Progettazione in capacità di connessione in acciaio (EN)

1 Nuovo progetto

Avviare IDEA StatiCa (scaricare la versione più recente) e scaricare e aprire il file di progetto sorgente. Il progetto del giunto è terminato ed è pronto per l'analisi standard di sforzo/deformazione.

Nota: dalla versione 25.0 è possibile trovare altri progetti di connessioni sismiche nell' insieme dei modelli Seismico nella colonna Definisci la geometria della procedura guidata.

2 Calcolo e verifica

Avviare l'analisi di sforzo/deformazione con il pulsante Calcola della barra multifunzione. Il modello di analisi viene generato automaticamente, il calcolo viene eseguito e si possono vedere i risultati della verifica globale nell'angolo in alto a sinistra della scena.

Si può notare che, in base all'analisi di sforzo/deformazione, il giunto è ben progettato e ha superato tutte le verifiche.

Per mantenere questi risultati, copiare questo elemento del progetto.

3 Verifica della capacità

Nel nuovo elemento di progetto (CON2), cambiare il tipo di analisi in CD - Progettazione in capacità.

L'elemento dissipativo deve essere selezionato. Può essere aggiunto con il comando dalla barra multifunzione superiore o facendo clic con il pulsante destro del mouse nell'albero della scena.

Si deve scegliere come elemento dissipativo un elemento o una piastra in cui si prevede che si verifichi una cerniera plastica. Il fattore di sovraresistenza del materiale e il fattore di incrudimento vengono applicati all'elemento scelto. In questo esempio, selezionare l'elemento IPE360 come elemento dissipativo e confermare la selezione con la barra spaziatrice/tasto invio/clic destro o con l'icona di controllo.

Nelle proprietà dell'elemento IPE360, regolare i parametri:

• Impostare il tipo di modello su N-Vz-My, perché il collegamento può resistere al momento flettente solo nel piano verticale e la flessione intorno all'asse minore della trave deve essere limitata. Maggiori informazioni in Come modellare una connessione a bullone singolo (Tipo di modello)
• Cambiare il parametro Forze in: Posizione, perché in questo modo è possibile definire l'esatta posizione della forza agente. La posizione della cerniera plastica è simile alla posizione della forza agente: X = 365 mm. Maggiori informazioni in Come definire la corretta posizione del carico (Forze in)

Come conoscere la giusta posizione della cerniera plastica? L'ingegnere deve decidere dove si verificherà. Di solito, la cerniera plastica viene determinata sulla trave. In questo esempio, si verificherà proprio dietro la faccia dell'ultimo irrigidimento. È utile leggere la posizione dall'applicazione (vista wireframe).

Nella fase successiva è necessario definire gli effetti del carico. I carichi per l'analisi sismica dipendono dal codice (fattore di sovraresistenza del materiale, fattore di incrudimento) e sono influenzati anche dalla resistenza allo snervamento, dalle caratteristiche geometriche della sezione trasversale, ecc.

I carichi per questo esempio sono stati calcolati con questa procedura:

\[M_{\textrm{Ed}} = \gamma_{\textrm{sh}} \cdot f_{\textrm{y,ov}} \cdot W_{\textrm{p}l} = 1.2 \cdot 443.75 \cdot 10^6 \cdot 1.0218 \cdot 10^{-3} = 544.12 \, \textrm{kNm} \]

\( \gamma_{\textrm{sh}} = 1.2 \) 

\( f_\textrm{y} = 355 \, \textrm{MPa} \)

\( f_{\textrm{y,ov}} = f_\textrm{y} \cdot \gamma_{\textrm{ov}} = 355 \cdot 1.25 = 443.75\, \textrm{MPa} \)

\( \gamma_{\textrm{ov}} = 1.25 \) 

\( W_{\textrm{pl,IPE360}} = 1.0218 \cdot 10^6 \, \textrm{mm}^3 \)

\[ V_{\textrm{Ed}} = \frac{2 \cdot M_{\textrm{Ed}}}{L_{h}} = 2 \cdot \frac{544.12}{7.32} = 148.67 \, \textrm{kN} \]

\(L_{h} = 7,32 \, \textrm{m} \, -\) distanza tra le cerniere plastiche della trave

Aggiungere la forza di taglio e il momento flettente calcolati come nuovo effetto di carico (LE).

La forza di taglio e il momento flettente devono avere segni appropriati, in modo che il momento flettente diminuisca sulla trave nella direzione lontana dal nodo.

Copiare questo LE e cambiare l'orientamento delle forze agenti in modo che il secondo LE agisca nella direzione opposta.

Ora è possibile avviare l'analisi della capacità con il comando Calcola .

Dai risultati si può notare che il giunto non ha superato la verifica del codice. È necessario apportare alcune modifiche al progetto.

Aumentare lo spessore della piastra terminale a 25 mm per evitare il collasso.

Per aumentare la capacità di carico della colonna, aggiungere un doppio rinforzo locale sulla sua anima (aggiungere l'operazione di produzione del Piatto di irrigidimento).

Il rinforzo locale è saldato di testa all'anima della colonna; è necessario definire anche la saldatura alle ali.

Le altre quattro saldature devono essere aggiunte per saldare i rinforzi su entrambi i lati della colonna a entrambe le ali.

Gli irrigidimenti in corrispondenza dell'anima della colonna devono essere tagliati e saldati ai rinforzi con l'operazione di produzione Taglio della piastra.

Ripetere il taglio della piastra per collegare tutti e quattro gli irrigidimenti ai rinforzi locali.

Tutte le azioni di progettazione sono state completate, eseguire Calcolo nella scheda Verifica . Si può notare che tutti i componenti (come le saldature e i bulloni) hanno superato la verifica del codice. La deformazione plastica delle piastre dissipative non influenza i risultati complessivi.

Il verificarsi della cerniera plastica può essere visualizzato cliccando i risultati della la Deformazione plastica.

La cerniera plastica è apparsa nel punto previsto e questo giunto ha superato i controlli richiesti dalla progettazione in capacità.

Per una migliore comprensione dei risultati, si rimanda alla sezione del Background teorico.

4 Relazione

Infine, è possibile esaminare la relazione. IDEA StatiCa offre un rapporto completamente personalizzabile da stampare o salvare in formato modificabile.

È stata eseguita una verifica di capacità di un giunto in acciaio strutturale secondo l'Eurocodice (EN).