Trave in Legno HO7. Guida dell'utente. Friedrich + Lochner GmbH F+L im Internet

Transcript

1 Trave in Legno HO7 Guida dell'utente Friedrich + Lochner GmbH 2006 F+L im Internet info@frilo.de HO7 Guida dell'utente, Versione 1/2006 Programma HO7 1

2 F+L- Programma: HO7 Questo manuale informa circa le basi del programma. Le istruzioni dettagliate di funzionamento tuttavia che troverete nel corrente in linea-aiutano del programma - usi il F1- Key per denominare il in linea-aiut-sistema. Le istruzioni generali di funzionamento ai programmi di F+L sono ricapitolate "Istruzioni di base per l'uso" manuali. Indice Applicazioni possibili... 3 Basi di calcolo... 4 Input... 6 Carichi complementari... 9 Sezione Profilo di output Indice analitico F+L - progettazione strutturale

3 Applicazioni possibili Il programma HO7 consente di calcolare i carichi uniformemente distribuiti, concentrati e trapezoidali di travi continue con fino ad un massimo di 12 campate nonché il loro dimensionamento come travi rettangolari e costanti su tutta la lunghezza, secondo DIN 1052:1988/96 oppure, prossimamente, secondo DIN 1052:2004, a scelta. I carichi sono muniti di fattori di moltiplicazione. Ogni componente di carico può inoltre essere associata ad una larghezza di influenza del carico di un solaio ligneo. Attualmente il programma non tiene ancora conto delle sollecitazioni biassiali. Nei valori di rigidità e di sollecitazione si tiene conto dell umidità di equilibrio per le verifiche conformi alla norma DIN 1052:1988. Le verifiche vengono eseguite per le condizioni di carico P e PC. Le sollecitazioni di flessione ammissibili con puntelli sono incrementate del 10%. Analisi di stabilità complementari per elementi costruttivi in pericolo di svergolamento non vengono eseguite attualmente. Le sollecitazioni tangenziali amm sono 1,2 MN/m 2 quando l estremità della trave si trova ad una distanza superiore a 1,50 m (a causa del pericolo ridotto di fessurazione). Le verifiche al taglio non tengono conto attualmente né della posizione di dimensionamento a distanza di h/2 dal bordo dell appoggio, né della riduzione della forza di taglio dovuta al carico concentrato prossimo all appoggio. Nella verifica all inflessione è possibile includere anche le deformazioni viscose. Esse vengono calcolate moltiplicando le inflessioni elastiche con un fattore ricavato dalle relazioni dei carichi presenti per campata. L azione della deformazione viscosa dovrebbe essere sempre applicata secondo DIN 1052 ad eccezione delle parti di tetto a grande pendenza per soddisfare esigenze funzionali ed estetiche. Le deformazioni dovute alla sollecitazione tangenziale vengono trattate secondo le applicazioni semplificate della norma DIN e possono essere tenute in conto a scelta. Nelle verifiche secondo DIN 1052:2004 si tiene conto dell umidità di equilibrio nella classe di utilizzo che influenza i valori di resistenza tramite il coefficiente di modifica k mod. Le verifiche alla capacità portante possono essere eseguite a scelta per le situazioni permanente, provvisoria e straordinaria o in caso di terremoto. Le verifiche di idoneità all uso vengono eseguite automaticamente per le situazioni rare e quasi permanenti. Il programma non può attualmente tener conto del trasferimento dei momenti secondo 8.1(6). Le verifiche alle sollecitazioni vengono eseguite secondo le formule del capitolo 10. Le sollecitazioni tangenziali ammissibili possono essere aumentate del 30% quando l estremità della trave si trova ad una distanza superiore a 1,50 m (a causa del pericolo ridotto di fessurazione). Le verifiche allo sforzo di taglio non tengono conto attualmente né della posizione di dimensionamento a distanza h dal bordo dell appoggio, né della riduzione della forza di taglio dovuta al carico concentrato prossimo all appoggio. Il comportamento viscoso del legno viene considerato automaticamente durante il calcolo delle inflessioni tramite il coefficiente di deformazione k def. Di norma, oltre al sistema e ai carichi, l output fornisce anche i risultati di dimensionamento e le reazioni vincolari. I risultati dettagliati sono selezionabili tramite la finestra di dialogo per l output. Programma HO7 3

