[Strutture - Acciaio] Cosro Di Costruzioni in Acciaio - Amadio

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    09-Dec-2014

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Universit degli studi di TriesteFacolt di Ingegneria CivileCorso di Costruzioni in AcciaioProf. Ing. Claudio AmadioStudente: Enrico Bergamo, Marco FasanAppunti del corso di Costruzioni in AcciaioIndiceI Costruzioni in Acciaio I 41 Il materiale 41.1 Propriet chimiche . . . . . . . . . . . . . . 41.2 Processo produttivo. . . . . . . . . . . . . . 51.2.1 Estrazione dei minerali . . . . . . . . 51.2.2 Produzione della ghisa grezza . . . . 51.2.3 Lavorazione dellacciaio. . . . . . . . 51.2.4 Laminazione a caldo . . . . . . . . . 51.2.5 Laminazione a freddo. . . . . . . . . 61.3 Trattamenti termici . . . . . . . . . . . . . . . 61.4 Propriet meccaniche. . . . . . . . . . . . . 61.5 Prove di laboratorio . . . . . . . . . . . . . . 61.5.1 Prova di trazione . . . . . . . . . . . . 61.5.2 Prova di compressione globale. . . . 71.5.3 Prova di durezza . . . . . . . . . . . . 71.5.4 Prova di resilienza. . . . . . . . . . . 81.6 Propriet chimiche . . . . . . . . . . . . . . 81.6.1 Saldabilit . . . . . . . . . . . . . . . 81.6.2 Corrosione. . . . . . . . . . . . . . . 91.6.3 Zincatura . . . . . . . . . . . . . . . . 91.6.4 Protezione catodica. . . . . . . . . . 92 Sicurezza strutturale (NTC 2008, EC3) 112.1 Approccio probabilistico alla valutazione dellasicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1.1 Stati limite . . . . . . . . . . . . . . . 112.1.2 Metodo semiprobabilistico agli statilimite (metodi di Ilivello) . . . . . . . 112.2 Azioni sulle strutture . . . . . . . . . . . . . . 122.2.1 Combinazioni delle azioni . . . . . . . 122.3 Materiali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.3.1 Propriet dei materiali per acciailaminati a caldo . . . . . . . . . . . . 133 Membrature semplici e metodi di verica agli statilimite (NTC 2008, EC3) 163.1 Classicazione delle sezioni . . . . . . . . . 163.1.1 Classicazione secondo NTC 2008, EC3163.2 Propriet efcaci per sezioni trasversali diclasse IV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.3 Veriche agli S.L.U. . . . . . . . . . . . . . . 203.4 Tipi di analisi previste per le veriche agli S.L.U. 233.4.1 Stato limite elastico della sezione . . 233.4.2 Stato limite plastico della sezione . . 233.4.3 Statolimitedi collassoplasticodellastruttura - Formazione di meccanismo 233.4.4 Analisi non lineare . . . . . . . . . . . 243.5 Resistenza delle membrature . . . . . . . . . 243.5.1 Trazione . . . . . . . . . . . . . . . . 253.5.2 Compressione. . . . . . . . . . . . . 253.5.3 Flessione semplice . . . . . . . . . . 253.5.4 Taglio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.5.5 Flessione e Taglio. . . . . . . . . . . 263.5.6 Flessione e Forza assiale. . . . . . . 263.6 Linstabilit delle membrature (cenni). . . . . 263.6.1 Verica dellinstabilit per elementicompressi (NTC 2008-EC3) . . . . . 273.6.2 Verica dellinstabilit per elementiinessi (NTC 2008-EC3) . . . . . . . 283.7 Stati limite di esercizio, veriche . . . . . . . 283.7.1 Controllo degli spostamenti verticali . 283.7.2 Stato limite di vibrazioni . . . . . . . . 284 La Fatica 314.1 Curve di Whler e Limite di resistenza a fatica 314.2 La rottura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2.1 Fasi del danneggiamento . . . . . . . 324.2.2 Cause . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.3 Veriche relative alla fatica . . . . . . . . . . 324.3.1 CNR 10011-88 . . . . . . . . . . . . . 334.3.2 Veriche a fatica. . . . . . . . . . . . 344.3.3 Metodo della regola di Miner . . . . . 354.3.4 Metodo del Delta equivalente. . . . . 354.3.5 Sollecitazioni pluriassiali . . . . . . . 354.3.6 Strutture esenti da tensioni interne. . 354.4 Prove a fatica con carichi variabili . . . . . . 364.4.1 Sovraccarico ed Allentamento . . . . 365 Unioni chiodate 43Rev. B 6 dicembre 2012 1Corso di Costruzioni in Acciaio Universit degli Studi di Trieste - Facolt di Ingegneria Civile6 Unioni bullonate 456.1 Classicazione dei bulloni . . . . . . . . . . . 456.2 Geometria dei bulloni . . . . . . . . . . . . . 456.2.1 Tolleranze dei bulloni . . . . . . . . . 456.3 Serraggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.4 Stato limite ultimo . . . . . . . . . . . . . . . 466.5 Unioni a taglio . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.5.1 Verica a taglio (meccanismo a) gura6.4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.5.2 Verica a rifollamento della lamiera(meccanismo b) gura 6.4) . . . . . . 476.5.3 Verica a taglio della lamiera (distanzedai bordi) (meccanismo c) gura 6.4) . 486.5.4 Verica a trazione dei piatti (meccani-smo d) gura 6.4) . . . . . . . . . . . 486.6 Unioni a trazione . . . . . . . . . . . . . . . 496.7 Unioni a taglio e trazione . . . . . . . . . . . 506.8 Stato limite di esercizio . . . . . . . . . . . . 506.8.1 Unioni a taglio . . . . . . . . . . . . . 506.8.2 Unioni a trazione . . . . . . . . . . . 536.8.3 Unioni a taglio e trazione . . . . . . . 536.9 Effettidelle caratteristiche disollecitazione everiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.9.1 Sollecitazione di taglio e torsione. . . 536.10 Categorie di collegamenti bullonati . . . . . . 546.11 Distribuzione delle forze fra i dispositivi digiunzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556.12 Detrazione dellarea dei fori per dispositivi digiunzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556.13 Membrature soggette a trazione assiale . . . 577 Unioni saldate 587.1 Generalit delle unioni saldate . . . . . . . . 587.1.1 Procedimenti di saldatura. . . . . . . 587.1.2 Qualica dei procedimenti di saldatura(CNR 10011) . . . . . . . . . . . . . 587.1.3 Classicazioni delle saldature . . . . 587.1.4 Difettosit delle saldature. . . . . . . 607.1.5 Particolari imposizioni normative(CNR 10011) . . . . . . . . . . . . . 627.2 Le sollecitazioni nelle unioni saldate . . . . . 637.2.1 La trazione. . . . . . . . . . . . . . . 647.3 La essione e il taglio . . . . . . . . . . . . . 657.3.1 La torsione e il taglio . . . . . . . . . 667.4 Resistenza e verica delle unioni saldate . . 677.4.1 Unioni a completa penetrazione . . . 677.4.2 Giunti con cordoni dangolo. . . . . . 678 Giunzioni 708.1 Classicazione dei giunti . . . . . . . . . . . 708.1.1 Giunti intermedi . . . . . . . . . . . . 708.1.2 Giunti di estremit. . . . . . . . . . . 718.2 Modellazione dei giunti . . . . . . . . . . . . 738.2.1 Giunti a cerniera. . . . . . . . . . . . 748.2.2 Giunti angiati . . . . . . . . . . . . . 798.2.3 Giunti tesi . . . . . . . . . . . . . . . 858.2.4 Giunti compressi . . . . . . . . . . . . 918.2.5 Giunti trave-colonna. . . . . . . . . . 938.2.6 Veriche su un incastro a ange . . . 978.2.7 Nodi di travature reticolari . . . . . . . 98II Costruzioni in Acciaio II 1049 Analisi dei sistemi intelaiati 1049.1 Elementi e classicazione . . . . . . . . . . . 