STUDIO SISTEMATICO DELLE GIUNZIONI BULLONATE

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1 LEZIONI N 26, 27 E 28 STUDIO SISTEATICO DELLE GIUNZIONI BULLONATE Adottimo un criterio di clssificzione bsto sulle crtteristiche di sollecitzioni trsmesse dlle ste collegte. Per qunto rigurd le unioni bullonte si h: CARATTERISTICA DI SOLLECITAZIONE OROLOGIA DELLA GIUNZIONE SOLLECITAZIONE NEI BULLONI N V 117

2 L orgnizzzione strutturle delle giunzioni segue schemi lrgmente colludti dll rtic. Nodo incstro colonn-colonn. Trsmette tglio, momento flettente e sforzo normle. Nodo incstro colonn-colonn. Trsmette tglio, momento flettente e sforzo normle. Relizz nche l riduzione di sezione dell colonn. 118

3 Nodo di un tirnte. Trsmette solo lo sforzo di trzione. Nodo cernier trve secondri-trve rincile. Trsmette solo lo sforzo di tglio. 119

4 Nodo cernier trve-colonn. Trsmette solo lo sforzo di tglio. Nodo incstro trve-colonn. Trsmette tglio e momento flettente. Il clcolo delle giunzioni consiste nel ssre dlle crtteristiche di sollecitzione vlutte er il comonente strutturle considerto monolitico lle forze genti sui singoli bulloni e, quindi, lle tensioni medie. 120

5 L verific delle giunzioni bullonte consiste nell licre il criterio di resistenz: 1, con l limitzione 1, 4 ved, ted, vrd, trd, ted, trd, 1 Nel cso di forz normle N e di forz tglinte V le forze sui singoli bulloni si ottengono iotizzndo l rirtizione uniforme di N e di V fr i bulloni licti d uno dei due ezzi dell st d unire. N V b ; b n n b b in cui n b è il numero dei bulloni. Nodo che trsmette un forz di trzione N Nel cso rresentto in figur l forz di trzione N viene trsmess tr due istre medinte unione bullont. Trovt l forz b si controllno due setti: ) Se l line d zione di b è rllel o erendicolre ll sse del gmbo del bullone (nel rimo cso si generno nelle sezioni trsversli del bullone tensioni normli b, nel secondo tensioni tngenzili b) ; b) Qunte sono le fcce ttive del bullone, cioè il numero di ini di scorrimento ttrversti dl bullone. Per determinre le tensioni tngenzili, b v diviso er tle numero. Prim di clcolre le tensioni si deve ccertre se l sezione resistente del bullone è quell dell rte lisci del gmbo, oure quell dell rte filettt. Nel rimo cso si utilizz l re A d 4 nturlmente, iù iccol di A. Il vlore dell re resistente è riortt nelle tbelle dei bulloni. 2, nel secondo cse l re resistente A res, che è, 121

6 Nodo che trmette un forz di tglio V A volte l sollecitzione di tglio del comonente induce nche un momento flettente nell giunzione. E il cso, d esemio, dell seguente giunzione tr trve e colonn con squdrette ricvte d rofili d L. Bisogn restre ttenzione l ftto che V è l metà del tglio trsmesso dll trve, in qunto le squdrette sono due. Nodo trve-trve che trmette un momento flettente ed un tglio V Nell figur seguente è rresentto un nodo in grdo trsmettere momento flettente e tglio.l 122

7 Si osserv che il nodo è comosto di due giunzioni: l un tr le ittbnde, l ltr fr le nime. Lo studio del nodo inizi effettundo l rirtizione del momento flettente licto,, tr le ittbnde ( ) e l nim ( ). Tle oerzione uò essere eseguit si in cmo elstico che in cmo lstico. 1) Rirtizione del omento flettente in cmo elstico. Per l equilibrio dei momenti si h: Per l congruenz si deve vere l uguglinz delle curvture: EI EI Si ricv ed dll condizione di congruenz: I I Sostituendo infine nell equzione di equilibrio si ottiene: I I I 1 I I I I ; I I I I E bene tenere resente che le ree d considerre nel clcolo dei momenti d inerzi I e I sono solo quelle dei corigiunti, in qunto, in corrisondenz dell sezione verticle dell trve eseguit sull giunzione, l trve risult interrott e quindi non c è, come si uò vedere nell figur destr, che mostr solo i corigiunti. Perltro un buon rossimzione dei due momenti d inerzi, utile nel redimensionmento dell giunzione, si uò ottenere considerndo l trve d collegre come comost di li ed nim stccte tr di loro e quindi vlutndo il momento d inerzi delle li sull bse del contributo delle sole li e quello dell nim come differenz tr il momento d inerzi comlessivo, disonibile nei sgomri, e quello delle li. 123

8 2) Rirtizione del omento flettente in cmo lstico. Si ricord che in cmo lstico non si utilizzno equzioni di congruenz. Per l equilibrio dei momenti si h: Dett A l re dei corigiunti delle li ed A quell dei corigiunti d nim, si h che il momento flettente soortto di corigiunti delle li è: A z fyd in cui z è l distnz tr il bricentro dei corigiunti sueriori e di quelli inferiori. In rim rossimzione si uò orre: A b s, con b ed s l lrghezz e lo sessore di un delle due li del rofilto. Allor: In cui, ovvimente deve essere: W f, yd Verifiche di sicurezz Un volt determinti i momenti flettenti genti sulle li e sull nim, studimo sertmente l coi di corigiunti delle ittbnde e quell dei corigiunti dell nim. ) Verific dei bulloni delle ittbnde Ci si riconduce l cso dell giunzione sottoost solo sforzo normle: N N Vb z 2 n b tenendo resente che, con riferimento llo schem del disegno, ci sono due suerfici ttive er bullone. Nturlmente si tiene conto dei bulloni che sono disosti su un sol delle due rti di trve d collegre. b) Verific dei bulloni dei corigiunti dell nim Con riferimento ll figur, che rresent il tronco di trve di sinistr, unitmente i soli corigiunti d nim, si osserv che i corigiunti e ll estremità sinistr dell nim sono licti i momenti. 124

9 L equilibrio ll rotzione intorno l bricentro dell bullontur dà: r i i Per l congruenz si h: i C r i ove C è un costnte che ssicur che l forz i gente sull i-esimo bullone si roorzionle ll su distnz dl bricentro dell bullontur. Sostituendo l esressione di i nell equzione di equilibrio si ottiene: Cr C r L costnte C vle quindi: 2 1 C r Sostituendo l costnte C nell i C ri si ottiene: i 2 r1 r i che dà l forz nel generico bullone. Infine l forz di tglio d considerre nell verific del bullone è: i Vb 2 tenendo resente nche in questo cso che ci sono due suerfici ttive er bullone. 125