Manuale teorico-pratico sui principi della progettazione e della verifica delle strutture in acciaio. Questa seconda edizione è aggiornata alle nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni (D.M. 17 gennaio 2018) ed alle Norme Europee (UNI EN 1993-1-1:2005 e UNI EN 1993-1-8:2005).
Le procedure di classificazione delle sezioni trasversali, di verifica di resistenza e stabilità delle membrature e la valutazione della capacità portante delle connessioni (bullonate e saldate) sono volte a definire un ordine logico per creare fogli di calcolo. Applicazioni numeriche sono state sviluppate per cogliere gli aspetti teorici più delicati e per svolgere i calcoli manualmente al fine di validare i risultati ottenuti dai software agli elementi finiti.
Il volume si articola in otto capitoli che trattano i seguenti argomenti: proprietà degli acciai e caratteristiche meccaniche delle sezioni (compendio di formule per la determinazione delle proprietà meccaniche delle sezioni trasversali di uso comune, comprese quelle per il calcolo della torsione da ingobbamento impedito), considerazioni sull’analisi strutturale globale (disamina sulla classificazione dei telai nei confronti della stabilità trasversale e sulle procedure di calcolo del primo e del second’ordine), classificazione delle sezioni trasversali (procedure per la determinazione della classe di appartenenza di una sezione trasversale e costruzione del dominio di transizione di classe in funzione dell’intensità della forza assiale sollecitante), resistenza delle membrature (determinazione delle resistenze plastiche delle sezioni ricadenti in classe 1 e 2 e verifiche tensionali per le sezioni in classe 3 e 4), stabilità delle membrature (disamina di tutti i possibili meccanismi di instabilità dovuti alle sollecitazioni di compressione, flessione e pressoflessione biassiale), progetto e verifica delle connessioni (determinazione delle resistenze dei più comuni giunti nominalmente incernierati, delle connessioni rigide con coprigiunti e di quelle flangiate con il metodo T-stub) ed applicazioni numeriche.
Il capitolo ottavo pone infine l’attenzione sui criteri di progettazione delle strutture in acciaio assoggettate ad azioni orizzontali di natura sismica, con particolare riguardo ai principi di duttilità, di capacità vs. domanda in accordo con i Criteri di Gerarchia delle Resistenze contenuti sia nelle NTC 2018 che nelle principali norme americane quali AISC318 e ASCE7.
SOFTWARE INCLUSO (in versione Desktop e WebApp)
Fogli di calcolo per comprendere le metodologie di verifica di membrature e connessioni. I fogli contengono spiegazioni per l’utilizzo e formule per la determinazione delle grandezze.
L’installazione comprende: Glossario (termini più ricorrenti sull’argomento); FAQ (risposte alle domande più frequenti); Test base / Test avanzato (verifiche sulla conoscenza dell’argomento).
REQUISITI HARDWARE E SOFTWARE
Software Desktop: processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10; MS .Net Framework 4+; 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Excel 2007+; Accesso ad internet e browser web.
WebApp: qualsiasi dispositivo con MS Windows, Mac OS X, Linux, iOS o Android; MS Excel 2007+; Accesso ad internet e browser web con Javascript attivo.
