Analisi di instabilità di un collegamento in acciaio (AISC)

1 Nuovo progetto

Avviamo l'applicazione IDEA StatiCa Connection (scarica la versione più recente). Crea un nuovo progetto selezionando il modello più vicino al progetto richiesto e inserisci il nome e la descrizione del progetto. Dopo aver scelto le proprietà richieste, conferma con Crea progetto.

Poiché utilizziamo il codice AISC, imposta le unità imperiali (vedi Come cambiare il sistema di unità).

2 Geometria

Inizia con la modifica della geometria del giunto. Il clic destro sull'anima della trave continua apre il menu contestuale con tutte le azioni disponibili per le travi. Usa il pulsante Più per aggiungere una nuova sezione trasversale.

Scegli il profilo a I, la categoria W(AISC 15.0) e la sezione trasversale W8X31.

Procedi con la modifica della sezione trasversale sull'elemento perpendicolare. Seleziona l'elemento B1 nell'albero delle entità e clicca sull'icona più per la sezione trasversale. Seleziona la sezione trasversale HSS3X3X.188 con la libreria corretta mostrata di seguito. Assicurati che anche la nuova sezione trasversale HSS abbia il materiale corretto selezionato.

Ora puoi regolare le proprietà della trave B1 con sezione trasversale quadrata. Segui l'immagine di seguito.

Leggi ulteriori informazioni sul tipo di modello e sulle forze nei parametri negli articoli Come modellare un collegamento a bullone singolo (Tipo di modello) e Come definire la posizione corretta del carico (Forze in).

3 Effetti del carico

Continuiamo con gli effetti del carico. Disattiva Carichi in equilibrio nella barra multifunzione superiore. Disattivando Carichi in equilibrio, l'elemento portante continuo B è vincolato ad entrambe le estremità e i carichi non sono definiti sull'elemento portante (la tabella delle forze non bilanciate viene rimossa e non verificata). Inserisci la forza normale di –15 kip nella scheda per l'elemento B1.

4 Progettazione

Ora definisci l'operazione di fabbricazione. Clicca sull'icona Operazione nella barra multifunzione superiore per aprire la finestra delle operazioni di fabbricazione. Tra le operazioni disponibili, scegli l'operazione Piastra di collegamento e procedi con la scelta dell'assemblaggio bulloni desiderato, A490 5/8.

Ora definisci le proprietà della piastra di collegamento. Segui i valori nell'immagine di seguito.

5 Calcolo e verifica

Ora puoi passare alla scheda Verifica nella parte superiore della barra multifunzione e avviare il calcolo dell'Analisi di instabilità tramite il pulsante di comando Calcolo.

Al termine dell'analisi, attiva la visualizzazione Forma di instabilità, Rete e Deformata. Nella scheda Instabilità è disponibile una tabella dei fattori critici di instabilità.

Cliccando su ciascuna riga nella scheda dei fattori critici di instabilità, è possibile sfogliare le forme deformate nella finestra 3D e analizzarle visivamente. Il fattore critico di instabilità può essere confrontato con i requisiti normativi. 

Come leggere i risultati dell'instabilità?

Per comprendere i risultati dell'analisi, si prega di leggere i documenti consigliati, come il Background Teorico o l'articolo Analisi di instabilità secondo AISC.

Osservando la forma deformata e i fattori di instabilità, identifica dove si verifica l'instabilità: 

• Instabilità globale: influisce sulla stabilità del giunto
• Instabilità locale: non influisce sulla stabilità del giunto ma influenza le piastre in altre parti del collegamento

In genere, l'instabilità può essere considerata sicura nel caso in cui i valori del fattore critico di instabilità siano superiori a 13 per l'instabilità globale e a 3 per l'instabilità locale. Poiché si tratta di un caso di instabilità globale e il fattore di instabilità è inferiore a 13, le raccomandazioni sono le seguenti: 

• Rinforzare il collegamento e ricalcolare l'analisi di instabilità per garantire che il fattore critico di instabilità sia superiore a 13,
• oppure utilizzare un'analisi o un approccio diverso per garantire che l'instabilità non sia pericolosa per il collegamento progettato.

6 Rinforzo del collegamento

Torna alla scheda Progettazione e modifica i seguenti parametri nell'Operazione CPL1: 

Vai alla scheda Verifica e clicca sul menu a tendina Calcola e seleziona Tensione/deformazione - Instabilità.

Esamina le forme e i fattori di instabilità. Il fattore del primo modo di instabilità è ora superiore ai requisiti normativi minimi.

7 Report

Infine, vai alla scheda Report. IDEA StatiCa offre un report completamente personalizzabile da stampare o salvare in formato modificabile.

Hai progettato, ottimizzato e verificato normativamente un giunto in acciaio strutturale secondo AISC.