Calastrelli e Imbottiture - Finzi Nova

5/14/2018 Calastrelli e Imbottiture - Finzi Nova - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/calastrelli-e-imbottiture-finzi-nova 1/9

ELEMENTI

STRUTTURALI

L. FINZI

E. NOVA



e quindi

C D N 1,a4 X 550.0000' = ---. = ---- = 2.270 kg/cmz < 2400

A 326

-.Il....~£.~!!tE!l:.P_~~.~2.~~g_~..~.~.~~~~!.~~~~~~~~!...~!.~.:miIla ...U I l . . . . .~t~.~?le....v~~P3.!:ggi9j!!t'§Imini ..d i . y : . a l o . r e . . .el.raggio .....~ i n e r z l a : : a : e l I i i : : s . e z i o n e : : c o m -posta e per converso la preseIlzlt.<!~I~_t!'e-l!.9_<li€!&.m:g_Q_g~L_Q$l.astrelli" " _ ." ' ;- a : WY. h_ · .· ·;·· ·· ·,__ .. • . ·· ·, ,· ·· ·, ,· ·· ·· ·· • ." . ••". ;. .. . •••• ••• .. . .; . .1 .. mCI e m termini •.dl.EesQ._~._g!.__Q9_§tl.;lI.....aX;Qr(J;Z;.lQne.,..~ ~ " " = _~ . ~ ·. _ ., · m = ~, - = _" " '_ = _ _· , . ~ _ = =

IIpeso del profilato e pari a 256 kg/m e l'ingombro esterno diern 43,2 X 30,7.

. Se voglj~mo fare ricorso ad un profilo composto con piatti sal-dati della sene lIS possiamo adottare un profile HSH 500 '223 il cui

~es~ (22:3 kg/m) () inferiore del ]:3% circa mentre l'ingomb~'o esterno

e di ~m .50 X 50, cioe un poco superiors al precedents. Occorre pero

far riferimento ai coefficient.i (JJ meno favorevoli dati nella tab. 2.V(H /E < 1,2). Per

.Ker di pili 1'8,sta compos~arti_9,QI.i:!.:!;.!!!ente_§_~_.9.2J~.§_tre.n~~.l-. e.IlilL.defoxmabikd iun' a.sta-ffiQ.nGlitiear-eq-u-i'V'8!}en1ie-in-.ter-mmi.4i-x:ag;gio

d)nerz~_.gI.Qh!J,le,~.gLgio va tenuto conto in sede di progettazione ..O""""·", .~8-"~~"~. ~ ·7#- ,$ _? "_ = ·· _ /_ ., _~ N . =< ' N ' , " " <_ , . " " " " _ " ' - = , ~ , . , " " " ' " ' " ' . , . , , . . . " " ' ! " " " ' ' ' ' '' ' ' ' ' - ' ' ' '' ' ~ ' ' ' ' A = ' ' ' ! > ' , # I ' ~";" "~ ~S ;"

(:J = 1,16

La veri fica per aste costituite da due correnti uguali si esegue

secondo il metodo indicato al paragrafo 2.2 adottando per i coeffic ient i

C D i valori delle tabelle 2.II e 2.V. Tuttavia .lg,_.§_I1~JI~:z;_zil!_Q.()vrilc~§$J;}r.e~

~~?":~.~~~._~~~?!_ldo i criteri indic~.tLpeL3~~~.,_

Quando uno degli assi principali di inerzia della sezione, l'asse

x-x, taglia tutte le sezioni degli elementi componenti l'asta (vedi fig.

20) per la verifica nel piano normale all'asse x-x la snellezza A si

valuta come per un'asta semplice. Per la verifica nel piano x-x occorre

distinguere tra i due tipi di collegamento dei correnti, a calastrelli e

a traliccio.

450,1.=_.-0."'" 36

12,7

si ha

e quindi

co).v

A

1,16 X 550.000

284= 2250 kg/cm2 < 2400

Aste calastrellate(1=---

N el caso di collegamento a calastrelli si assume la snellezza ideale

E du~b~o che. la ri~uz~on; ~i peso ~onseguita in questo caso ripaghi

dei maggiori COSt lunitari, E irrvece mdubbia la convenienza di fare

uso .di acc~ajo ti~o 2, dato il modesto valore nelle snellezze in gioco.

