INTRODUZIONE (vol. I e II)

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1 INTRODUZIONE (vol. I e II) Questa raccolta di documentazioni tecniche sull acciaio, distribuita ora in due volumi (in solo formato digitale, di dimensioni 152.4x228.6 mm), nasce dalla revisione di una precedente pubblicazione che era stata inizialmente pubblicata sia in formato cartaceo che in formato elettronico. Gli argomenti trattati sono le formulazioni di calcolo delle strutture in carpenteria metallica secondo le seguenti normative (European Standards CEN/TC 250, Structural Eurocodes): EN : 2005 EN : 2006 EN : 2006 EN : 2005 EN : In questo lavoro si è voluto analizzare, nel dettaglio, le formulazioni più importanti riportate nella versione europea degli Eurocodici strutturali a cui le nuove Norme Tecniche (NTC 2018) fanno esplicito riferimento. A tal proposito, si è anche approfittato per porre all attenzione del Lettore alcune (personali) osservazioni in merito ai risultati di alcune peculiari formulazioni, evidenziandone i lati positivi e/o negativi, sia dal punto di vista della schematizzazione matematica adottata sia in correlazione con i risultati sperimentali disponibili al momento in letteratura. Come tanti altri Colleghi e Professionisti ho sentito stringente la necessità di documentarmi oltre le attuali norme italiane in particolare quest ultima versione delle Norme Tecniche (NTC 2018) sentendo come naturale un passaggio veloce e definitivo verso gli Eurocodici. Questi ultimi, ormai, da oltre dieci anni assorbiti da quasi tutti i Paesi Europei. Mi auguro, infine, che questo lavoro venga considerato per quello che è: uno studio sincero e appassionato sul calcolo dell acciaio. Ringrazio e auguro una buona, e soprattutto critica, lettura. Carlo Sigmund Tarcento (UD) - Marzo 2018

2 xii Progetto di elementi strutturali in acciaio - vol. I e II (estratto) NOTA BENE La prova d acquisto complessivo di entrambi i volumi I e II (in solo formato digitale.pdf) dà diritto a ricevere gratuitamente: 1) n. 1 licenza personale a specifici documenti di validazione sugli Eurocodici Strutturali con, in omaggio, allegati i seguenti fogli di calcolo completi (input azioni/carichi sulle strutture secondo Eurocodici): EN _(a).xls - EC1 - Part Actions on struct. exp. to fire EN _(d).xls - EC1 - Part Actions on struct. exp. to fire EN _(a).xls - EC1 Part Snow loads EN _(a).xls - EC1 Part Wind actions EN _(a)_13.xls - EC1 Part Wind actions EN _(d).xls - EC1 Part Wind actions EN _(a)_17.xls - EC1 Part Wind actions EN _(a)_18.xls - EC1 Part Wind actions EN xls - EC1 Part Actions during execution EN _(a)_2.xls - EC1 Part Thermal actions; 2) le errata corrige (in.pdf ) dell intero lavoro, in conseguenza a future correzioni di refusi, errori eventualmente riscontrati; Se si desidera visionare i video-tutorial sull utilizzo del software qui offerto in omaggio, si vada al seguente link web: Per qualsiasi curiosità, domanda o altro, nei limiti del possibile, l autore si rende disponibile a questo indirizzo mail: eurocodespreadsheet@sigmundcarlo.net IMPORTANTE: al fine di poter usufruire gratuitamente delle documentazioni tecniche di validazione e dei relativi fogli di calcolo in omaggio (unitamente alle future errata-corrige) è indispensabile conservare la/e ricevuta/e dell ordine inviandola/e in allegato all indirizzo eurocodespreadsheet@sigmundcarlo.net cortesemente, specificando nel campo dell oggetto: Volumi I e II - richiesta licenza omaggio È necessario aver cura di inoltrare tale richiesta con il medesimo indirizzo mail utilizzato da voi durante l acquisto; in modo che si possa procedere senza problemi all intestazione univoca della licenza (per singolo utente). Vi verrà quindi spedito tramite mail un allegato.pdf con gli estremi della vostra licenza, un key-word personalizzato (identificativo dei vostri dati anagrafici e del vostro ordine) e un link per il download. Grazie per la gentile attenzione.

3 INDICE GENERALE (Vol. I e II) Introduzione...xi VOLUME I 1.1 Premessa sugli Eurocodici strutturali Struttura Eurocodici strutturali Scopo degli Eurocodici Il ruolo degli Enti Normativi Ruolo della EN Ruolo dell Allegato Nazionale Appendice Nazionale Le specifiche tecniche di prodotto armonizzate (hen e ETA) Distinzione tra principi e regole applicative negli Eurocodici Requisiti di base negli Eurocodici strutturali Requisiti principali Requisiti di funzionalità e di stato limite ultimo Requisito in caso di incendio Requisito relativo alla robustezza Affidabilità secondo gli Eurocodici Requisito di durabilità secondo gli Eurocodici Situazioni di progetto secondo gli Eurocodici Valori e resistenze secondo gli Eurocodici Valori di progetto delle azioni Valori di progetto delle resistenze Resistenze di progetto Stati limite ultimi secondo gli Eurocodici Generalità Verifiche di resistenza e equilibrio statico Combinazioni di carico (escluso verifiche per fatica) Situazioni di progetto persistenti e transitorie Fattori parziali di sicurezza per le azioni... 26

4 vi Progetto di elementi strutturali in acciaio - vol. I Situazioni di progetto eccezionali Situazioni di progetto sismiche Stati limite di servizio secondo gli Eurocodici Verifica per lo stato limite di servizio Combinazione caratteristica Combinazione frequente Combinazione quasi permanente Materiale acciaio: considerazioni introduttive Principali caratteristiche e peculiarità Materie prime Fabbricazione Colatura Laminazione Fucinatura Bonifica Proprietà dell acciaio Comportamento meccanico Resilienza Saldabilità Resistenza alla corrosione Acciai strutturali Qualità e classificazioni principali Caratteristiche meccaniche fondamentali Corrosione, collegamenti e saldature Corrosione Fattori catalizzatori della corrosione Sistemi di protezione dalla corrosione Collegamento dei materiali metallici Saldatura Procedimenti di saldatura autogena Effetti collaterali nelle saldature Saldatura a pressione Saldature e saldobrasature Tipologie di giunti saldati Tecnologia e problematiche nelle saldature Classificazione tecnologica delle saldature Dettagli sulla saldatura ossiacetilenica Dettagli sulla saldatura ossidrica Difetti della saldatura ossiacetilenica/ossidrica Dettagli sulla saldatura ad arco elettrico... 64

5 Indice generale (vol. I e II) vii Dettagli sulla saldatura TIG Dettagli sulla saldatura al plasma Dettagli sulle saldature a filo continuo (MIG/MAG) Dettagli sulle saldature ad arco ad elettrodo rivestito Dettagli sulle saldature ad arco sommerso Difetti riscontrabili nelle saldature ad arco Controlli delle saldature Saldatura automatizzata Metalli e leghe dell acciaio, produzione siderurgica Cenni sulle leghe metalliche Processi metallurgici: lavorazioni plastiche La laminazione L estrusione Trafilatura Tranciatura, calandratura e imbutitura Tensioni residue per deformazioni plastiche Siderurgia delle leghe del ferro e dell acciaio Fabbricazione delle leghe del ferro Colata, affinazione della ghisa e produzione dell acciaio Lavorazioni plastiche e produzione dei semilavorati Materiali e tolleranze per lamiere e assieme bullonature Acciai strutturali da carpenteria Acciai laminati, tolleranze e conformità Bullonature Giunzioni con bulloni (non a serraggio controllato) Giunzioni ad attrito con bulloni (precaricati) Tolleranze delle bullonature Filettatura delle bullonature Serraggio dei bulloni (a precarico controllato) Serraggio dei bulloni (a precarico non controllato) Metodo con chiave dinamometrica Metodo di controllo della rotazione del dado Bulloneria adatta a precarico Materiali e difetti delle saldature Generalità sulle saldature Difetti e controlli sulle saldature Cricche a freddo Cricche a caldo Strappi lamellari Soffiature Inclusioni di scoria

6 viii Progetto di elementi strutturali in acciaio - vol. I Mancanza di penetrazione o di fusione Geometria e caratteristiche delle saldature Rappresentazione schematica saldature e bullonature Rappresentazione delle saldature Rappresentazione delle bullonature Unificazione delle viti/bulloni e area resistente Diametro resistente e indicazioni pratiche nei collegamenti Rappresentazione semplificata di fori, viti/bulloni Verifica dei collegamenti saldati Metodi generali di verifica delle unioni saldate Le verifiche a fatica dei giunti saldati Generalità e considerazioni introduttive La verifica a fatica dei giunti saldati secondo EN Verifica dei collegamenti bullonati Generalità sulle verifiche delle unioni bullonate Taglio sul bullone Rifollamento sulla lamiera Trazione sulla lamiera Verifica a taglio del bullone Verifica a rifollamento del sistema bullone-lamiere Verifica a trazione del bullone Interazione trazione-taglio nel bullone Relazioni e interazioni foro-bullone Osservazioni sulle tolleranze nell esecuzione dei fori Verifica a punzonamento del sistema bullone-lamiere Verifica dei collegamenti con perni BIBLIOGRAFIA - Vol. I A.1 Normative (CEN/TC 250/SC1 e SC 3 - Eurocodici strutturali) A.2 Tesi di laurea A.3 Pubblicazioni scientifiche italiane A.4 Pubblicazioni scientifiche straniere A.5 Pubblicazioni da cui sono state rielaborate illustrazioni e foto A.6 Documentazioni varie consultate A.7 Norme varie a cui si è fatto riferimento A.8 Link/documenti internet consultati A.9 Nota

