i collegamenti
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Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo
PDF Lezioni sul sito:
www2.unibas.it/ponzo
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
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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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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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
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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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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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Articolazioni a Perno
Collegamenti per elementi tesi Cerniera a perno
Piatto lavorato
Piatto Rinforzato
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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Articolazioni Per Contatto
Contatto con superficie
curva
Contatto piatto coltello
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I COLLEGAMENTI
Articolazioni Per Contatto
Disposizione di spine e guide per trasmettere gli sforzi di taglio e guidare il
rotolamento
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I COLLEGAMENTI
Articolazioni Per Contatto: Verifiche
Formule di HERTZ
lim4 f
lim5.5 f
Per contatto lineare
Per contatto puntiforme
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I COLLEGAMENTI
Articolazioni in materiale sintetico
Gomma Gomma armata
Teflon (basso attrito)
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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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I COLLEGAMENTI
Giunti tesi
Saldatura a completa
penetrazione
Coprigiunti saldati Coprigiunti bullonati
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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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I COLLEGAMENTI
Giunti tesi: Flangiati
Giunti flangiati
tra tubi
Tra profili a I Tra lamiere
Centrato Eccentrico
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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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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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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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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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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
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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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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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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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
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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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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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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I COLLEGAMENTI
Giunti flangiati eccentrici
Comportamento di giunti a differente rigidezza
a) Dimensionamento
corretto
b) Dimensionamento
ad azione assiale
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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Giunti Compressi saldati Sezioni uguali o poco diverse
Usualmente mediante cordoni a completa penetrazione
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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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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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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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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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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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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Giunti di base: tirafondi Annegati nel getto; ad uncino; a testa a martello
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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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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
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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I COLLEGAMENTI
Giunti inflessi Tipologie:
- Giunti disposti in sezioni intermedie:
- Giunti di estremità:
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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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I COLLEGAMENTI
Giunti d’estremità Trave secondaria – Trave principale.
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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
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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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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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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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
I COLLEGAMENTI
Giunti a squadretta
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I COLLEGAMENTI
Giunti a squadretta
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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Giunti Trave-Colonna
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I COLLEGAMENTI
Giunti Trave-Colonna
Formazione cerniera plastica
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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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I COLLEGAMENTI
Giunti Trave-Colonna
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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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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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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
Prof. Ing. Felice Carlo Ponzo
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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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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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
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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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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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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I COLLEGAMENTI
Attacchi dei coprigiunti alle colonne
Spessore
Dimensionamento coprigiunto a L
eFM
ateFM
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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
I COLLEGAMENTI
Attacchi di controventi
2/chVM
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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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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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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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I COLLEGAMENTI
Giunti con profili cavi di strutture reticolari
Saldati con
fazzoletti Tubi sovrapposti
Tubi distanziati
Tubi a contatto
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I COLLEGAMENTI
Giunti con profili cavi e di strutture reticolari Giunti tubi – diagonali a profilo aperto
Con fazzoletti
Diretti
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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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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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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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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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