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PDF Lezioni sul sito:

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I COLLEGAMENTI

Si definisce collegamento un insieme di più unioni saldate e/o bullonate

L’evoluzione delle tipologie dei collegamenti è connesso all’evoluzione delle

attrezzature, delle lavorazioni e, in generale dei rapporti di costo

manodopera/materiali.

MODELLAZIONE

Concentrazione di sforzi

NO teoria di De ST. Venant

Calcolo a rottura: soluzioni equilibrate e conformi ai

criteri di resistenza

Analisi sperimentali e numeriche in campo elasto-plastico

Criteri progettuali semplificati Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

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I COLLEGAMENTI

Da un punto di vista statico i collegamenti possono essere divisi in:

ARTICOLAZIONI: le articolazioni permettono delle componenti di

spostamento relativo fra i due pezzi collegati, senza indurre locali

plasticizzazioni di elementi costituenti il collegamento.

GIUNTI A PARZIALE RIPRISTINO: permettono di trasferire da un elemento

strutturale all’altro solo una aliquota delle componenti di sollecitazione che

possono esser sopportate dall’elemento più debole. Essi costituiscono punti

di minor resistenza strutturale.

GIUNTI A COMPLETO RIPRISTINO: permettono di trasferire da un

elemento strutturale all’altro i massimi valori delle componenti di

sollecitazione che possono esser sopportati dall’elemento strutturale più

debole. Essi quindi hanno la possibilità di ripristinare in tutto le risorse

statiche degli elementi e quindi non sono da riguardarsi come punti di

debolezza della struttura.

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I COLLEGAMENTI

Duttilità dei collegamenti

Completo ripristino (Duttile)

Completo ripristino (non Duttile)

Parziale ripristino (non Duttile)

Collasso a catena Non è lecito sommare

la resistenza nelle

unioni miste Giunti di tipo misto

par.4.2.9.3 NTC 08

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Page 5: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Classificazione dei giunti trave-colonna

Sulla base della risposta del giunto in termini di curva M-Φ (momento

rotazione), si possono individuare le seguenti tipologie strutturali:

NODI CERNIERA: in cui il giunto è schematizzabile come una cerniera e

pertanto sono ammesse rotazioni relative tra trave e colonna senza

trasmissione di azione flettente (schema pendolare).

NODI RIGIDI: in cui ogni giunto non consente alcuna rotazione relativa tra

trave e pilastro e viene però trasmessa azione flettente tra i due elementi.

NODI SEMI-RIGIDI: in cui ogni giunto consente una rotazione relativa tra

trave e pilastro e al contempo trasmette azione flettente tra i due elementi.

Come ampiamente osservato a livello sperimentale, ogni tipo di giunto trave-

colonna è caratterizzato da un preciso valore di rigidezza rotazionale e di

capacità portante flessionale, di recente incluso anche nell’ EC3.

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Page 6: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Classificazione dei giunti trave-colonna

Il criterio riportato nella UNI EN 1993-1-8:2005 EC3, prevede la

classificazione del giunto in funzione della rigidezza rotazionale e della

capacità portante flessionale Mj,Rd della trave collegata.

In funzione della rigidezza rotazionale:

b

bbiniJ

L

IEkS

,RIGIDI:

b

bbiniJ

b

b

L

IEkS

L

IE

,5.0

b

biniJ

L

IES

5.0,

SEMI-RIGIDI:

CERNIERE

SJ,ini = rigidezza iniziale del giunto

Kb = vale 8 per telai controventati

e 25 per telai non controventati

E = modulo elastico

Ib = momento d’inerzia della trave

collegata

Lb = luce della trave collegata Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 7: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Classificazione dei giunti trave-colonna

Il criterio riportato nella UNI EN 1993-1-8:2005 EC3, prevede la

classificazione del giunto in funzione della rigidezza rotazionale e della

capacità portante flessionale Mj,Rd della trave collegata.

