La normativa italiana e le condizioni di verifica della stabilità

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1 La normativa italiana e le condizioni di verifica della stabilità La norma italiana che fornisce istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione delle costruzioni in acciaio è la CNR-UNI del 1988 [5]. Gli argomenti trattati nella norma CNR-UNI del 1988 sono di seguito elencati. 1 Materiali (acciai laminati e acciai per getti) 1. Acciai per strutture saldate 2. Saldature 3. Bulloni 4. Chiodature 2 Metodi di calcolo 1. Resistenze di calcolo e limiti di deformabilità 3 Verifiche di resistenza 1. Unioni saldate 2. Unioni bullonate 3. Unioni chiodate 4. Giunti di tipo misto 5. Giunti per contatto 6. Apparecchi di appoggio e cerniere 4 Verifiche di resistenza delle membrature 1. Trazione 2. Compressione

2 3. Taglio e torsione 4. Flessione 5. Presso flessione 6. Stati pluriassiali 5 Verifiche di stabilità 1. Aste compresse 2. Travi inflesse a parete piena 3. Aste pressoinflesse 4. Telai 5. Stabilità dell anima di elementi strutturali a parete piena 6 Verifiche relative alla fatica 1. Resistenza a fatica dei particolari strutturali 2. Verifiche a fatica 3. Sollecitazioni pluriassiali 4. Strutture esenti da tensioni interne 7 Regole pratiche di progettazione ed esecuzione 1. Composizione degli elementi strutturali 2. Unioni saldate 3. Travi a parete piena e reticolari 4. Piastre ed apparecchi di appoggio 5. Marcatura dei materiali 6. Raddrizzamento 7. Tagli e finitura 8. Foratura 9. Modalità di esecuzione delle unioni

3 10. Elementi di acciaio fuso e fucinato 11. Montaggio 12. Verniciatura e zincatura 13. Sigillatura delle piastre di base 8 Controlli sui prodotti laminati per strutture in acciaio 1. Modalità di qualificazione 2. Controlli in officina o in cantiere su prodotti non qualificati e qualificati 9 Redazione del progetto, collaudo, sorveglianza e manutenzione 1. Redazione del progetto 2. Collaudo statico 3. Sorveglianza e manutenzione

4 Metodi di calcolo I metodi di calcolo previsti dalla norma CNR-UNI del 1988 sono due: 1. Il metodo semiprobabilistico agli stati limite 2. Il metodo delle tensioni ammissibili Metodo semiprobabilistico agli stati limite Le azioni agenti nella struttura devono essere cumulate tra di loro nel modo più sfavorevole secondo combinazioni del tipo: 1= n Fd = γggk + γq Q1 k + ( ψoi Qik) i= 2 (1) dove: G k Q 1k Q ik è il valore caratteristico delle azioni permanenti è il valore caratteristico dell azione di base in ogni componente sono i valori caratteristici delle n azioni variabili tra di loro indipendenti γ g =1.5 γ q =1.5 ψ oi sono i coefficienti che tengono conto della riduzione della probabilità di combinazione delle azioni e vengono determinati sulla base di considerazioni statistiche. In assenza di queste si assume ψ oi =0.7 per le azioni da neve, vento, sisma e per i carichi variabili di esercizio sui fabbricati per abitazioni ed uffici.

5 La resistenza di calcolo f d è definita mediante l espressione: fd = f y γ m (2) f y è il valore del carico di snervamento (Tabella 1) che tiene conto dello spessore del laminato mentre γ m =1 se si prescinde da fenomeni di instabilità, presollecitazioni o effetti sfavorevoli. Tabella 1: valori di f d per il metodo degli stati limite

6 Metodo delle tensioni ammissibili Le azioni agenti sulla struttura vengono raggruppate in due sole condizioni di carico. La condizione di carico 1 cumula nel modo più sfavorevole le azioni accidentali e permanenti (compresi eventuali effetti dinamici) ad eccezione degli effetti del vento, del sisma e degli stati coattivi sfavorevoli (temperatura, cedimenti di vincoli, ecc.) La condizione di carico 2 cumula nel modo più sfavorevole i carichi permanenti ed accidentali (compresi vento e sisma). Per quanto riguarda la resistenza di calcolo la norma fornisce i valori delle tensioni ammissibili per entrambe le condizioni di carico. Per la condizione di carico 1 tali valori sono riportati nella Tabella 8. Per la condizione di carico 2 i valori della Tabella 2 devono essere moltiplicati per Sono obbligatorie le verifiche per entrambe le condizioni di carico. Tabella 2: valori di σ adm per il metodo delle tensioni ammissibili

7 Materiali Gli acciai previsti dalla norma CNR-UNI del 1988 sono i seguenti: Fe 360 Fe430 Fe510 Le caratteristiche dei materiali sopra citati sono riportate nella tabella 3. Tabella 3: caratteristiche meccaniche statiche degli acciai Fe 360, Fe 430, Fe 510 per profilati, barre, piatti larghi, lamiere

8 Nella tabella 4 sono riportati i valori delle tensioni ammissibili per gli acciai previsti dalla norma CNR-UNI del Tabella 4: tensioni ammissibili per gli acciai Fe 360, Fe 430, Fe 510

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