RELAZIONE DI CALCOLO PROFILO GRADINO PER TRABATTELLO EXPORT

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1 RELAZIONE DI CALCOLO PROFILO GRADINO PER TRABATTELLO EXPORT

2 INDICE PREMESSA... 3 NORMATIVE DI RIFERIMENTO... 6 CARATTERISTICHE DEL MATERIALE... 6 ANALISI DELLA PORTATA NOMINALE... 7 CONCLUSIONI

3 PREMESSA La relazione di calcolo in oggetto è stata concepita per dimostrare l ammissibilità della portata ultima dichiarata dalla normativa vigente (UNI EN 1004), del gradino facente parte della spalla del trabattello denominato export prodotto dalla Società FRIGERIO Carpenterie S.p.a.. L analisi implica strutturalmente di fare le seguenti verifiche: - Verifica a taglio e flessione nelle sezioni di attacco e in mezzeria Si sono confrontate le analisi effettuate a mano con quelle a elementi finiti e quest ultime risultano essere più conservative e precise nei dati di out-put. Coerentemente le analisi locali che seguono il flusso delle forze passo-passo sono piu coerenti tenendo conto dell effettiva deformazione del materiale, delle iperstaticità interne e della mutua collaborazione tra i diversi elementi durante l applicazione del carico. L analisi ad elementi finiti, anche se dipendente molto dall impostazione dei vincoli che tentano di rispecchiare il corretto comportamento dei diversi elementi che formano la spalla ha dato un esauriente risultato confrontabile con le analisi effettuate a mano. Pertanto dell analisi a elementi finiti, rappresentativa di tutte queste verifiche, si riportano solo i punti fondamentali e le relative conclusioni. 3

4 DESCRIZIONE DELLA SPALLA La Spalla è costituita da due montanti e da 4 gradini saldati tra loro come descritto in Figura: Figura 1: Disegno della spalla 4

5 Figura 2: Sezione Gradino Il materiale utilizzato per la produzione è l acciaio S235JRH. 5

6 NORMATIVE DI RIFERIMENTO La spalla è stata realizzata e verificata in conformità con le seguenti normative: UNI EN 1004 EN ( Eurocodice 3) CARATTERISTICHE DEL MATERIALE Le analisi numeriche sono state eseguite con il metodo degli elementi finiti. Il modello è stato definito con un materiale acciaio FE 360 B (S235JRH) considerando anche il comportamento elasto-plastico del materiale così come da figura: Figura 3: legame costitutivo del materiale usato per le analisi numeriche Materiale E (MPa) σy (MPa) σt (MPa) εy εt S235JRH Tabella 1: caratteristiche meccaniche dei materiali 6

7 ANALISI DELLA PORTATA NOMINALE Per dimostrare l ammissibilità della portata ultima si è impostato un calcolo agli elementi finiti discretizzando tutti i singoli elementi che compongono la spalla, posizionando il carico in mezzeria del gradino su una impronta larga 80 mm x 20 mm (larghezza gradino) e valore pari a 1,5 kn = 1500 N = 153 kg Questo carico tiene conto delle seguenti considerazioni: La spalla, usata all interno del trabattello come scala a pioli, è equivalente ad un tipo di accesso classificato con la lettera D : mezzo di accesso previsto per persone che non trasportano attrezzi o materiali con inclinazione di 90 Una persona pesa mediamente 80 kg Si considera un coefficiente di sicurezza sul carico ultimo pari a 1,5 Il punto considera un carico ultimo pari a 1,25 kn ipotizzando una persona che sale sopra la protezione laterale. La UNI EN 131 è relativa a scale portatili, inclinabili e non è configurabile nella seguente fattispecie. 7

8 Figura 4: Schema e condizione di carico 8

9 La sollecitazione equivalente è schematizzata dalla seguente figura: Figura 5: Stato di sollecitazione 9

10 Figura 6: Particolare stato di sollecitazione equivalente nei punti più sollecitati 10

11 Figura 7: Dettaglio Sforzi sulla sezione più sollecitata 11

12 Figura 8: Deformata in direzione verticale Da come si evince dalle Figure precedenti, lo stato di sollecitazione è nettamente al di sotto del valore di snervamento per l acciaio S235JRH che è pari a 235 Mpa. Tenendo conto della UNI EN , la sezione considerata è di classe 4 e anche ipotizzando un area efficace che non considera 1/3 delle due anime verticali del profilo, la sollecitazione è decisamente al di sotto del valore di snervamento e comunque di 200 MPa. Considerando la deformata, si conferma la verifica del carico di esercizio rimanendo la freccia comunque al di sotto di 1/500. CONCLUSIONI L analisi ha messo in evidenza che il gradino, se sollecitato con il carico ultimo di 1,5 kn è verificato conformemente all Eurocodice 3 e alla UNI EN