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001576

Dipl.-Ing. (BA) Sandy Matula

2019-06-12

Verifica elasto-plastica della sezione trasversale

L'articolo che segue descrive la progettazione di una trave a due campate sottoposta a flessione mediante il modulo aggiuntivo RF-STEEL EC3 secondo EN 1993-1-1. Il collasso per instabilità globale sarà escluso a causa di sufficienti misure di stabilizzazione.

Sistema strutturale e carico

Sistema strutturale, carico, forze interne

Struttura, carico, forze interne

Sezione di trave HEA 600, S235

Calcolo della classe della sezione traversale

L'area del vincolo interno della trave a due campate è determinante per il calcolo della classe e la verifica della sezione trasversale.

Calcolo per l'anima (ψ = -1):
[1] Tabella 5.2, parti della sezione trasversale vincolate su entrambi i lati

\begin{array}{l} c = 590 - 2 \cdot (25 27) = 486 mm \\ existing \frac{c}{t_{w}} = \frac{486}{13} = 37, 38 \\ limit \frac{c}{t_{w}} = 72 \cdot ε = 72 \cdot 1 = 72 > 37.38 \end{array}

Formula 1

L'anima soddisfa così i requisiti della classe di sezione trasversale 1.

Calcolo per l'ala inferiore (ψ = 1):
[1] Tabella 5.2, parti della sezione trasversale vincolate su un lato

\begin{array}{l} c = \frac{300 - (13 2 \cdot 27)}{2} = 116.5 mm \\ existing \frac{c}{t_{f}} = \frac{116.5}{25} = 4, 66 < 9 \cdot ε = 9 \cdot 1 = 9 \end{array}

Formula 2

Le ali soddisfano così i requisiti della classe di sezione trasversale 1. La sezione trasversale viene assegnata alla classe di sezione trasversale 1.

Verifica elasto-plastica della sezione trasversale

\begin{array}{l} W_{pl, y} = 2 \cdot (30 \cdot 2, 5 \cdot 28, 25 27 \cdot 1, 3 \cdot 16) = 5.360 {cm}^{3} \\ M_{pl, y, Rd} = W_{pl, y} \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = 5.360 \cdot \frac{23, 5}{1} = 125.960 kNcm = 1.259, 6 kNm \\ A_{v, z} = A - 2 \cdot b \cdot t_{f} (t_{w} 2 \cdot r) \cdot t_{f} = 226 - 2 \cdot 30 \cdot 2, 5 (1, 3 2 \cdot 2, 7) \cdot 2.5 = 92, 75 {cm}^{2} \\ V_{pl, Rd} = A_{v, z} \cdot \frac{f_{y}}{\sqrt{3} \cdot γ_{M 0}} = 92.75 \cdot \frac{23, 5}{\sqrt{3} \cdot 1} = 1.258, 41 kN \end{array}

Formula 3

La progettazione della sezione trasversale si esegue per la sezione trasversale di classe 1. Sopra il vincolo interno, la trave è sottoposta alla forza di flessione e di taglio, nella posizione del momento massimo in campata solo alla flessione. L'influenza dell'interazione M-V viene verificata prima di determinare lo stato limite ultimo della struttura. Se V_Ed non è superiore a 0,5 ⋅ V_pl,Rd, non è necessario ridurre il momento resistente secondo [1] Sezione 6.2.8 (2).

\frac{V_{z, Ed}}{V_{pl, z, Rd}} = \frac{853, 55}{1.258, 41} = 0, 678 > 0, 5

Formula 4

È necessario ridurre il momento resistente.

Per i profili a I ad ali uguali e flessione semplice intorno all'asse principale, è consentito determinare la riduzione del valore di progetto momento resistente plastico dovuta al carico di taglio come segue:

\begin{array}{l} ρ = {(\frac{2 \cdot V_{Ed}}{V_{pl, Rd}} - 1)}^{2} = {(\frac{2 \cdot 853, 55}{1.258, 41} - 1)}^{2} = 0, 127 \\ A_{w} = h_{w} \cdot t_{w} = (59 - 2 \cdot 2, 5) \cdot 1, 3 = 70, 2 cm \\ M_{pl, V, Rd} = (W_{pl, y} - \frac{ρ \cdot A_{w}^{2}}{4 \cdot t_{w}}) \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = (5.360 - \frac{0, 127 \cdot 70, 2^{2}}{4 \cdot 1, 3}) \cdot \frac{23, 5}{1 \cdot 100} = 1.231, 32 kNm \\ M_{Ed} < M_{pl, V, Rd} \to 1.068, 36 < 1.231, 32 kNm \end{array}

Formula 5

Autore

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Software di calcolo strutturale per strutture di acciaio

Bibliografia

EC 3. (2009). Eurocodice 3: Eurocodice 3: Progettazione di strutture in acciaio - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici. (2010). Berlino: Beuth Verlag GmbH
Manuale RF-/STEEL EC3. Tiefenbach: Software Dlubal.
Alberto, A. (2018). Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23 ndr). Colonia: Gazzetta federale

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