In linea dimaseima tale convenienza perrnane f ino a snellezze A =

= 70 -7- 80.

= vi },2 + ,1.2Y 1

dove \ ~ ¥ = ~ t _ lQ _ H ~ \ ,S g : ? £ 1 L E ~ g g j < : l _ ,~ ' i_ I l, £ ~ ~ i~ " " . ~ ~ _~ _ ~ E ~ ~ _ ~~~~.~,i.<?!lei~~:,p~<:lall' asse ;t ~! _ _ ,J!E).".!!~."£~i,h_i.l:.i!2t~I_Q,§.§.!Lg.~L2.alasi!'eUL~"_iJ..-."-__e!1 rag~i~~i~irnod'inerzia della sezione dell'elemento singolo.

~·~····La'··forillura~e-'apprrcabilesao-quando-~-ve-;:Ificata~ra"'c~dizione___ ,N"_~_~.,_,._,,_,'";'_~m_~.. '_,, ~ ' " ~_·

Per notevoli Iunghezze libere di inflessione e per azioni assiali non

rilevanti conviene spes so ricorrere ad aste composte da correnti colle-

gati tra loro mediante aste di pareto disposte in modo da costituire

~n traliccio a sc~ema triangolato oppure mediante calastrelli disposti

in modo da realizzare uno schema a telaio.

i--~¥(~~-;,~-~I_?~O_~e_~ls~o __me",bro d_ell~

",disuguagliania'-sia - S U : p e ; : i o ; : ~ a 50_:_~!~E~!llenti ~<:VT~."_~S~~~~~..

·--~~~~--·-·-···"-·""--·'''·'---'·-'·-··T~-·-').-.-:::; 50~ly

, . , " , . ~ . " , , -..~.---.,,~.-.,..----.,-~-.-



Nella relazione precedente Neil carico totale agente sull'asta

la sezione trasversale complessiva ed OJ il valore corri-

a) b)

1 y \ y! i1 y

+--- I. _ _ _ j _ _

I I

c)

I--t-- __(- d)

Fig. 20

~noltre e necessa,IiQQhE3J~rigidezza dei calastrelli sia molto ele-

yata ~i~p~tt~~~;~ll~ dei correIl~I::At~ifi~~-;~~2Pp_QI~l!n;;_ad esern-

pio~che -per--carast iem-i~-~i~~t~_1r~i>i>?J.to--tr~__~I~~7;~a,_§Lcalastrello

----~I~~~~~~}I§::~~I~~§~[m~iiQpari:--a----O,5.

Icala§tI~!!Lg&llliQ1!Q§mgdjyigE3II'lJ_~_s_ta_Il_~Il"l1~Il()re c~l"l1EH~_2hei correnti siano vincolati tra loro con incastri perfetti aYI~estremita

e~~rn;_~~?i~-d,;-I~--p~~tiintermedi:--In61 tfe-----l'iiterasse--tra-Ica:f~;;trelli

dev(3--I'l§§gI~-gQ§iante=--:':----

36

A s te t ra l ic c ia te- .~

Anche nel caso di collegamenti a traliccio si ha un aumento della

snellezza per quanto in questo caso l 'incidenza sia molto pili modesta.

Per Ie tralicciature conformi alIo schema della 21 si

la snellezza

Fig. 21 Fig. 22

37



}.*= } . 2 + _ 1 _ O _ A _ l _ d _ 3

Y Y l c l t2 A d

It

Fig. 23

Nelle formule precedenti:

e la sezione di una diagonals per gli schemi delle figure 21 e 22

e delle due diagonali in un campo per gli schemi della fig. 23.e la sezione del traverso : '

e la lunghezza della diagonale;

e l 'interasse dei correnti ;e la lunghezza della diagonale proiettata sull'asse dell'asta.

Le giunzioni delle aste di parete ai correnti possono essere realiz-

zate mediante saldatura 0 con uno 0 pili chiodi 0 bulloni normali.

1. ":..: ! ' . ~ . ~ . ~ . < ; >.J?~~.2~_.~.~~.~....().~p()~!.~...()~..ELlf1§trelli,.g~~~~().P~E..g.~~!1!LtD1:1991il:t~c!~y~~~§~,reY§J]ficataJaRtabilita.locale.di.{'_ias.c.uu~c.o:rr.ente.per

di carico ad esso affidata ponendo f3 = 1.