4 Basi di calcolo Il calcolo delle caratteristiche di sollecitazione è basato sul metodo delle grandezze di spostamento nodali. Il programma calcola automaticamente la sollecitazione massima della trave nella combinazione più sfavorevole con carichi permanenti e accidentali agenti per campata. DIN 1052:1988 Le verifiche alle sollecitazioni sono eseguite secondo la norma DIN 1052, parte per la flessione e per la forza di taglio. Le verifiche di inflessione sono effettuate conformemente alla norma DIN 1052, parte Il programma tiene conto delle deformazioni dovute a sollecitazioni tangenziali secondo il metodo semplificato e le deformazioni viscose secondo 4.3, definite dai rapporti dei carichi g/q esistenti per campata. Come tipo di legno si può scegliere legno massiccio, di conifera, di latifoglie o lamellare. Tener presente che per gli elementi costruttivi del tetto non si devono utilizzare le sollecitazioni ammissibili della classificazione 13. Le sollecitazioni ammissibili vengono applicate conformemente alla norma DIN 1052, tab. 5. L effetto dell umidità viene preso in considerazione. Le verifiche vengono eseguite per le condizioni di carico (P) e (PC). Le sollecitazioni ammissibili nel campo dei puntelli interni sono incrementate del 10%. La sollecitazione tangenziale ammissibile è aumentata a 1,2 MN/m² nei settori situati ad una distanza superiore a 1,5 metri dall estremità della trave. DIN 1052:2004 Le verifiche alle sollecitazioni vengono eseguite secondo la norma DIN 1052:2004, 10.2 per la flessione e la forza di taglio. Le verifiche di inflessione sono effettuate conformemente alla norma DIN 1052:2004, 9.2. Le deformazioni viscose sono rilevate tenendo conto dell effetto del coefficiente di deformazione k def. Attualmente non è possibile eseguire la verifica semplificata delle vibrazioni secondo 9.3. Come tipo di legno si può scegliere legno massiccio, di conifera, di latifoglie o lamellare. I valori di resistenza sono impostati secondo le tabelle da F.5 a F.9. L effetto dell umidità viene preso in considerazione tramite le classi di utilizzo. Il coefficiente di modificazione k mod.viene ricavato dalla tabella F1, in funzione della durata di utilizzo. Classe di utilizzo 1 edifici stagni e riscaldati, umidità dell aria < 65%, umidità di equilibrio < 15% Classe di utilizzo 2 edifici aperti con tetto, umidità dell aria < 85%, umidità di equilibrio < 20% Classe di utilizzo 3 edifici esposti all azione degli agenti atmosferici, umidità dell aria > 85%, umidità di equilibrio < 24% 4 F+L - progettazione strutturale

5 Le verifiche alla capacità portante vengono eseguite di norma per le situazioni di dimensionamento permanenti e accidentali. Le situazioni straordinarie e di terremoto sono selezionabili. In caso di combinazioni di condizioni di carico con effetti di durata diversa (tabelle 3 e 4), è rilevante l azione di durata minima. Sono applicate le regole di combinazione conformi alla norma ! R S T R S T j R S T E = E γ G γ 1 Q 1 γ ψ 0 Q d Gj, kj, Q, k, Qi,, i ki, j 1 i> 1 E = E γ G γ A ψ 11 Q 1 ψ 2 Q da GA, j k, j A k, k,, i k, i 1 i> 1 dae k, j 1 Ed 2, i k, i j 1 i 1 E = E G γ A ψ Q U V W Per le verifiche nei singoli punti di discretizzazione, conformemente a 9.5(2), viene applicato il carico permanente per campata con i coefficienti corrispondenti di sicurezza parziale. G = γ G, ovvero G = γ G. d,sup, j G,sup k, j d,inf, j G,inf k, j I valori per γ G,sup e γ G,inf sono regolamentati nella norma DIN , tabella A3. Per la determinazione delle caratteristiche di sollecitazione, il programma divide i valori di rigidità per il coefficiente di sicurezza parziale γ M = 1,3. Le verifiche alle sollecitazioni sono eseguite secondo le formule riportate nella norma DIN 1052:2004, Le analisi di stabilità complementari (svergolamento) secondo 10.3 sono in fase di preparazione. U V W U V W La sollecitazione tangenziale ammissibile viene aumentata del 30% nei settori situati ad una distanza superiore a 1,5 metri dall estremità della trave. Le verifiche di idoneità all uso vengono eseguite per le situazioni rare e quasi permanenti, conformemente alle regole di combinazione della norma DIN R S T R S T d, rare k, j k, 1 0, i k, i j 1 i> 1 E = E G Q ψ Q E = E G ψ 2 Q d, perm k, j, i k, i j 1 i 1 U V W U V W Il coefficiente di deformazione k def non deve essere determinato come valore medio, ma viene considerato proporzionalmente al carico per ogni azione interessata. Il calcolo delle deformazioni viene eseguito con i valori di rigidità calcolati con la media E mean e G mean. Le verifiche sono eseguite secondo la norma DIN 1052:2004, 9,2. Per le situazioni rare vengono eseguite 2 verifiche. Il programma calcola la deformazione elastica iniziale (w Q,inst ) che viene confrontata quindi con il valore ammissibile, e la deformazione finale (w fin -w G,inst ). Nelle situazioni quasi permanenti viene confrontata la deformazione totale finale inclusa la deformazione viscosa (w fin -w 0 ) con il valore ammissibile. Attualmente il programma non è ancora in grado eseguire la verifica semplificata delle vibrazioni secondo 9.3. Secondo 9.3(1) è concesso tralasciare la verifica di carichi prevalentemente statici ai sensi della norma DIN Le reazioni vincolari vengono fornite nell output come valori caratteristici minimo e massimo riferiti all azione. Programma HO7 5