In funzione della capacità flessionale:

RdplRdJ MM ,, Giunti a completo ripristino di resistenza:

RdplRdJRdPL MMM ,,,25.0

RdplRdJ MM ,, 25.0

Giunti a parziale ripristino di resistenza:

Giunti a cerniera:

RdPlM

Mm

,

RdPlb

b

ML

IE

,

Relazioni momento-rotazione adimensionalizzate:

MJ,Rd = capacità flessionale del giunto

MPl,Rd = capacità flessionale della trave

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Page 8: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Strappi Lamellari

Fessurazione dei materiali laminati sollecitati normalmente al piano di

laminazione.

Molto pericolosi per i collegamenti saldati a causa delle deformazioni per ritiro

Gli strappi lamellari sono più

frequenti quanto maggiore è lo

spessore e più elevata è la

resistenza (minore duttilità).

Micro inclusioni Effetti della saldatura Fessurazione

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Page 9: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Strappi Lamellari Prevenzione rischio strappi lamellari.

Adottare particolari costruttivi che minimizzano:

a) Il ritiro delle saldature

b) La quantità di materiale d’apporto

c) La componente di deformazione normale alla lamiera o che utilizzano

raccordi ottenuti per laminazione

Buttering:

spalmatura di

materiale d’apporto

sulla lamiera

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Page 10: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Strappi Lamellari: Controlli -Ultrasuoni

-Prove a rottura

Esito positivo se:

%20/100 00 AAA

Dove:

A0= area sezione

indeformata;

A= area sezione a

rottura avvenuta

d=6 per t≤16 mm

d=10 per t>16 mm

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Page 11: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni Esempi di cerniere di base e di chiave di archi

Le articolazioni erano molto utilizzate nel secolo scorso poiché le verifiche di

sicurezza erano rigorosamente basate sulla TEORIA DELL’ ELASTICITA’

Con lo sviluppo della TEORIA DELLA PLASTICITA’ si comprese che la

soluzione equilibrata, purchè si escludano rotture localizzate, è a favore di

sicurezza.

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Page 12: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni a Perno

Collegamenti per elementi tesi Cerniera a perno

Piatto lavorato

Piatto Rinforzato

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Page 13: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni a Perno Caso A: spessore del piatto noto, vengono fornite indicazioni per quanto

riguarda la posizione del foro all’interno della piastra.

3

2

2

00 d

ft

Fa

y

MEd

32

00 d

ft

Fc

y

MEd

Caso B: posizione dell’asse del foro nota, geometria del collegamento nota,

vengono fornite prescrizioni sul diametro del foro d0 e sullo spessore del

piatto t.

y

MEd

f

Ft 07.0

td 5.20

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Page 14: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni a Perno Nel caso di perno a sezione circolare, indicati con d e A rispettivamente

diametro e area del perno stesso, la resistenza dell’articolazione è associata

al carico minore tra:

2, /6.0 MupRdv fAF

0, /5.1 MykRdb fdtF

0/5.1 MykelRd fWM

1

2

,

,

2

Rdv

Edv

Rd

Ed

F

F

M

M

Resistenza a taglio del perno:

Resistenza a rifollamento della piastra:

Resistenza a flessione del perno:

Resistenza combinata per taglio e flessione:

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Page 15: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni a Perno Qualora sia prevista la sostituzione del perno durante il normale esercizio

della costruzione (perno sostituibile) è fondamentale evitare stati tensionali

che provochino tensioni di valore eccessivo in grado di generare

deformazioni plastiche residue.

Resistenza a rifollamento della piastra:

Resistenza a flessione del perno:

Per garantire che le eventuali plasticizzazioni associate all’esercizio

dell’articolazione siano modeste, viene imposta una limitazione della

tensione di contatto.

serMykserRdb fdtF ,6,, /6.0

serMykelserRd fWM ,6, /8.0

serM

y

EdyEdh

ff

,6

,,

5.2

td

ddFE serEd

Edh

2

0,

, 591.0

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Page 16: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni Per Contatto

Contatto con superficie

curva

Contatto piatto coltello

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Page 17: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni Per Contatto

Disposizione di spine e guide per trasmettere gli sforzi di taglio e guidare il

rotolamento

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Page 18: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni Per Contatto: Verifiche