38

, 1 \ .

\~I\ I " I t

L J r ~1y , j1 y

I .I

b)

1yY l

1 y

4~r I, ~a)

i [ ': x "#·~·I ~Ie ;/ y l ' 1 y

+ -1y j y l

1 1 y\

C ) d)

Fig. 24

L!~te.£g}Q§lr.elZ11t~....! f .QJl1p.al t{L

Nel .primo .cas? L ~ : _ ~ ~ L . § g _ :. _ § ' L ! .' Z . ..!~E!!i£~_Jl)J_o_.ellaer.e... .ondot.ta.comeperUn'asta"'sempiiC'e purche i coll~gamenti siano di~p_()§~L.!:!:Q_I!1t~r.~.§_se

n;n"maggio ' re- 'Qi "5U1;1 ' ;; ;i~ 'I )e r" -accla i (r" ' tlpo"TedT"40i1min per aCS!:!:!2.

t ro"2"eco inu 'n" 'ue~alme no-aCt~~f-del1a~Iun~hezza~ 'In--ar t lco larep · "· · ·· " ·• ._ " , , 9 ,, " " " "2 . • ." ~ - • •. •. •~"---.P.."".,-.- ,, .

E ~r l.~a~te ~ ? r _ n P ? S ~ :~ . . . .d~.::ng?l~~i,~.!::!!~g~~Ep()§g~~E_()£~.(§~:..~~)IcofIegamentl devcm:Oessere"reailzzati mediante calast~~lli alter~f1ti-..~~~·nte·.r t ogona ti - ·tTI t- lo ro : · · "· · - ·" · · · " ·· · · · · - - .- . . - . . -_ ._ "~,~~,, "~"~". ., .

39



·.~~.r__~~ia~.~~~~oi calastrelli vanno uniti a ciascuno de Ii ele a+i

ll1~?lante saldatura·ovvero·conaImenod~~: ; g... men~lcalibratr'oad'attrIto: clllodl o clll.EUmllom,

It ~ := _ - _ : = , : J . ' o o _ i l . · . · . ' n n _ _ . . . _ m C ~ = = = : : · - . :I

. x ~ -,-----, - -- ---~::=:-.:==:...::=::.- - = - - =

'-- '._--} L~ ,

Fig. 25

_.4~f(} .g Q . ' I J : . _ i . m ~ g . t . t it u ' l . e . ~ c . a Z a s t r . e l Z o

d , • . : t 'T{31E !~C( ) Il< : l( )2~s01Lvec l if i ~ ,g ? ) , . .s~ . IE l i Il lh o t ~ i~1 lr : E l .c l i ·gQUE lgQ : i ll (On t o

( ) . :. ( ) ll . C l , . .s.!QIgE;I:El1estesse funzioni dei calastrelli . .<:li.clli sopra oltre al

delle si dovrafar~~if(;~i~~ento

_ } I l a _ l , ~ _ ~ ! l _ : ~ ~ ; ; _ ! . ! ' J L r \ . J : J . f ; l i_prQf i l \ ! : . tL.clLSlit !D,·j !g.~EIl: .~.~.~.~~.<:lt.S.ClJ!.fl~g:';1~.l:l~ala snelle,~za.deWasta. ..:ve;qga :v~lutata con..xiferimento. .).lItdifferente

ragg:~"d merzia del pr()fil~'~'ngol0 ad esemp·o. intorno all ~ ; ; . ~ - ; ; ; ~ x.della figura 2 4 a la verifica potra condurs' com per un'~;ta semplice,

In-.qllElS~_9~§Q.sLptra farenche uso di mbottiture coritinsato

bulone normale d'sposte ad mter alli non maggiori di' 50 ~lmln e

:~~~~Eque .almeno ai terzi della lunghezza.

" " ~ . I 7'

~ ' + ~ ~ r~lqF~!:g~-~-~ i : ~ ~ ~ i - - ~ - - ~ - - ~ Y J % ~ J F ~ ' - -)/ ~ '"" L....- ---_-L-- ----

1Fig. 26

• 0 Quando gli assi d'inerzia dell'intera sezione non tagliano gli ele-:

menti che lacompollgono ('vedi fi' 28 si precede separatamente

alla verifica nei due piam prmclpali 'Ii base ai criteri ptecedentemente

indicati.