6 Input Selezione della norma Selezionare in primo luogo la Norma desiderata: - DIN 1052:A1 - DIN 1052:2004 Selezione del materiale Selezionare il tipo di legno (conifera, lamellare o latifoglia) ed una classificazione corrispondente. Cliccare sul pulsante (umidità di equilibrio...). per aprire la finestra di immissione dei coefficienti del materiale Sistema Nell input per il sistema fissare in primo luogo il numero di campate le cui lunghezze devono essere immesse nella tabella. Il numero è limitato ad un massimo di 12. I bracci a sbalzo sono definiti dal valore della loro lunghezza "Sbalzo sx" e "Sbalzo dx". Il calcolo con la distanza travi ha per conseguenza l associazione delle ordinate del carico a questa distanza. I dati del carico vengono quindi calcolati con la larghezza di influenza quando l ultima colonna della tabella dei carichi non è attivata (senza crocetta). Carichi I carichi standard g/p agiscono sulla lunghezza totale della trave. Interfaccia per il programma Last Il tasto F6 consente di aprire la finestra di dialogo per la composizione dei carichi (Programma LAST). Premendo il tasto F7 si accede direttamente al dialogo di posizionamento dei carichi della Composizione dei carichi F+L. Presupposto a tal fine è l installazione del programma F+L LAST (CARICHI). Per il calcolo secondo DIN 1052:2004 è inoltre necessario selezionare l effetto per il carico p. La lista selezionabile a discesa per i gruppi di effetti (GEF) può essere richiamata anche con il tasto F5. Il tasto F6 consente di aprire una finestra contenente una panoramica di tutti gli effetti ammessi esistenti nel progetto. 6 F+L - progettazione strutturale

7 La durata di azione del carico (DAC) risulta dall effetto selezionato e viene visualizzata a solo titolo informativo. Carichi complementari Si veda il capitolo Carichi complementari. Predefinizioni di dimensionamento Per l inflessione ammissibile predefinire di norma: Campate: L / 300 Bracci a sbalzo: L / 150 Considerare solo inflessione (+) (Non definita nella norma DIN Questa opzione è stata introdotta per evitare sezioni svantaggiose dovute a deformazioni negative). È possibile calcolare con viscosità, e questa opzione dovrebbe essere sempre selezionata secondo DIN Situazione di dimensionamento TFK Per la verifica della capacità portante secondo DIN 1052:2004 è inoltre possibile selezionare la situazione di dimensionamento. Nel calcolo secondo DIN 1052:2004 viene tralasciata l opzione "Inflessione +" poiché l effetto della deformazione viscosa è già considerato automaticamente nel coefficiente di deformazione. Sezione Si veda il capitolo Sezione. Calcolo alternativo Se, oltre al programma Travi in legno, sono stati installati anche i programmi Travi continue (DLT10) e Travatura reticolare (ESK/RS), facendo doppio clic sulla voce corrispondente (alternativa) è possibile avviare questo programma con la posizione HO7 corrente ed eseguire quindi il calcolo alternativo. Il richiamo è possibile anche tramite la voce di menu Modifica. Trasmissione dei carichi A partire dal programma HO7 è possibile avviare direttamente tutti i programmi per puntelli F+L (puntello ligneo HO1, puntello di acciaio ST1 e puntello in cemento armato B5C). Le reazioni vincolari massime vengono trasmesse automaticamente al programma per puntelli. Il richiamo è possibile anche tramite la voce di menu Modifica. Combinazioni prestabilite delle condizioni di carico La voce di menu Modifica >> Combinazioni prestabilite consente di definire regole di combinazione personalizzate. Il programma esegue quindi, oltre alle verifiche per tutte le combinazioni critiche, anche quelle per le combinazioni prestabilite in tutti i punti di discretizzazione e fornisce nell output anche i risultati corrispondenti. Programma HO7 7

