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Comportamento in direzione longitudinale

Comportamento in direzione longitudinale. Bozza del 11/04/2011. a cura di Enzo Martinelli. Sommario. Nelle slides che seguono vengono esposti i passi fondamentali del “percorso di tensioni” che porta l’azione del vento diretto longitudinalmente rispetto alla pianta del capannone:

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Comportamento in direzione longitudinale

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Presentation Transcript

  1. Comportamento in direzione longitudinale Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  2. Sommario • Nelle slides che seguono vengono esposti i passi fondamentali del “percorso di tensioni” che porta l’azione del vento diretto longitudinalmente rispetto alla pianta del capannone: • azione del vento sul pannello di chiusura; • travetti portabaraccatura; • pilastrini di facciata; • controvento di falda; • controvento verticale. • Per ognuno di questi passi saranno: • individuati gli schemi strutturali; • valutate le azioni ascrivibili al vento longitudinale; • effettuate le verifiche di resistenza e stabilità. Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  3. Azione del vento longitudinale Con riferimento alla struttura di capannone monopiano si possono considerare una le seguenti azioni ascrivibili al “vento longitudinale”. Parete Sottovento Parete Sopravento 0.8 qbcecd 0.4 qbcecd Capriate Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  4. Elementi della facciata Pannello di chiusura Facciata Sopravento Travetto Portabaraccatura Pilastrino di facciata Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  5. Progetto/Verifica del pannello it qpan=0.8 qbcecd gpan Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  6. Azioni sul travetto portabaraccatura Pannello di chiusura Facciata Sopravento it Travetto Portabaraccatura it it Pilastrino di facciata ip Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  7. Azioni sul travetto portabaraccatura Assumendo per il travetto uno schema in semplice appoggio si ha: - Direzione orizzontale: azione del vento gt,V,k y qt,H,k qt,H,k=qpanit z z - Direzione verticale: peso pannello ed arcareccio y • Profili usualmente impiegati: • IPE; • UPN. gt,V,k=gpanit+gt Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  8. Verifiche del travetto portabaraccatura Si debbono condurre due verifiche: - Verifica di resistenza (in flessione deviata - SLU) Progetto/Verifica elastici qt,H,d=1.5 qpanit qt,V,d=1.3 gt,V,d - Verifica di deformabilità (SLE – Combinazione Rara) qt,H,d=qpanit qt,V,d=gt,V,d Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  9. Collegamento travetto-pilastrino Esempio di collegamento bullonato Esempio di collegamento saldato Saldatura a cordoni d’angolo Resistenza Per ogni piano di taglio Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  10. Azioni sul pilastrino qp,H,k= 0.8 qbcecdip gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it ip Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  11. Verifiche del pilastrino qp,H,k= 0.8 qbcecdip Il pilastrino può essere dimensionato imponendo che la sua snellezza l non superi il valore di 250, limite superiore per elementi secondari. H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it • Devono essere condotte due verifiche allo SLU: • Verifiche di resistenza; • Verifiche di stabilità. • Profili usualmente impiegati: • HE (serie A); • HE (serie B). Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  12. Verifiche del pilastrino Classificazione della sezione trasversale Il pilastrino è generalmente presso-inflesso e, dunque, la sua anima può risultare parzialmente tesa. Tuttavia, per semplicità ed a vantaggio di sicurezza, la classificazione dell’anima viene condotta nell’ipotesi che essa sia completamente sollecitata in compressione. c=h-2(rc+tf)= 133-2·(12+8,5)= 92 mm H t=tw=5,5 mm HE 140 A c/t=16,73< 33e=30,51 Anima in classe 1 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  13. Verifiche del pilastrino Classificazione della sezione trasversale H HE 140 A c=(b-2rc-tw)/2= (140-24-5,5)/2= 55,25 mm c/t=6,50< 9e=8,32 t=tf=8,5 mm Anima in classe 1 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  14. Pilastrino: verifica di resistenza qp,H,k= 0.8 qbcecdip La verifica di resistenza si conduce in condizioni di presso-flessione semplice considerando l’azione normale che deriva dai pesi propri e e dai sovraccarichi permanenti gp,V,k ed i momenti flettenti Verifiche di Resistenza qp,H,d=1.5 qp,H,k H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it qp,V,d=1.3 (gp+gp,V,d) Verifica a Taglio: no interazione taglio-momento Verifica a Presso-flessione Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  15. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip La verifica di resistenza si conduce in condizioni di presso-flessione semplice considerando l’azione normale che deriva dai pesi propri e e dai sovraccarichi permanenti gp,V,k ed i momenti flettenti Circolare n.617/2009 – Punto C4.2.4.1.3.3 (Metodo A) H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Per la colonna Mz,Ed=0 poiché in direzione longitudinale si realizza uno schema a nodi fissi caricato essenzialmente sui nodi Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  16. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip ≤1.0 H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  17. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip ≤1.0 Carico critico euleriano per flessione intorno all’asse y H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Valore di calcolo del “momento equivalente” per flessione intorno all’asse y Diagramma del momento flettente di forma generica Diagramma Lineare del momento flettente Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  18. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip ≤1.0 Fattore riduttivo della resistenza flessionale My,Rk=Wyfyk per effetto di fenomeni di instabilità flesso-torsionale dell’elemento H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  19. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip ≤1.0 H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  20. Pilastrino: verifica di stabilità qp,H,k= 0.8 qbcecdip ≤1.0 H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it z In linea di principio, Lcr è la distanza tra due vincoli torsionale consecutivi Lcr=L Elemento con entrambi gli estremi vincolati a torsione Lcr= Lcr=2L Elemento con un solo estremo vincolato a torsione Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  21. Pilastrino: Esempio di Calcolo Analisi dei carichi e delle sollecitazioni qp,H,k= 0.8 qbcecdip H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it HE 140 A Verifiche di Resistenza Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  22. Pilastrino: Esempio di Calcolo Verifiche di Stabilità HE 140 A Verifiche di Stabilità non soddisfatta!!! Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  23. Pilastrino: Esempio di Calcolo Analisi dei carichi e delle sollecitazioni qp,H,k= 0.8 qbcecdip H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it HE 160 A Verifiche di Resistenza Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  24. Pilastrino: Esempio di Calcolo Verifiche di Stabilità HE 160 A Verifiche di Stabilità non soddisfatta!!! Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  25. Pilastrino: Reazioni qp,H,k= 0.8 qbcecdip Le verifiche di stabilità e di resistenza del pilastrino permettono di assicurarsi che una parte delle azioni – orizzontali e verticali - che vi sono applicate, possano essere trasmesse direttamente in fondazione. Tuttavia una parte delle azioni ascrivibili al vento longitudinale, non possono arrivare direttamente in fondazione, ma vengono trasmesse dal pilastrino alla copertura della capriata. H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Vp Np Mp

  26. Pilastrino: Reazioni H gp,V,k= gpan ip+gt ip/ it Vp Np Mp

  27. Azioni in copertura Rp,k/4 Rp,k/2 Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Parete Sottovento Parete Sopravento Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k/2 Rp,k Rp,k/4 Rp,k/2 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  28. Copertura: Ulteriori Azioni La presenza di due sbalzi laterali aumenta la superficie esposta al vento longitudinale. In particolare, l’azione che compete al singolo campo di superficie laterale dello sbalzo sopravento può essere determinata come segue: hs ip Valori proporzionali possono, invece, essere derivati per la stessa area della superficie sottovento e per i nodi laterali dello sbalzo. La forza viene applicata in corrispondenza dell’arcareccio poiché, come si vedrà nel seguito, l’organizzazione strutturale della copertura consente di trasferire le azioni orizzontali ivi applicate verso la fondazione.

  29. Azioni in copertura Rs,k/4 Rs,k/2 Rs,k/2 Rs,k Rp,k/4 Rs,k/2 Rp,k/2 Rs,k/4 Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Parete Sottovento Parete Sopravento Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k/2 Rp,k Rs,k/4 Rp,k/4 Rs,k/2 Rp,k/2 Rs,k/2 Rs,k Rs,k/2 Rs,k/4 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  30. Cortrovento di falda Nel modello di calcolo si tiene conto delle sole diagonali tese ipotizzando che quelle compresse siano instabilizzate. 2.5Rp,k 5Rp,k Rp,k/4 Rp,k/2 Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Parete Sottovento Parete Sopravento Rp,k/2 Rp,k Rp,k Rp,k/2 Rp,k/2 Rp,k Rp,k/2 Rp,k 2.5Rp,k Rp,k/2 5Rp,k Rp,k/4 Per eliminare la labilità si inseriscono diagonali di controvento Correnti superiori delle capriate Arcarecci a cura di Enzo Martinelli

  31. Controvento di falda Rp,d=1.5 Rp,k Rp,d/2 Oltre a portare le azioni trasversali (peso, pannello, neve), per i quali sono stati dimensionati gli arcarecci dei controventi di falda sono chiamati a farsi carico anche di azioni normali dovute al vento longitudinale. 5Rp,d Azioni Normali sugli elementi del controvento di falda Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  32. Controvento di falda: Verifiche Diagonali Avendo escluso le diagonali compresse dal modello di calcolo (al fine di poterne utilizzare uno isostatico) tutte le diagonali risultano tese e, dunque, è necessario effettuare una verifica delle stesse sotto tale stato di tensione. Verifica della membratura con Verifica della bullonatura • Profili usualmente impiegati: • Profili ad L non accoppiati; • Piatti; • Tondini. Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  33. Controvento di falda: Verifiche Corrente superiore Poiché la presenza del controvento di falda induce significativi incrementi di azioni nei correnti superiori delle prime due capriate è necessario verificare tali membrature sotto l’azione combinata del vento longitudinale (azione variabile principale) e dei carichi verticali (combinati come nella comb.4) Controvento di falda Capriata - tipo Capriata n. 1 Capriata n. 2 Comb. 4 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  34. Controvento di falda Na,1,Ed Na,2,Ed Arcarecci 1 2 a Carichi Trasversali (flessione) - Arcareccio n. 1 2 ia 1 - Arcareccio n. 2 ic Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  35. Controvento di falda Arcarecci: Verifiche di Stabilità Valore di progetto del carico trasversale Valore di y0 per il carico da neve che in questa combinazione gioca il ruolo di azione variabile secondaria. Verifica di stabilità per l’i-esimo arcareccio ic z y y a z Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  36. Controvento di falda: esempio numerico

  37. Controvento di falda: esempio numerico Diagonali Progetto e verifica della sezione CNR 10011/99 In questo caso la relazione Npl,Rd≤Nu,Rd: il soddisfacimento di tale relazione non è richiesto per questo elemento che non ha funzione “dissipativa” sotto azioni sismiche. Bozza del 11/04/2011

  38. Controvento di falda: esempio numerico Diagonali: soluzione alternativa Progetto e verifica della sezione Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  39. Controvento di falda: esempio numerico Diagonali Progetto Verifica eGT Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  40. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) a ia 1 ic Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  41. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) UPN120 Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  42. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) UPN120 Sezione non verificata!!! Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  43. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 120 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  44. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 120 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  45. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 120 B Sezione non verificata!!! In conseguenza di questa scelta e per ragioni di allineamento della falda è necessario realizzare tutti gli arcarecci esterni ai controventi di falda con profili UPN 140 HE 140 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  46. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 140 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  47. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 140 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  48. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 140 B Sezione verificata! Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  49. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.2 a ia 2 ic HE 140 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

  50. Controvento di falda: esempio numerico Montante n.1 (Arcareccio esterno) HE 140 B Bozza del 11/04/2011 a cura di Enzo Martinelli

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