Icollegament tra i correnti delle aste composte compresse (cala-

strelli

che verra maggiorata del 25% in presenza di azioni dinamiche.

Jlg.()efI-iie~te~.~.~uello desumibile dalle tabelle,. 2.IIe 2.V in

funzione della sne ezzaeqUlvalente}.*dell'asta ..compostac, N e la

forza assiale tot ale per, la quale sLvl.loleeffettuare> Ia-verifica.

9uando la distanza massima le tra~li assi<:lel()()rrel:lti~~PE3r~ il

valore 20 i1min ed il collegamento e realizzato con calastrel ila forza

T*de ve e ss e re r ii a gg i o :r a ta : de ll aq l.la n ti t~ 5( l; 7~ ;: ·· · =20)% :

41



I calastrelli e le imbottiture di colle .tendo che l'azione tagliante T* .. ~am~nto SIcalcolano ammet-

ti e che i SIripar tisca IIIqu t I' ,ren I e che 1 punti di inversi d ' . 0. e egua 1 tra 1 cor-

. lOne elmomenti ' ,campi (vedi fig. 29). SIanoa meta dei singoli

I

I

42

r - - -1- -,

1AI:. h !\ 'r 'v- I

\ \ I

: I j I :

: -0 ;-~ :L__ ; J

60&-

< i r ~ o i

,,

L.~~~~l

- - - - . . . . _h·m Ad

Fig , 27

I,

f

J

_ 1 ! ! J ~ l ; 1 L ! E - _ ~ ~ g J_9~1~§!!I:)Jli..___Joro __ollegam.entLdQYQllQ_J~§_§~!~~!9():-!!t_~. 2 - ~ ~ j g , Q : n ~ i _ l : I , .so.p_p_orffire.-..azione tagliaute ..T . . _ _ .e.. l .._Juomento_ M

dL .9 J J j. a l la . .f 1 g uFa . ..29.;Per i collegamenti con imbQttitura sara sufficiente dimensionare

le saldature, i chiodi 0 ibulloni per l'azione tagliante T . attesQ che il

momento flettente M puo essere riguardato comeun effetto secondario.

b)

Fig. 28

Supponiamo, a titolo di esempio, di dover progettare un'asta

compressacon lunghezza libera di inflessione l = III e destinata a

sQPportare un'azione assiale di compressione N =0 ton.

4 3



L'asta potr' .f a essere reahzzata con 2 CNP a ..g. 20b. ' CCOpplatl come in

. Supponiamo di usars 2 CNP 200 i ...dlstanza n- tta mutua di 14 n acciaro tipo 1 posti ad una

1 em (con h l .e dotati dr calastrelli con pa l c e t = 14 + 2 X 2 = 18 em)

sso 1=00 em. Si ha:

l 600Ax =-.-= _= 78

Per A =1, con riferimento alIa tab. 2.11, si ha

OJ = 1,64 e quindi:

OJN

A

1,64 X 60.000------ = 1530 kg/cm2 < 1600

64,4G=

2X 7,71

___Uf_ 200

--+

Ii "

18_ + _ ~ +_~O L

- - - r - l ' 1 ~ ~ - - ; - - ~: I 0

I I~!-~ i I . . t : i

' < ' f - - I I I"~~~,,,~,,,~,,,,,,,,I~----+-----+.I,~. ~ ,

N I, II I i

I I : I0" II '1-+

-(:j~ ----- - - - 1l -~--f f-- ~

: : i i iI I III I i I

r l l ll'" I ~ I~ I

. _ I L ~ r -J - I

+-M I. .-

.t.2+120x8 .-, '240"

Fig. 29

A _ l 600

Y _ -T;; - = ~9,26=5

1 _ h 100Al -__ i1y="2):4 = 4, 7 < 50

It =18o_. ~

,_ _ _ 1 _4Q __~ 7? _ _j_75

Fig. 30

Procediamo ora al dimensionamento dei calastrelli, costituiti

ciascuno da una ooppia di piatti 120 X 8 mm collegati ai profilati a

[ ciascuno con cordone di saldatura con spessore di calcolo s = 5 mm

(vedi fig. 30).A* =652 + 472 = 81> 78

44

45



Si ha per I'azione tagliante virtuale T*'I II va ore

T*=1,64 X 60000

100 = 985 kg.