8 Per poter tener conto dei differenti coefficienti (fattori) di combinazione per campata, il programma suddivide i carichi standard per unità di superficie g e p in diverse condizioni di carico (una condizione di carico per ogni campata). I carichi complementari (sovraccarichi) vengono anch essi scomposti e visualizzati separatamente in questa tabella secondo le loro componenti g e p. I carichi complementari sono riconoscibili dalla loro denominazione C+numero, in cui il numero è il numero corrente riportato nel dialogo dei sovraccarichi. 8 F+L - progettazione strutturale

9 Carichi complementari I carichi complementari possono essere immessi per campata o con riferimento alla trave. Nel caso di carichi riferiti alla trave il programma non distingue per campata la componente p di un carico. Le schede nella finestra di dialogo Carichi complementari consentono di passare da una variante di immissione all altra. Attenzione: Il programma HO7 elabora solo i tipi di carico 1, 2 e 4! Carichi per campata Vengono immessi i carichi per le campate e i bracci a sbalzo. Le ordinate dei carichi tengono conto delle componenti g e p. Carichi per trave I carichi vengono immessi per la trave intera con una distanza rispetto all estremità sinistra della trave. Nella colonna SPA è possibile spostare il punto di riferimento dall estremità della trave. Le ordinate dei carichi tengono conto delle componenti g e p. Per selezionare un tipo di carico fare clic sulla colonna "Tipo" nella Lista selezionabile a discesa. I carichi si suddividono in carichi g e p. I carichi positivi agiscono dall alto verso il basso. Campata Nei carichi per campata: Numero della campata o del braccio a sbalzo Tipo Tipo di carico: 1 = q = carico uniformemente distribuito 2 = p = carico concentrato 4 = carico trapezoidale SPA Nei carichi per trave: Questo valore consente di spostare il punto di riferimento dall estremità della trave (ad es. nel caso di bracci a sbalzo). Questo valore viene aggiunto a "Dist". Gsx, Psx Ordinate di carico verticali come carico principale; G significa carico permanente, P carico accidentale variabile e limitato nel tempo. I coefficienti di viscosità vengono ricavati dal rapporto G/(G+P). Tener presente che Programma HO7 9

10 Gdx, Pdx Dist. Fattore EW nell immissione di carichi solo permanenti l inflessione si raddoppia rispetto a quelli elastici! Dimensione del carico lineare: [kn/m] fattore Dimensione del carico concentrato: [kn] fattore Trasmissione dei carichi (tasto F5) Il tasto F5 serve per aprire la finestra di dialogo FL per la trasmissione dei carichi, la quale consente di riprendere sotto forma di valori le reazioni vincolari da altre posizioni dello stesso progetto (nessun lincaggio!). Ordinate dei carichi a destra per g e p nei carichi trapezoidali. Trasmissione dei carichi (tasto F5) Il tasto F5 serve per aprire la finestra di dialogo FL per la trasmissione dei carichi, la quale consente di riprendere sotto forma di valori le reazioni vincolari da altre posizioni dello stesso progetto (nessun lincaggio!). Distanza a [m] misurata dal punto sinistro di un tratto di asta. Attenzione!! Per lo sbalzo a sinistra, in deroga alla definizione nei programmi D9 e D10, il nuovo punto di riferimento è stato inserito sull estremità sinistra. I valori di carico predefiniti vengono moltiplicati nel calcolo per questo fattore. Gruppo di carichi della componente p, ovvero gruppo di effetti con DIN 1052:2004. DIN 1052:1988: 1 = Neve CC P 2 = Vento CC C 3 = Accidentale CC P 4 = Accidentale CC C 5 = Altre CC P 6 = Altre CC C 7 = Altre CC S (i carichi straordinari non vengono presi in considerazione durante il calcolo delle reazioni vincolari, ma sono utilizzati solo per le verifiche dell elemento portante). 8 = Speciale CC C (ha per conseguenza di condurre sempre la combinazione a CC PC anche quando solo g+ew8). DIN 1052:2004: secondo la tabella A2 in DIN Gruppo di effetti secondo DIN per verifica conformemente a DIN 1052:2004. Il tasto F5 consente di aprire la lista selezionabile a discesa. Il tasto F6 consente di aprire una finestra contenente una panoramica di tutti i gruppi di effetti esistenti nel progetto con i valori associati di combinazione e sicurezza parziale. da Pos Indica la provenienza del carico. per ogni T Quando questa opzione è attivata il programma riferisce i carichi direttamente alla trave. Alt Opzionale, numero del gruppo alternativo. Tutti i carichi all interno di un gruppo alternativo, ovvero tutti i carichi muniti dello stesso numero alternativo, si escludono vicendevolmente. Zs Opzionale, numero del gruppo di omogeneità. Tutti i carichi appartenenti allo stesso gruppo Zs vengono applicati sempre insieme. Tener presente che nell utilizzo contemporaneo di gruppi alternativi eventualmente è possibile escludere completamente determinate combinazioni. 10 F+L - progettazione strutturale

11 Sezione b Larghezza di una sezione lignea rettangolare. d Altezza di una sezione lignea rettangolare. TRF Valore massimo di utilizzo nelle sollecitazioni di flessione e nella sollecitazione tangenziale. GBT Valore massimo di utilizzo nelle deformazioni. Calcola sempre Se questa opzione è selezionata, il programma ricalcola ad ogni modifica. Per una maggiore prestazione di input, si consiglia di non attivare questa opzione quando si dispone di un computer lento e in presenza di lunghi tempi di calcolo. Sezioni composite A sinistra, davanti a "x b/d" è possibile definire il numero di profili da posizionare uno accanto all altro. Questo dato può essere modificato anche con l ausilio dei tasti. Due profili contigui vengono elaborati come se si trattasse di 2 aste poste una accanto all altra con ognuna il proprio profilo e sollecitate ognuna con la metà del carico. Programma HO7 11

12 Profilo di output Nella finestra di dialogo Profilo di output è possibile controllare il volume di uscita. Con doppio clic o premendo la barra spaziatrice si inseriscono o eliminano i segni di spunta nella finestra. Sistema Grafica del sistema Raffigurazione grafica del sistema. Quando questa opzione non è selezionata, nell output appare di conseguenza la forma tabellare dell uscita. Sistema tabell. Uscita tabellare delle dimensioni del sistema. Carichi Carichi tabell. Uscita tabellare dei carichi standard e complementari. GEF tabell. Uscita tabellare degli effetti utilizzati. Verifiche Dim. combi. determ Uscita tabellare delle combinazioni delle condizioni di carico, rilevanti per le diverse verifiche. Dim. caratt. di sollecit. Uscita tabellare delle caratteristiche di sollecitazione massime per le combinazioni rilevanti delle condizioni di carico. Capacità portante Sito di sollec.max Per ogni verifica viene fornito anche il sito determinante (numero di asta e distanza x dall estremo sinistro dell asta). Idoneità all'uso Sito di sollec.max Per ogni verifica viene fornito anche il sito determinante (numero di asta e distanza x dall estremo sinistro dell asta). Appoggio Uscita tabellare delle reazioni vincolari. Risultati provvisori Combi CC CCsingola Per tutte le verifiche TFK e GTB selezionate l output fornisce i risultati del dimensionamento con dati provvisori in tutti i punti di discretizzazione per la combinazione di CC di rilievo. Per tutte le verifiche TFK e GTB l output fornisce i risultati del dimensionamento con dati provvisori in tutti i punti di discretizzazione per ogni condizione di carico concentrato. Per tutte le combinazioni di CC personalizzate l output fornisce tutti Combi. personal. i risultati di dimensionamento nei singoli punti di discretizzazione delle aste. 12 F+L - progettazione strutturale

13 Programma HO7 13

14 Indice analitico B Basi di calcolo... 4 N Norm... 4 C Carichi complementari... 9 P Profilo di output D DIN... 4, 6 S Sezione I Input F+L - progettazione strutturale