1049.2 Imperfezioni iniziali . . . . . . . . . . . . . . 1049.3 Tipologiastrutturaleestabilitagli sposta-menti laterali . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1059.4 Teorie e metodi di analisi . . . . . . . . . . . 1069.4.1 Analisi elastica . . . . . . . . . . . . . 1069.4.2 Verica della stabilit trasversale. . . 1079.4.3 Metodo dei tagli ttizi . . . . . . . . . 1079.4.4 Analisi plastica: metodi rigido-plastici 1089.4.5 Analisi plastica: metodi elasto-plastici 10910 Classicazione dei collegamenti trave-colonna 11110.1 Metodo per componenti . . . . . . . . . . . . 11210.1.1Collegamento trave-colonna bullonato 11310.1.2Collegamento trave-colonna saldato . 11310.2 Collegamento trave-colonna angiato . . . . 11610.2.1Procedura operativa. . . . . . . . . . 11910.2.2Rigidezza alla rotazione . . . . . . . . 12010.2.3Capacit rotazionale . . . . . . . . . 12011 Schemi di calcolo EC3 12111.1 Telaio controventato incernierato. . . . . . . 12111.2 Telaio controventato a nodi semirigidi . . . . 12111.3 Telaio controventato con trave continua . . . 12211.4 Telaio continuo . . . . . . . . . . . . . . . . . 12311.5 Edicio monopiano reticolare. . . . . . . . . 12311.6 Tipologie aggiuntive e dettagli . . . . . . . . 12411.6.1Edici multipiano . . . . . . . . . . . 12411.6.2Tipi di controventature . . . . . . . . . 12411.6.3Nodi incastro . . . . . . . . . . . . . . 12511.6.4Specializzazione nellassorbimentodei carichi . . . . . . . . . . . . . . . 12511.6.5Nodi cerniera . . . . . . . . . . . . . 12511.6.6Controventatura isostatica . . . . . . 12511.6.7Strutture speciali . . . . . . . . . . . . 12611.7 Vericadellastabilitglobaledellastrutturasotto carichi verticali . . . . . . . . . . . . . . 12611.8 Schemi di calcolo dei nodi . . . . . . . . . . 12712 Sistemi strutturali di edici monopiano 12912.1 Manti di copertura. . . . . . . . . . . . . . . 12912.2 Arcarecci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12912.3 Capriate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13012.4 Controvento di falda. . . . . . . . . . . . . . 13012.5 Controventi verticali . . . . . . . . . . . . . . 13112.6 Crociere rompitratta. . . . . . . . . . . . . . 13112.7 Schemi statici . . . . . . . . . . . . . . . . . 13312.7.1Colonneincastratetrasversalmenteelongitudinalmente . . . . . . . . . . . 13312.7.2Colonneincastratetrasversalmenteeincernierate longitudinalmente . . . . 13312.7.3Colonneincernieratetrasversalmentee longitudinalmente . . . . . . . . . . 13412.8 Portale trasversale . . . . . . . . . . . . . . 13412.9 Colonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13512.10Schemi costruttivi per vie di corsa . . . . . . 136Rev. B 6 dicembre 2012 2Corso di Costruzioni in Acciaio Universit degli Studi di Trieste - Facolt di Ingegneria Civile13 Stabilit dellequilibrio 13713.1 Cenni sul metodo dellenergia . . . . . . . . 13713.1.1Instabilit di prima specie. . . . . . . 13713.1.2Instabilit di seconda specie . . . . . 13813.1.3Instabilit di terza specie . . . . . . . 13813.1.4Instabilit per cedimento progressivo . 13913.1.5Sistema a due gradi di libert. . . . . 13913.2 Instabilit dei telai . . . . . . . . . . . . . . . 14013.3 Cenni normativi (EC3) sulla stabilit . . . . . 14113.3.1Asta perfetta. . . . . . . . . . . . . . 14113.3.2Asta imperfetta . . . . . . . . . . . . 14313.3.3Aste reali - EC3 . . . . . . . . . . . . 14413.4 Instabilit per pressoession