Formule di HERTZ

lim4 f

lim5.5 f

Per contatto lineare

Per contatto puntiforme

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Page 19: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Articolazioni in materiale sintetico

Gomma Gomma armata

Teflon (basso attrito)

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Page 20: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi

Giunti a completo ripristino

Sfrangiatura e colata

di materiale fuso

Dispositivo

autobloccante

Filettatura ricavata

per asportazione di

materiale

Giunti a parziale ripristino

Giunti tra tondi

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Page 21: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi

Saldatura a completa

penetrazione

Coprigiunti saldati Coprigiunti bullonati

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Page 22: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi

Bullonati su parte

del profilo

Bullonati su

tutto il profilo

Saldati su

parte del profilo

Giunti di profili a L con la struttura

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Page 23: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi: Flangiati

Giunti flangiati

tra tubi

Tra profili a I Tra lamiere

Centrato Eccentrico

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Page 24: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi

Effetti di carichi concentrati

Giunto a martello

Senza costole

dfat

NP

2

3° modello con

costole

Verifica cordone di

saldatura

effb

aN

m

22

d

wf

fttt

N

P

2

2

1°Modello

2°Modello

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Page 25: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi

Verifica piastre di nodo di strutture reticolari

dftb

N

df

ta

N

3

2d

eff

ftb

N

Atbeff

Completo ripristino

Giunto saldato Giunto bullonato

Sulla sezione b-b Sulla sezione a-a

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Page 26: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi a coprigiunto

Distribuire le unioni in modo da deviare il meno possibile il flusso delle

tensioni. Se i profili sono soggetti a forza assiale, conviene distribuire i

coprigiunti in parti proporzionali all’area della sezione del profilo stesso.

wff AAAA '

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Page 27: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tesi di profili a L – E - C

Eccentricità, tensioni parassite

nel giunto

Duttile

Non Duttile

Duttile

Comportamento del giunto

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Page 28: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici

N=F/2 M2=Fa/2 N = F/2+Q ≤ Nd0 Qc ≤ MdA -Q(c+a)+Na≤MdB

b) Determinare Q tale che: a) Determinare M2:

C) Cerniere plastiche

nelle sezioni A-A e B-B

N = F/2+Q Qc = MdA

-Q(c+a)+Na= Fa/2-Qc =MdB

F = 2(MdA+MdB)/a

Q = MdA/c

N= (MdB+MdB)/a+MdA/c Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 29: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici Diffusione a 45° per la valutazione dei momenti

Schemi di calcolo elastici

Si trascurano i momenti torcenti e

le ridistribuzioni plastiche

Comportamento della

flangia ricondotto a quello

di travi inflesse a sbalzo,

appoggiate, continue su

più appoggi

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Page 30: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici Schemi di calcolo basati sull’analisi limite delle piastre

Teorema cinematico dell’analisi limite Non conservativo

Necessità di riscontri sperimentali

limlim/23

6m

arF

limlim 2 mF

Carico diffuso

Carico concentrato Criterio di

Tresca

ar

mF

/12 lim

lim

ar

abeff

/1

Carico circolare

Meccanismo

a trave

Imbutimento

Equivalenza

mensola

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Page 31: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici Schemi di calcolo basati sull’analisi limite delle piastre

acmF /4limlim acabeff /4

araacabbeff /1/2;/4;min

cabeff 25.14

Nella pratica il carico non è mai

disposto in corrispondenza del

bordo libero.

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Page 32: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici Schemi di calcolo basati sull’analisi limite delle piastre

bbpnb effneff 1,

Estensione a flange con più bulloni disposti lungo una medesima fila

Ogni bullone come se

fosse isolato Imbutitura dei

singoli bulloni

araacab neff /1/2;/4min, Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 33: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici

Schemi di calcolo basati sull’analisi limite delle piastre

bcaabmF /4/limlim Da verificare solo se: b/a = 1.5 ÷ 5

a/c = 0.6 ÷ 1.4

Prevale il meccanismo di punzonamento

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Page 34: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati simmetrici

Schemi di calcolo basati sull’analisi limite delle piastre

Flange con elevata deformabilità

abmF eff /2limlim caFQ 2/lim

caFN 2/1lim

Schemi di calcolo

a

cabeff 25.14

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Page 35: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati eccentrici L’equilibrio è ottenibile solo considerando la forza di contatto Q della flangia

dabeff 2Equivalenza elastica – diffusione a 45°

21/ limlim mcaFN

effbmaF limlim

b

caabeff

/1

2

ccaFN /

aFM

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Page 36: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati eccentrici

Comportamento di giunti a differente rigidezza

a) Dimensionamento

corretto

b) Dimensionamento

ad azione assiale

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Page 37: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi Elementi compressi Instabilità

Perde significato il concetto di giunto a completo ripristino

Giunto progettato rispetto al carico critico

Saldati a completa penetrazione Bullonata

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Page 38: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi Elementi compressi Instabilità

Perde significato il concetto di giunto a completo ripristino

Giunto progettato rispetto al carico critico

Saldato di testa Con cordoni d’angolo Per cont. saldato Per cont. Bullonato

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Page 39: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi Elementi compressi Instabilità

Perde significato il concetto di giunto a completo ripristino

Giunto progettato rispetto al carico critico

A contatto

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Page 40: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi saldati Sezioni uguali o poco diverse

Usualmente mediante cordoni a completa penetrazione

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Page 41: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi saldati Sezioni diverse con piastra interposta

Dimensionamento piastra (collegamento tra due sezioni a I)

fff btN ebteNM fff

S.L. Elastico df

f

fft

e

b

btt

6/

2

eNM 2

1

ebtMftbM ffdd 6/2

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Page 42: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi Bullonati Suddividere le forze tra le varie unioni proporzionalmente alle aree collegate. Verifica ad attrito per colonne importanti.

Doppio

coprigiunto Giuntate solo

le ali Semplice

coprigiunto

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Page 43: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi Bullonati Colonne edifici: distanza dall’orizzontamento minore di 1/5 h.

Altre membrature:le unioni devono assorbire almeno il 50% delle azioni

In tutti i casi: le unioni devono sopportare le azioni di trazione derivanti dal

75% degli sforzi di compressione delle azioni permanenti più gli effetti dei

carichi laterali

Saldatura a parziale

pentrazione

Bullonato Piastra saldata con

cordoni d’angolo

Flange bullonate

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Page 44: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Compressi variazione di sezione

Per verifica cordoni ff AN W

M

A

N dwf ftbN /Verifica anima

d

MNN f

21

d

MNN f

22

Trave a doppio T

caricata con

Azione di trazione o

compressione nelle costole:

A

ANN

f

f gf tN

In caso di pressoflessione:

Verifica del pannello d’anima

wgfw AtN /2 WAMN ff /

A

Nw

dww f22

3

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Page 45: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base Il calcolo del giunto va condotto coerentemente con le ipotesi del modello di

calcolo.

N N, M, T N, T

Problemi Tipici:

1) Dimensionamento

in pianta della piastra

2) Dimensionamento

dei tirafondi

3) Dimensionamento

dello spessore della

piastra

4) Trasmissione delle

azioni taglianti

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Page 46: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: geometria della piastra

e = 0 e ≤ a/6 e > a/6

ba

Nm

a

e

ba

N 61max

026

23

hdhAhdhAy

dby

b

yhAyb

yNc

2/2

yyhca /

aresAF

resAnA

c

a

E

E

a) b) c)

a)

b)

c) pressoflessione

Asse

neutro

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Page 47: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: azioni taglianti Meccanismi di trasmissione delle azioni taglianti:

1) Mediante tirafondi

2) Per attrito col calcestruzzo

3) Mediante opportuni dispositivi

1

22

ddf

4.0N

V

È richiesto:

- Verifica a taglio delle

saldature

- Verifica della compr. sul

calcestruzzo

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Page 48: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: spessore piastra di base Dipende da: - pressione di contatto sul calcestruzzo

- azione dei tirafondi

Piastra senza costolature dfapt /3 22 dfcpt /3 22

Per spessori eccessivi occorre rinforzare la piastra mediante costolature

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Page 49: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: tirafondi Annegati nel getto; ad uncino; a testa a martello

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Page 50: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: tirafondi Ancoraggi di colonne metalliche a pali o paratie in cls

LdnA

N

Indicando con: A area piastra di base; n numero di barrotti; N sforzo normale

sulla colonna

Verifica di portanza

del complesso

I barrotti verranno

verificati a taglio come

semplici bulloni

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Page 51: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di base: Metodo EC3 Modello a T-Stub

03 Mjd

y

f

ftc

Larghezza c della

zona di contatto

cdjjd ff Tensione resistente per

contatto con la malta di

allettamento.

effjdRd AfN Capacità resistente in termini

di azione assiale del giunto di

base.

Aeff = area totale della proiezione dei 3 T-

Stub. βj = 2/3 se la resistenza della malta non è

inferiore al 20% di quella del cls di fondazione

e lo spessore non è superiore a 0.2 la

larghezza più piccola della piastra di base. Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 52: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti inflessi - Per la formazione di un meccanismo di collasso plastico occorre che le

cerniere plastiche che si formano per prime abbiano un’adeguata duttilità.

-un’azione tagliante V≤Vpl/3 non influenza.

M: C.R.

T: C.R. In qualsiasi sezione della struttura.

M: C.R.

T: P.R. In ogni sezione in cui V≤Vpl/3.

M: P.R.

T: P.R.

Devono permettere

rotazioni.

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Page 53: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti inflessi Tipologie:

- Giunti disposti in sezioni intermedie:

- Giunti di estremità:

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Page 54: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti intermedi

a) Cordoni di testa ali e

anima.

b, c) Cordoni di testa ali,

coprigiunto anima.

d) Coprigiunti ali e anima

C.R. C.R. o P.R. C.R. o P.R.

C.R. o P.R. C.R. o P.R. P.R.

P.R.

c) Flangiato

f) Collegamenti a

coprigiunto bullonato solo

sull’anima.

f) Giunto snodabile a

P.R., compressione per

contatto, trazione

mediante il perno

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Page 55: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti d’estremità Trave secondaria – Trave principale.

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Page 56: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti d’estremità Trave secondaria – Trave principale.

Tutti questi giunti sono dotati di adeguata duttilità se si osservano i limiti sulla deformabilità delle

travi inflesse. Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 57: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti con coprigiunto

C.R. coprigiunto d’ala:

coprigiunto d’anima.

df fAN

dfAMM dfdw dV

P.R. : Md coprigiunti d’ala; Vd coprigiunto d’anima

In relazione a dove si localizza il taglio Vd, l’unione andrà dimensionata a

taglio Vd e torcente Vde±Mw

e

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Page 58: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti flangiati I giunti a C.R. sono complessi e costosi, è opportuno adottare giunti a P.R.

in sezioni poco sollecitate.

- Ripartizione del taglio tra i bulloni (in parti uguali);

- Sforzo assiale ali Nf=F/2+M/d.

Per garantire un’adeguata duttilità: spessore delle piastre t=6÷10 mm

Momento flettente e taglio Solo taglio

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Page 59: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti a squadretta - Disporre le squadrette più vicino possibile al lembo superiore.

- Il calcolo deve tener conto delle eccentricità e1 ed e2.

Lato 1,con:

2/1 VV 111 / heVH

2

1

2

11 HVR

2/2 VV 122 / heVH

2

2

2

22 HVR

2/RV

RV

Lato 2,con:

Squadrette lato 1:

riffdtR 21

dfhteV 6/2 2

1

3/2 dfhtV

Squadrette lato 2:

riffdtR 2

dfhteR 6/2/ 2

2

3/2/ dfhtR

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Page 60: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti a squadretta Verifica della capacità rotazionale del collegamento a cerniera.

e

p

Lh

t

e

p

h

e

p

h

L

hh

gz

hh

gz

z

2

arctan

2

arcsin2

2

Adeguata duttilità può essere garantita

imponendo che la modalità di crisi sia

legata alla plasticizzazione a flessione

della squadretta. Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 61: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti a squadretta

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Page 62: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti a squadretta

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Page 63: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna C.R. giunti Ripristino sezione più debole

C.R. giunti Ripristino sezione trave più debole

C.R.

C.R. o P.R.

Possibili

strappi

lamellari

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Page 64: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna Valutazione delle sollecitazioni nella giunzione

M3 = M2-M1 N3 = V1+V2 V3 = N2-N1

M3 ≠M2

M3 =M2-M1

M1 =M2

S1 = (M2-M1)/d2

S3 = (M2-M1)/d3 M1≠M2 d1≠d2

2

2

1

11

d

M

d

MS

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Page 65: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna Comportamento sotto carichi ciclici

Nodo con

unioni a taglio Nodo con unioni a

trazione (flange)

Allungamento

bulloni tesi

In zona sismica sono da preferire giunti saldati o con coprigiunto saldato.

Rottura saldature dell’ala della trave

(fragilità cordoni trasversali)

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Page 66: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna

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Page 67: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna

Formazione cerniera plastica

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Page 68: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna Moncone di trave saldata alla colonna e bullonata alla trave con giunto a

coprigiunto.

Colonna a croce austriaca

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Page 69: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna

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Page 70: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti Trave-Colonna Giunti di strutture pendolari ( nodi assimilabili a cerniere M ≈ 0)

Appoggi a

sedia

Con diagonali di

controvento

Trave passante Attacchi a squadretta Con flangia

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Page 71: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Attacchi Travi – Elementi in C.A. Problema tecnologico. Rispetto delle tolleranze del cls, dell’ordine del cm

Sono preferibili attacchi saldati in opera

Giunto bullonato Giunti saldati con piastra metallica annegata nel getto

4/2

2 dfb

df 7.0 2/b

* Cordone d’angolo del ferro ortogonale:

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Page 72: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne Modalità di collasso

Cedimento anima Cedimento ala Cedimento pannello

Snervamento

a instabilità

Inflessione o

distacco

Snervamento o

instabilità a taglio

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Page 73: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne Verifiche in corrispondenza del lembo compresso

Instabilità

Resistenza

dww fht /23530/

dweff ftbF /

Altrimenti inserimento

costole

Valutazione

di beff

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Page 74: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne

Inflessione ala (a, b): cybyff ffAt ,, /4.0

dweff ftbF /Distacco ala:

Per giunti a completo

ripristino

Verifiche in corrispondenza del lembo teso

fyb = tensione di snervamento trave

fyb = tensione di snervamento colonna

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Page 75: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne

3/12 ycwwybfybf fhtfAfA

Verifiche a taglio del pannello d’anima

3/// 2211 ycww fhtdMdM

3/ycwwybf fhtfA

Giunti a:

Giunti a:

Altrimenti occorre

adottare rinforzi o

costolature Per giunti a C.R.

ys

ycwwf

sf

fhtAkA

cos

3/1

Dimensionamento

costolatura:

Rinforzo Costolatura

yc

yb

f

fk 1

Con fys tensione di

snervamento della

costola Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 76: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne Verifiche a taglio del pannello d’anima in zona sismica C 7.5.4.5 NTC08.

Affinché il pannello d’anima della colonna possa sostenere lo sviluppo del

meccanismo dissipativo globale a telaio, è necessario che la forza di taglio

trasmessa dalle travi al pannello d’anima della colonna sia calcolata in condizioni di

collasso.

b

Rdplb

ovUEdWPhH

z

z

MV 1

,,

,,

2

, 13

y

vc

y

RdWPf

Af

V

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Page 77: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica delle colonne Resistenza di colonne non irrigidite

Anziché dimensionare il giunto sulla base delle massime sollecitazioni

compatibili con la resistenza delle travi, lo si può dimensionare rispetto ai

valori di calcolo delle sollecitazioni indotte dai carichi di progetto.

Il giunto diventa a parziale ripristino e necessita un controllo della capacità

di rotazione.

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Page 78: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Attacchi dei coprigiunti alle colonne

Saldato

Bullonato con

sezioni a L

Saldato con rinforzo per evitare

strappi lamellari (grossi spessori)

Bullonato non

rinforzato

Bullonato con sezione

a T rinforzate

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Page 79: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Attacchi dei coprigiunti alle colonne

Spessore

Dimensionamento coprigiunto a L

eFM

ateFM

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Page 80: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Appoggi a sedia Sedia a tacco Sedia irrigidita Sedia non irrigidita

Verifica pressione specifica sull’anima della trave.

Tensione limite =1.3 fd wd tcbfR 3.1

Verifica della sedia

Sedia a tacco: eccentricità trascurabile, cordoni a taglio Sedia irrigidita: cordoni soggetti a taglio R e momento M = R(a+b/2) Sedia non irrigidita:verifica spessore: 6R*e/(ba*ta

2)≤fd ; collegamento: taglio R e

momento R(a+b/2) Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo

Page 81: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Attacchi di controventi

2/chVM

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Page 82: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti di composizione delle sezioni Verifiche per : Azioni locali; azioni globali

Azione globale: sforzo di scorrimento all’attacco ala – anima, medio in un tratto con

taglio medio Vm

IlSxVlttI

SxVltS mw

w

mwm /

aISValS xmm 2/2///

resxmresmb AnIpSVAnS //

Saldatura:

Bullonatura:

Azioni locali:

baF 2/

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Page 83: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti tra profili cavi Giunti tra elementi tesi o compressi

Saldato di testa Saldato con coprigiunto

Bullonato con flange Bullonato con coprigiunti

Bulloni ad espansione

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Page 84: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti con profili cavi trave - colonna

Giunti a P.R. (a causa della deformabilità

trasversale delle pareti del profilo cavo)

Collegamenti di continuità tra le travi

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Page 85: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti con profili cavi di strutture reticolari

Saldati con

fazzoletti Tubi sovrapposti

Tubi distanziati

Tubi a contatto

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Page 86: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Giunti con profili cavi e di strutture reticolari Giunti tubi – diagonali a profilo aperto

Con fazzoletti

Diretti

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Page 87: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Metodi di calcolo per i giunti a P.R. Tubi quadrati o rettangolari

Hb e Hc = stato di sforzo parallelo all’asse; non provoca flessioni nelle pareti dei tubi.

È possibile ricondurre lo studio a quello di un giunto tra due tubi ortogonali.

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Page 88: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Metodi di calcolo per i giunti a P.R. Tubi quadrati o rettangolari

- Metodi basati sul meccanismo di collasso plastico (b) (teorema cinematico; non

conservativo).

- Metodi basati sul comportamento elastico (c) (conservativo).

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Page 89: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Metodi di calcolo per i giunti a P.R. Modello Elastico

3/2 du fthV

Fd=FdL+Fdt

Fdt = portanza trasversale

FdL = portanza longitudinale

Per d1/d>0.9 prevalgono gli effetti

taglianti.

cfthhV 12

th /12

Stabilità:

con:

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I COLLEGAMENTI

Metodi di calcolo per i giunti a P.R. Modello Elastico

dd ftF 27.5

Espressioni linearizzate

dd ftddF 2

1 /19

dLd ftF 2

, 7.5

0, tdF

dLd ftd

dF

21

, 93

dtd ftd

dF

21

, 103

Per d1/d ≤ 0.30

Per d1/d

≥ 0.30

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I COLLEGAMENTI

Verifica di giunti di strutture reticolari.

ceHHV /21

2/VVF

Ldtd FFkkVVF ,,322

Il momento flettente che nasce

per l’eccentricità dello schema,

può essere tenuto in conto con

considerazioni di equilibrio.

21 HHeM

Coppia di forze normali

indotte dal momento.

K2 e k3 = fattori correttivi.

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Page 92: i collegamenti

I COLLEGAMENTI

Verifica di giunti di strutture reticolari.

3/22 dfthF

Nel caso di giunti fra tubi quadrati o rettangolari si deve verificare l’azione

tagliante e la stabilità delle pareti.

3/2 dfthF

hhtfF c 12

22 12

hhtfkF c

Per a ≥ 0

Per a ≥ h

Per a ≤ 0

Per a ≤ h

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