introduzione
1. proprietà degli acciai e caratteristiche meccaniche delle sezioni
1.1. Proprietà degli Acciai
1.2. Prodotti
1.3. Caratteristiche meccaniche delle sezioni
Scheda tecnica ST1.1
Sezioni a I e ad H laminate a caldo
Scheda tecnica ST1.2
Sezioni a I e ad H saldate
Scheda tecnica ST1.3
Sezioni a I e ad H saldate, ad ali disuguali
Scheda tecnica ST1.4
Sezioni a T saldate
Scheda tecnica ST1.5
Sezioni a C saldate
Scheda tecnica ST1.6
Sezioni a L
Scheda tecnica ST1.7
Sezioni tubolari
Scheda tecnica ST1.8
Sezioni scatolari
Scheda tecnica ST1.9
Calcolo dei fattori di warping per sezioni ad I e ad H
Applicazione A1.1
Calcolo delle proprietà geometriche e meccaniche di una sezione a C
Applicazione A1.2
Esempio di calcolo della costante di warping di una sezione a “I” con ali non simmetriche
2. CONSIDERAZIONI SULL’ANALISI STRUTTURALE GLOBALE
2.1. Le basi della progettazione (azioni, combinazioni e resistenze)
2.1.1. Azioni di progetto
2.1.2. Combinazione delle azioni
2.1.3. Concetto di Stati Limite
Scheda tecnica ST2.1
Combinazione delle azioni
2.2. Modellazione delle strutture e metodi di analisi
2.2.1. Modellazione strutturale
2.2.2. L’analisi globale
2.3. L’analisi strutturale dei telai
2.3.1. Classificazione dei telai
Applicazione A2.1
Applicazione A2.2
2.3.2. Effetti del secondo ordine per telai a nodi spostabili
Applicazione A2.3
2.3.3. Effetti delle imperfezioni nelle strutture
Applicazione A2.4
3. classificazione delle sezioni
3.1. Generalità
3.2. Rapporti dimensionali larghezza-spessore degli elementi compressi
3.3. Classificazione delle sezioni trasversali tese
3.4. Classificazione delle sezioni trasversali compresse
3.5. Classificazione delle sezioni trasversali inflesse
3.6. Classificazione delle sezioni trasversali soggette a presso flessione
Scheda tecnica ST3.1
Dominio di transizione di classe
Applicazione A3.1
Applicazione A3.2
Applicazione A3.3
4. resistenza delle membrature
4.1. Generalità
4.2. Criteri di resistenza delle sezioni trasversali
4.3. Elementi soggetti a trazione pura
Scheda tecnica ST4.1
Determinazione dell’area netta Anet
4.4. Elementi soggetti a compressione pura
4.5. Elementi soggetti a flessione monoassiale
4.5.1. Verifiche agli SLE
4.5.2. Verifiche agli SLU
Applicazione ST4.1
Scheda tecnica ST4.2
Caratteristiche meccaniche efficaci
4.6. Elementi soggetti a taglio
4.7. Elementi soggetti a torsione
4.7.1. Torsione uniforme
4.7.2. Torsione non uniforme
4.7.3. Torsione mista
4.8. Verifica tensionale elastica delle sezioni soggette ad azioni combinate
Applicazione A4.2
4.9. Resistenza plastica delle sezioni soggette ad azioni combinate
4.9.1. Taglio e torsione
4.9.3. Flessione biassiale e taglio
4.9.4. Flessione e forza assiale in sezioni trasversali di classe 1 o 2
4.9.5. Flessione biassiale e forza assiale in sezioni trasversali di classe 1 o 2
4.9.6. Flessione biassiale e forza assiale in sezioni trasversali di classe 3 o 4
4.9.7. Flessione e torsione
4.9.8. Flessione, taglio e forza assiale
5. stabilità delle membrature
5.1. Stabilità delle membrature compresse
5.1.1. Carico critico Euleriano nel caso di instabilità piana dell’asta ideale
5.1.2. Lunghezza critica:
Applicazione A5.1
Applicazione A5.2
5.1.3. Instabilità piana dell’asta reale
5.1.4. Resistenza delle membrature nei confronti dell’instabilità piana
5.1.5. Instabilità torsionale o flesso torsionale nelle membrature compresse
Applicazione A5.3
5.2. Stabilità laterale delle membrature inflesse
5.2.1. Momento critico elastico per la trave ideale
