Dettagli costruttivi - scale

Transcript

1 Dettagli costruttivi - scale rete.it/produzioni/scale-cls 3/21/

2 Dettagli costruttivi 3/21/

3 Scala a soletta rampante gradini riportati pianerottolo

4 ANALISI DEI CARICHI SCALA CON TRAVE A GINOCCHIO E GRADINI A SBALZO Geometria: 2a+p=62-64 cm Nel caso in esame: alzata a=16 cm pedata p = 30 cm

5 Dettagli costruttivi Footer Text 3/21/

6 Dettagli costruttivi Footer Text 3/21/

7 Dettagli costruttivi Funzione altresì delle indicazioni contenute nelle normative tecniche che danno luogo a quantitativi minimi di armature metalliche, infittimenti delle staffe nelle zone critiche, etc. Footer Text 3/21/

8 Dettagli costruttivi Nonché dei criteri di progettazione Footer Text 3/21/

9 2. Tipologie strutturali per edifici Classificazione dei sistemi strutturali: EDIFICI CON STRUTTURA IN ACCIAIO. classificazione 50

10 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE TIPOLOGIE STRUTTURALI PER EDIFICI IN ACCIAIO Importanza del ruolo dei collegamenti tra le parti strutturali Nodi rigidi assenza di rotazioni relative trave colonna nodi semirigidi realtà nodi flessibili rotazioni relative trave colonna senza trasferimento di momento Nodo rigido Nodo flessibile

11 2. Tipologie strutturali per edifici Classificazione dei sistemi strutturali: EDIFICI CON STRUTTURA IN ACCIAIO. Principalmente si hanno le seguenti tipologie strutturali: Strutture a telaio (a nodi rigidi o mista) Strutture a controventi (a nodi pendolari) Controventi concentrici Controventi eccentrici 52

12 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE Nodo rigido trave incastrata alla colonna Nodo flessibile trave incernierata alla colonna La presenza dell uno o dell altro tipo di nodo condiziona dunque il meccanismo resistente della struttura nei confronti delle azioni di progetto e definisce le caratteristiche del sistema strutturale. Separazione dei ruoli resistenti nei confronti dei carichi verticali e delle azioni orizzontali

13 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE Classificazione delle tipologie strutturali per edifici in acciaio Comportamento 3D Comportamento 2D

14 TIPOLOGIA A CONTROVENTI: TELAI CONTROVENTATI con controventi concentrici TELAI CONTROVENTATI con controventi eccentrici Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE L utilizzo di sistemi controventati nasce proprio con lo scopo di limitare gli spostamenti laterali della struttura. L introduzione di elementi di controventamento (diagonali) comporta che il taglio indotto dalle forze laterali venga assorbito prevalentemente dagli elementi di controvento attraverso uno stato di sollecitazioni assiali. Tipo di sollecitazione prevalente: Sforzi assiali negli elementi strutturali

15 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE TIPOLOGIA A TUBO: il tubo viene realizzato disponendo una fitta maglia di colonne e travi lungo il perimetro dell edificio (a volte si ha la presenza anche di un nucleo centrale, sempre costituito da una fitta maglia di colonne e travi, ma in questo caso si parla di tubo in tubo). In questo modo, poiché l azione dei carichi orizzontali è sopportata dai soli elementi esterni, la parte interna della pianta risulta libera da colonne di grande sezione ovvero da nuclei. Solo gli elementi appartenenti al tubo esterno (colonne e travi) forniscono un contributo in termini di rigidezza laterale e di assorbimento del taglio. Il sistema globale soggetto a forze laterali si comporta come costituito da quattro pannelli (i telai perimetrali) rigidamente collegati tra loro. In pratica i pannelli laterali (paralleli alla direzione della forza) si comportano come l anima di una sezione scatolare in acciaio, mentre i pannelli ortogonali alla direzione della forza si comportano come le flange.

16 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE TIPOLOGIA A TUBO: Un esempio: Twin Towers 110 piani 415 m 1966/1973 Peso acciaio strutturale: t Tubo esterno: interasse colonne 1 metro

17 Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE TIPOLOGIA A TUBO: Esempio: Twin Towers

18 TIPOLOGIA A TUBO controventato Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE Esso è costituito da un sistema perimetrale di telai a nodi rigidi (rigidamente connessi tra loro), con l aggiunta di diagonali di controventamento (sempre disposte sul perimetro) che si estendono per più piani della struttura. John Hancock Center (Chicago) 100 piani 344 m 1965/1970 Peso acciaio strutturale: t

19 TIPOLOGIA A BUNDLED TUBE Corso di Analisi e Progetto di Strutture 2013 Dott.Ing. E. GRANDE costituita da varie celle, ognuna delle quali è un sistema a tubo. In questo modo si possono avere anche delle interruzioni lungo l altezza della struttura senza avere perdite in termini di efficienza del sistema. Il bundled tube può essere visto come un insieme di sistemi a tubo tra loro interconnessi che si comportano come un unico sistema strutturale tridimensionale. Sears Tower (Chicago) 110 piani 442 m 1969/1974 Peso acciaio strutturale: t

20 Sistemi di Collegamento Sono i dispositivi costruttivi che hanno lo scopo di connettere insieme due o più elementi strutturali. Chiodi Bulloni normali Bulloni ad alta resistenza Perni saldatura

21 collegamenti

22 classificazione rigidi cerniera

23 collegamenti

24 collegamenti

25 BULLONI NORMALI collegamenti Bullone: gambo rosetta dado In presenza di vibrazioni o inversioni di sforzo occorrono altri componenti (controdadi, rosette elastiche). Materiali (classi UNI3740) Vite: Dado: 4.A 5D 5S Diametri: d=12,14,16,18,20,22,24,27,30mm (Fori: diametro maggiorato di 1mm fino a d=20mm e di 1.5mm oltre d=20mm, quando è ammissibile un assestamento sotto carico del giunto.)

26 BULLONI NORMALI collegamenti distanza tra i fori NORMATIVA

27 BULLONI NORMALI collegamenti distanza tra i fori NORMATIVA

28 BULLONI NORMALI collegamenti Montaggio I bulloni devono essere serrati con coppie di serraggio Ts tali da provocare una forza di trazione nel gambo e conseguentemente una forza di compressione nelle lamiere collegate.

29 BULLONI NORMALI Trasmissione degli sforzi collegamenti F/2 F/ F F/2 2 F F F/2 F/2 1 F/2 3

30 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 1. Rottura per trazione lamiera collegamenti a F d F F/2 F/2 F F/2 F/2

31 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 2. Rottura del bullone per taglio collegamenti F/2 F/2 F/2 F F/2 F/2 F/2

32 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 3. Rottura per strappo della lamiera collegamenti F F

33 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 4. Rottura per rifollamento della lamiera collegamenti F F

34 BULLONI NORMALI collegamenti Modalità di collasso approccio numerico Non vale la teoria di De Saint Venant. Utilizziamo dunque un approccio semplificato calcolando il valore medio delle tensioni.

35 BULLONI NORMALI collegamenti Modalità di collasso 1. Rottura per trazione lamiera a F d F Valore medio della tensione normale agente sulla sezione di crisi: 1 a F d s

36 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 2. Rottura del bullone per taglio collegamenti Valore medio della tensione tangenziale agente sulla sezione di crisi (sezione resistente): F 4 2 d 1 2

37 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 3. Rottura per strappo della lamiera collegamenti Viene garantita rispettando le indicazioni di normativa circa la distanza tra i fori e la distanza dei fori dai bordi.

38 BULLONI NORMALI NORMATIVA collegamenti

39 BULLONI NORMALI Modalità di collasso 4. Rottura per rifollamento della lamiera collegamenti F Valore medio della tensione normale agente lungo la superficie di contatto foro bullone: F d s 2

40 BULLONI NORMALI Collegamenti con più file di bulloni collegamenti i i 1.Rottura per trazione della lamiera F ( i d) s u F u 2 d 4 1, u 1, u 2.Rottura per taglio del gambo 3.Rottura per rifollamento della lamiera F u d s 2, u F u F F ( i d) s u u 2 2 d 4 2 d s 1, u 2, u 1, u

41 BULLONI NORMALI Collegamenti con più file di bulloni collegamenti P T1 T2 T3 In che modo si ripartisce la forza? P

42 BULLONI NORMALI Collegamenti con più file di bulloni P collegamenti T1 T2 T3 P In generale si suppone che la forza si ripartisca in modo uniforme tra i bulloni. Ipotizzando bulloni uguali e sfruttando la simmetria: T1=T3 P=2T1+T2 (equilibrio) Congruenza tra la deformazione della lamiera e dei bulloni

43 BULLONI NORMALI Collegamenti con più file di bulloni P i collegamenti T1 T2 T3 Segue: T1=T2(1+ ) dove: =i K/EA K rigidezza del bullone EA rigidezza della lamiera P

44 SALDATURA Considerazioni collegamenti Lo scopo è quello di creare la continuità tra i pezzi da unire mediante fusione.

45 SALDATURA Considerazioni Forme di saldature collegamenti Saldatura di testa (completa penetrazione) Saldatura a T (completa penetrazione) Saldatura a T e cordoni d angolo

46 SALDATURA collegamenti Giunti a cordoni d Angolo Procedimento convenzionale basato sul flusso delle tensioni. Si considera la sezione di gola come sezione resistente del cordone di saldatura. Si ricavano le tensioni e si combinano secondo un criterio di resistenza (sfera mozza).

47 SALDATURA Giunti a cordoni d Angolo Esempi: collegamenti Cordoni laterali

48 SALDATURA Giunti a cordoni d Angolo Esempi: collegamenti Cordoni frontali

49 Dimensionamento elementi strutturali Collegamenti: colonna fondazione Elementi costituenti: piastra di base (dimensioni, spessore, irrigidimenti) tirafondi (numero, posizione, sezione)

50 Dimensionamento elementi strutturali Collegamenti: colonna fondazione Piastra di base: Sezione reagente solo a compressione Diagramma lineare delle tensioni

51 Dimensionamento elementi strutturali Collegamenti: colonna fondazione Piastra di base: Calcolo dello spessore dovuto al comportamento flessionale indotto dalle tensioni di contatto oppure dalle forze concentrate dei tirafondi. SCHEMA DI MENSOLA (assenza di costolature) PIASTRA (in presenza di costolature) (vedi EC3 app. L)