Esercitazione Unioni Acciaio

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  • STRUTTURE IN ACCIAIO :

    SISTEMI DI COLLEGAMENTO E UNIONI PARTE 1GENERALIT

    UNIONI BULLONATE

    UNIONI SALDATE

    Website: http://www.francobontempi.org

    Prof. Franco Bontempi, Ing. Stefania Arangio

    franco.bontempi@uniroma1.it , stefania.arangio@uniroma1.it

    Sapienza Universit di Roma

    Corso di Tecnica delle Costruzioni Ingegneria Civile

    A.A. 2012 13

    ESERCITAZIONI 9 10

    21 Dicembre 201228 Febbraio 2013

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    ESERCITAZIONI 9 - 10 A.A. 2012 - 2013

    I sistemi di collegamento: generalit

    Unioni bullonate

    Unioni saldate

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    I sistemi di collegamento: generalit

    Unioni bullonate

    Unioni saldate

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    SCOMPOSIZIONE STRUTTURALE

    Struttura

    Sottostruttura

    Componenti

    Struttura

    Sottostruttura

    Componenti

    Elementi

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    SISTEMI DI COLLEGAMENTO

    Lacciaio fornito dallindustria siderurgica in elementi di forme tipiche (profilati, lamiere, tubi) e di dimensioni unificate

    A partire da questi elementi resistenti semplici possibili costruire una qualsiasi struttura

    In questo senso assumono un ruolo fondamentale i collegamenti.Devono essere realizzati in modo che ciascun elemento semplice contribuisca alla capacit portante dellinsieme.

    Sistemi di collegamento : dispositivi costruttivi che hanno lo scopo specifico di connettere due o pi elementi strutturali inizialmente indipendenti

    Sistemi di collegamento nelle NTC 2008:

    bulloni normali ( 11.3.4.6.1) bulloni ad attrito (AR) ( 11.3.4.6.2) saldature ( 13.3.4.5) chiodi ( 11.3.4.6.3)

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    UNIONI TRA COMPONENTI STRUTTURALI

    Unioni correnti : servono per creare profili composti a partire da ferri piatti e cantonali (profili che non esistono sui sagomari, come travi alte e profili a cassone)

    Unioni di forza: uniscono tra lori i vari elementi strutturali per formare lintera (collegamenti) costruzione

    Immagine da http://dankuchma.com/stm

    I giunti tra gli elementi sono realizzati nelle zone di diffusione (D regions):

    - Sono sede di concentrazioni di sforzi

    - Non vale la teoria della trave di Bernoulli (non sono verificate le ipotesi alla base della teoria di De Saint Venant)

    - Le indicazioni progettuali sono basate su basate su teorie e modellazioni semplificate supportate da analisi sperimentali o numeriche

    Lo studio accurato delle unioni fondamentale perch i collegamenti possono costituire il punto debole della struttura

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    CRITERI DI CLASSIFICAZIONE DELLE UNIONI (1)

    Sistema di collegamento

    Tipo di sollecitazione che trasmettono

    (o vincolo che schematizzano)

    Deformabilit

    Statica

    bullonate saldate chiodate

    Taglio (T) Sforzo normale (N) Sforzo normale e taglio (N+T) Sforzo normale, taglio, momento (N+T+M)

    flessibili semirigide rigide

    articolazioni unioni a parziale ripristino unioni a completo ripristino

    cerniera

    incastro, vincolo continuit

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    CRITERI DI CLASSIFICAZIONE DELLE UNIONI (2)

    Tipologia di componenti che vengono collegati

    1. trave principale trave secondaria (giunto di estremit)2. trave trave continua3. trave colonna4. colonna - colonna5. colonna fondazione 6. elementi di controventamento7. 1

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    QUADRO RIASSUNTIVO DELLE TIPOLOGIE DI COLLEGAMENTI

    COMPONENTI VINCOLO SOLLECITAZIONE TIPO UNIONE

    1) Trave principale - trave secondaria

    cerniera T bullonata

    2) Trave - trave continua continuitT

    T + M

    bullonatabullonata con coprigiunto

    3) 4) 5) Trave - colonna (a 2, 3, 4 vie)

    RITTI: cerniera T bullonataTELAIO:

    nodo rigidoT + M

    bullonata + saldata (giunto flangiato)

    6) Controvento cerniera N +( N*e) bullonata

    7) Colonna - colonna biella N bullonata

    8) Colonna - plinto di fondazionecerniera N Bullonata

    incastro N + MBullonata + irrigidimenti

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    TIPOLOGIE DI COLLEGAMENTI (ritti pendolari)

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    TIPOLOGIE DI COLLEGAMENTI (controventi)

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    TIPOLOGIE DI COLLEGAMENTI (telaio a nodi rigidi)

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    Unioni bullonate

    Unioni saldate

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    GENERALITA

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    VANTAGGI

    Facilit e velocit di montaggio e smontaggio per questo motivo nel tempo la bullonatura ha rimpiazzato la chiodatura

    Flessibilit della struttura nel caso debba essere modificata per rispondere a nuove esigenze distributive

    Riutilizzo delle parti strutturali

    SVANTAGGI

    Gli elementi strutturali sono indeboliti dalla presenza dei fori ( necessario effettuare opportune verifiche)

    La presenza dei fori comporta una distribuzione delle tensioni caratterizzatada punte locali

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    smin

    sm

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    MORFOLOGIA DEI BULLONI

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    Bullone Rondella Dado

    filettatura

    Vite con testa esagonale Rondella Dado

    Area dei bulloni (CNR 10011 prosp. 4 IV)

    d [mm]Anom , area nominale

    [mm 2]Ares, area resistente

    [mm 2]

    12 113 84

    14 154 115

    16 201 157

    18 254 192

    20 314 245

    22 380 303

    24 452 353

    27 572 459

    30 707 561

    Area nominale

    Area resistente

    Diametro del foro = d bullone + 1 mm (fino d= 20 mm)

    Diametro del foro = d bullone + 1,5 mm (fino d > 20 mm)

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    CLASSI DEI BULLONI

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    CLASSE VITE

    fybN/mm 2

    snervamento

    ftbN/mm 2