Applicazione A5.4
5.3. Stabilità delle membrature presso-inflesse biassialmente
5.3.1. Verifica delle sezioni presso-inflesse biassialmente con il METODO 1
5.3.2. Verifica delle sezioni presso-inflesse biassialmente con il METODO 2
Applicazione A5.5
5.4. Stabilità delle aste compresse composte
Applicazione A5.6
6. progetto e verifica delle connessioni
6.1. Criteri generali di progettazione
6.1.1. Premessa
6.1.2. Coefficienti parziali di sicurezza per le connessioni
6.1.3. Considerazioni generali sulle connessioni
6.2. Connessioni bullonate
6.2.1. Bulloni, dadi e rondelle
6.2.2. Categorie delle connessioni bullonate
6.2.3. Dimensione e posizionamento dei fori
6.2.4. Verifiche dei bulloni per le connessioni in categoria A e D
6.2.5. Verifiche dei bulloni per le connessioni in categoria B, C ed E
6.2.6. Distribuzione delle forze nei dispositivi di giunzione agli stati limite ultimi
6.2.7. Connessioni semplici
Scheda tecnica ST6.1
Piastra flessibile di estremità
Scheda tecnica ST6.2
Piastra sottile
Scheda tecnica ST6.3
Connessione con doppio angolare
Scheda tecnica ST6.4
Connessioni per travi reticolari
6.2.8. Connessioni in grado di trasmettere le sollecitazioni flettenti
Scheda tecnica ST6.5
Connessione con coprigiunti d’ala e anima
Applicazione A6.1
6.2.9. Connessioni di base
Scheda tecnica ST6.6
Connessioni di base incernierate
Applicazione A6.2
Scheda tecnica ST6.7
Scheda tecnica ST6.8
Connessioni di base rigide
Applicazione A6.3
6.3. Connessioni saldate
6.3.1. Generalità
6.3.2. Saldature a cordone d’angolo
6.3.3. Saldature di testa a completa penetrazione
6.3.4. Saldature di testa a parziale penetrazione
6.3.5. Resistenza delle saldature a cordone d’angolo
Scheda tecnica ST6.9
Connessioni saldate
Applicazione A6.4
7. applicazioni numeriche
Applicazione A7.1
Caratteristiche efficaci e stato tensionale elastico
Applicazione A7.2
Resistenze plastiche di una sezione trasversale
Applicazione A7.3
Progetto e verifica di un impalcato in acciaio
Applicazione A7.4
Verifica di un portale incernierato alla base
Applicazione A7.5
Verifica di una connessione a perno
Applicazione A7.6
Verifica di una connessione con piastra sottile
Applicazione A7.7
Verifica di una connessione con coprigiunti
8. CENNI SUI CRITERI DI PROGETTAZIONE ANTISISMICA SECONDO IL D.M. 17/01/2018 (NTC2018)
8.1. Premessa
8.2. Progettazione antisismica delle strutture – Generalità
8.2.1. La progettazione antisismica ai sensi delle NTC2018
8.2.2. Rispetto dei requisiti nei confronti degli stati limite
8.2.3. Rispetto dei requisiti di duttilità – Generalità
8.3. Progettazione antisismica delle costruzioni in acciaio
8.3.1. Tipologie strutturali e fattori di comportamento
8.3.2. Verifiche di duttilità
8.3.3. Regole di progetto specifiche per le strutture intelaiate
8.3.4. Regole di progetto specifiche per telai con elementi di controvento concentrici
8.4. Cenni sulla progettazione antisismica secondo l’ASCE/AISC
8.4.1. Regole di progetto specifiche per le strutture intelaiate
8.4.2. Regole di progetto specifiche per telai con elementi di controvento concentrici
ESEMPIO
APPENDICI
IL software INCLUSO (in versione Desktop e WebApp)
Note sul software incluso
Requisiti hardware e software
Richiesta della password di attivazione del software
Installazione ed attivazione del software Desktop (utenti MS Windows)
Utilizzo della WebApp
Assistenza tecnica (TicketSystem)
Bibliografia
LICENZA D’USO
CODICI PER L’ATTIVAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO