIASTRA 49/57 e N e N σ=N bH N σ max σ min σ max y b H b b H h H Presso-flessione Presso-flessione Con centro di pressione interno al nocciolo centrale di inerzia Sforzo normale centrato Con centro di pressione esterno al nocciolo centrale di inerzia Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  50. 50. UNIONE COLONNA – PLINTO PER CARICO ASSIALE La piastra di base deve avere caratteristiche di rigidezza tali da assicurare la ripartizione lineare delle pressioni sul plinto di calcestruzzo. Il problema del dimensionamento del collegamento si riduce al dimensionamento della piastra : H 1) Predimensionamento in pianta della piastra B 50/57 Aforo 2) Calcolo dello spessore della piastra 290 HEA300 Piastra in acciaio 450x450x40 45 45 360 45 450 Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  51. 51. UNIONE COLONNA – PLINTO A INCASTRO 51/57 1. Predimensionamento della piastra e dei tirafondi e B N Νb Nb σc b a 2 1 lp 2. Verifica del collegamento saldato colonna – piastra 3. Verifica della sezione di contatto piastra – plinto lad d t c rosetta 4. Calcolo della lunghezza d’ancoraggio dei tirafondi 5. Calcolo dello spessore della piastra di base Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  52. 52. Outline 52/57 GIUNTI DI ESTREMITÀ (TRAVE PRINCIPALE – SECONDARIA) GIUNTI INTERMEDI: UNIONE CONTINUA TRAVE – TRAVE GIUNTI TRAVE – COLONNA UNIONE COLONNA – COLONNA UNIONE COLONNA FONDAZIONE UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  53. 53. MORFOLOGIA DEI GIUNTI TESI 53/57 Unioni degli elementi di controventamento Cerniera Ideale Collegamenti flangiati Asse baricentrico Asse baricentrico Asse baricentrico Collegamenti per funi Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  54. 54. UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO 54/57 TIPO A Nodo A Cerniera Ideale Asse baricentrico Asse baricentrico Asse baricentrico Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio Nodo B ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  55. 55. UNIONE TRA GLI ELEMENTI DI CONTROVENTAMENTO 55/57 TIPO B Nodo A Cerniera Ideale Asse baricentrico Asse baricentrico Asse baricentrico Nodo B Asse di Truschino Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  56. 56. SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO DELL’UNIONE 56/57 1. Predimensionamento dell’asta 2. Predimensionamento dei bulloni 3. Verifica dell’asta a a a ex N N G G Sez. a-a N Sez. a-a a a Doppio angolare simmetrico Singolo angolare Sez. a-a a Doppio angolare Non simmetrico Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014
  57. 57. SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CALCOLO DELL’UNIONE 57/57 4. Verifica dei bulloni asse baricentrico // asse ideale, asse dei bulloni (asse di truschino) ≠ asse della sollecitazione; Piastra di nodo Cerniera ideale N Asse baricentrico V Asse di truschino ey H H V 5. Verifica della piastra Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio ESERCITAZIONE 10 A.A. 2013 - 2014

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