Resistenza al blocco di taglio

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Uno studio sul confronto della resistenza al blocco di taglio secondo la normativa IS è stato condotto per validare i risultati del software di progettazione IDEA StatiCa Connection.

Tipo di collegamento: Piastra di nodo

Sistema di unità: Metrico

Codice di progetto: IS 800

Materiale della piastra: Acciaio IS 2062 Grade

Bullone: M16, Grado 8.8

Geometria:

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 Forze applicate:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Procedura:

La resistenza al blocco di taglio viene verificata su una piastra di nodo sottile (spessore 8 mm), progettata per collassare mentre gli altri componenti sono ancora integri

Normativa IS:

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Fig1. Dimensioni della piastra di nodo e rottura della piastra per blocco di taglio

Secondo il Paragrafo 6.4.1 della IS 800: 2007, la resistenza al blocco di taglio (Tdb) del collegamento deve essere assunta come il minore tra

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

o

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

dove:

  • Avg, Avn = area lorda e netta minima a taglio lungo la linea dei bulloni parallela alla forza esterna
  • Atg, Atn = area lorda e netta minima a trazione dal foro del bullone all'estremità dell'angolare, linea del bullone terminale, perpendicolare alla linea della forza
  • fu, fy = tensione ultima e di snervamento del materiale

Calcoli manuali:

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2.5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection:

La resistenza della piastra in IDEA è determinata al limite di deformazione del 5%

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Fig 2: Tensione equivalente

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Fig 3: Deformazione limite

Confronto:

Grado dell'acciaio

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


I risultati di progettazione di IDEA StatiCa Connection per la resistenza al blocco di taglio sono simili al calcolo manuale secondo IS 800: 2007. I risultati di IDEA StatiCa Connection sono leggermente conservativi per gli acciai di basso grado e leggermente non conservativi (al massimo del 5%) per gli acciai di alto grado. Il motivo è che la resistenza ultima non influisce sui risultati di IDEA Connection per le piastre. 

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