7 Indice generale (vol. I e II) ix VOLUME II 8.1 Collegamenti bullonati Generalità Le categorie dei collegamenti bullonati secondo l EC Criteri generali di ripartizione delle forze sul collegamento Duttilità della giunzione bullonata Giunti bullonati tesi a completo ripristino Tipologie di collegamenti bullonati ricorrenti Giunto a cerniera con squadrette d anima Giunto a cerniera con squadrette d anima (1 fila con 2 bulloni) Giunto a cerniera con squadrette d anima (1 fila con 3 bulloni) Giunto a trazione di controvento verticale (o di falda) Giunto a trazione/compressione e flessione Giunto flangiato: modello elemento "T" equivalente (T-stub) Criteri di dimensionamento elemento "T" resistente Diametro dei bulloni Spessore della flangia Criteri di dimensionamento giunto di base Generalità Verifica giunto di base secondo EN Verifiche dei profilati in carpenteria metallica Classificazione delle sezioni trasversali, generalità Formulazioni per le verifiche delle sezioni Premessa Trazione semplice Compressione semplice senza o con instabilità Compressione semplice con instabilità torsionale o flessotorsionale Instabilità flessotorsionale (travi in semplice appoggio e mensole) Instabilità flessotorsionale per le travi secondo EN Verifiche di instabilità di elementi pressoinflessi secondo EN Premessa sulle formule di resistenza a (presso-)flessione delle sezioni Verifiche di resistenza delle sezioni a taglio Verifiche di resistenza per sezioni soggette a taglio e torsione Verifica di resistenza per sezioni soggette a taglio e flessione Verifica di resistenza per sezioni soggette a pressoflessione Verifiche di sezioni in condizioni di flessione biassiale Gli stati limite di servizio nelle strutture metalliche Generalità e osservazioni Considerazioni sulla deformabilità delle travi in acciaio APPENDICE E BIBLIOGRAFIA - Vol. II A.1 Profilario ArcelorMittal (parziale: profilati europei) B.1 Normative (CEN/TC 250/SC1 e SC 3 - Eurocodici strutturali)

8 x Progetto di elementi strutturali in acciaio - vol. I B.2 Tesi di laurea B.3 Pubblicazioni scientifiche italiane B.4 Pubblicazioni scientifiche straniere B.5 Pubblicazioni da cui sono state rielaborate illustrazioni e foto B.6 Documentazioni varie consultate B.7 Norme varie a cui si è fatto riferimento B.8 Link/documenti internet consultati B.9 Nota

9 Eurocodici Strutturali Appendice B Acciaio - Bibliografia CEN/TC 250/SC 1 e SC 3 Eurocodici Strutturali Tesi di laurea consultate Pubblicazioni italiane ed estere di riferimento Documenti da cui sono state estratte figure/foto Documentazioni varie consultate Normative varie di riferimento B.1 Normative (CEN/TC 250/SC 1 e SC 3 - Eurocodici strutturali) Eurocodice 0 EN 1990:2002 Eurocode - Basis of structural design EN 1990:2002/A1:2005 Eurocode - Basis of structural design EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 Eurocode - Basis of structural design Eurocodice 3 EN :2005 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings EN :2005/AC:2009 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for building EN :2006 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 1-3: General rules - Supplementary rules for cold-formed members and sheeting EN :2006/AC:2009 Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 1-3: General rules - Supplementary rules for cold-formed members and sheeting EN :2005 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints EN :2005/AC:2009 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints EN :2005 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-9:

10 220 Appendice B - vol. II Bibliografia (vol. I e II) Fatigue EN :2005/AC:2009 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-9: Fatigue. B.2 Tesi di laurea Muraro Riccardo, (Anno Accademico ), Impianti automatici per la saldatura, Università degli Studi di Padova, Facoltà di Ingegneria. B.3 Pubblicazioni scientifiche italiane Aztori B., Meneghetti G., (2007), Resistenza a fatica di giunti saldati d angolo in acciaio da costruzione, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Università di Padova Ballio Giulio, Mazzolani Federico M., (1987) Strutture in acciaio, Hoepli Caffè Simone, (2012), Acciaio, manuale tecnico per il progetto e la verifica delle strutture in acciaio e delle connessioni bullonate e saldate, Grafill, Palermo Perenthaler A. Ing., (2012), Corso di aggiornamento sul calcolo strutturale Eurocodice EC3 e Testo Unico (D.M ), Vipiteno (BZ). B.4 Pubblicazioni scientifiche straniere A. H. Varma, (2003), Michigan state university Special course on of AASHTO LRFD Specifications, presentation Beer Ferdinand P., Johnston Russel E. Jr., (1992), Mechanics of Materials, 2/E in SI Units, McGrae-Hill INc., (UK) Gardner L., Nethercot D.A., (2005), Designers guide to EN Eurocode 3: Design of Steel Structures, General Rules and Rules for Buildings, Thomas Telford, London Moore D. B., Walf F. Editors, (2003), Design of Structural Connections to Eurocode 3 Frequently Asked Questions, Building Research Establishment Ltd, Watford Owens G.W., Cheal D.B. (1989), Structural Steelwork Connections, Butterworths. SCI (The Steel Construction Institute), (2009), Steel Building Design: Introduction to Eurocodes, Publication 361, Berkshire SCI (The Steel Construction Institute), (2009), Concise Eurocodes, Publication 362, Berkshire SCI (The Steel Construction Institute), (2013), Joints in Steel Construction, Moment Resisting Joints to Eurocode 3, Publication 398,

11 221 Berkshire Wald F. et al, (2001) Steel structures 10, Worked examples to Eurocode 3, Czech Technical. University in Prague, Prague Wald F., Bouguin V., Sokol Z., Muzeau J.P., (2000), Component Method for Base Plate of RHS, in Proceedings of the Conference Connections in Steel Structures IV: Steel Connections in the New Millennium, Roanoke. B.5 Pubblicazioni da cui sono state rielaborate illustrazioni e foto Gregory E. N., Armstrong A. A., (2005), Welding symbols on drawings, CRC Press, Washington, DC Kobe Steel Lt. Editor, (2011), Weld Imperfections and Preventive Measures, Tokyo Moore D. B., Walf F. Editors, (2003), Design of Structural Connections to Eurocode 3 Frequently Asked Questions, Building Research Establishment Ltd, Watford Petrucci G., (2013), Lezioni di Costruzione di Macchine, Collegamenti filettati e chiodati, htm SCI (The Steel Construction Institute), (2013), Joints in Steel Construction, Moment Resisting Joints to Eurocode 3, Publication 398, Berkshire. B.6 Documentazioni varie consultate UK Department of the Environment and The Welsh Office (1985) Approved Document A (Structure) to the UK Building Regulations, HMSO, London EN :2009+A1, Part 1: Requirements for conformity assessment of structural components UNI EN B.7 Norme varie a cui si è fatto riferimento Bulloni non a serraggio controllato EN ISO 4016 EN EN Bulloni per giunzioni ad attrito EN EN

12 222 Appendice B - vol. II Bibliografia (vol. I e II) EN EN EN EN ISO Segni grafici saldature EN Rappresentazione simbolica fori, viti e bulloni ISO Caratteristiche dimensionali bulloni EN ISO 4016 EN ISO ISO Caratteristiche diametri dadi esagonali UNI Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018 (D.M. 17 gennaio 2018) Circolare riportante le Istruzioni sulle NTC 2018 Appendici agli Eurocodici 2018 D.M e relativa bozza di revisione di cui al parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici n. 53/2012, espresso nell Adunanza dell Assemblea del 14 novembre B.8 Link/documenti internet consultati dimeca.unica.it/didattica/materie/dionoro/prove/difettologia.pdf Edil Tecnico, quotidiano online per professionisti, articolo: Il capitolo 6 della EN : Preparazione e Assemblaggio di Marco Torricelli, Ingegnere Civile specializzato nel controllo tecnico delle costruzioni. B.9 Nota Per illustrazioni di competenza altrui, riprodotte in questo documento, per le quali non si è riusciti a ricevere risposta sul permesso della loro riproduzione grafica, l autore è a disposizione degli aventi diritto. Si provvederà, altresì, alle opportune correzioni nel caso di imprecisioni o omissioni a seguito di segnalazione degli interessati.