Corrispondentem nte il taglio e iln~II . momento fiettente "v a COPPlil di calastrelli va gono . massIllU

T =T * ____ : .: _ _I t -

985 X 100

18 = 5500 kg

985 X 100

2

,M= T* it

2 =49.250 kgcm

Nei piatti costituenticalastrello si ha corrispondentemente

3 ']' 3Tmax = _ "__= _ 5.500

2 2 -::-2-X-0-,8-X--1-2-= 430 kg/cmz

.MaTIax = = = - == -~.

W ----- -- =1280 kg/cm2

6X 0,8 X 122

49.250

Lo stato di sforzo e pertan to nell in .

non cOl1viene scendere a dimensioni . /I~m~ accettablle e comunque

Iegamen to troppo fiessib 'le III non per non rendere II col-

Nelle saldature di III ha infine co egamento tra calastrelli e profilati a [

5500

T = -::2-x-'0,-5--X-1-2- = 460 kg em-

49.250a=~~ __~ ~.

12 X 2 X 0,5 X 5 = 820 kg/cm2

valori anch essi accettabih.

-- Converra svolgere un ult . .aste composte compatte . errore esern pm con riferimento aUe

" Consideriamo pertan 0 un'asta com ressa .. .d inftesslOne l = 3 m dest:. P , Iunghezza liberaton. nata a SOpportare un azione assiale N 25

46

L'asta potra essere real.zzat con d e angolari a lati disuguah

come que rli rapp.esentati in fig 24b. Supponiamo di usare 2 L 60 X

120 X 10 in a. .ciaio tipo 1 disposti corne in fig 31a con oalastrelri

III piatto 80 X 10 ogni 60 crn.

Si ha

300

A x = = 793,82

300, 1 . y = = 91 79

3,3

60, 1 . 1 = = 47 < 50

127

Per },= dalla tab. 2.II si ha w =1,$3 e conseguentemerr e

w N 1 83 X 25 000(1=-----:---= = 1340 kg/crn2 < 1600

A 34,2

Non occorr- cioe far riferimento alla snellezza Ideal , 1 . * , la v ri-

fica dei calastrelh ruo essere eseguita come per l 'esempio prcedente

ric rdand ovv arnente che qui ogm oala.itrelo e co-t.tuiro da un solo

piatto.

in ece si p . eferisce collegare tra 101'0 i due profilati mediante

imbottiture (vedi hg. 31b) I'asta compostaJe- e essere verificata

con rierimento alla cnellezza ideale

che sale , 1 . ' = 1 2 X 102 - 20=103 perche 'inflessione laterale

si verifica in una direzione non coincidente con un asse ill simrnetria

ortogona.e della sezione (cfr. par. 2.2)

Corrispoodentemente si ha w = 2 08 e

(1=2,08 X 25.000 =1 520 kg/cm2 < 1600

34,2

Quante ai collegarnenti interrnedi essi vanno dimensionati per

l 'azione tagliante virtuale

2,08 X 25,000T* = -r--: 520 kg

100



60 30~ 60 !

'r----t

a )

t 60 • 30. ,60 .j..

b )

l~120)(60)( 10

48

J~ I+

-LI

l

eo

o!2:

g

; - - - - - - _ - - - - - - - - - - ~ - - - - - ~ ~ ~ ~ ~ ; , - - - - - - - - - - j" " --,- - - - - - - - - - - - = = ----------r--------'--'----·_;---/(-

-------3

L!

r - - - - L - ' - ,I II II II I

I • j

1~---"')

~ .,..60')(30

60

------~J

(

-::---:------=-----_J'+, -600

Fig. 31

1_1~60Q

essa corrisponde nel collegamento un'azione tagliante

h 60T = T* -- = 520 -- = 5500 kg,

It 5,7J,

largamente assorbita dai due cordoni di saldatura 8=7 mm pre-

visti. Infatti

5,5007: = ----- = 650 kg/cm2

•

0,7 X 2 X 6

Occorre infine ricordare che i collegamenti di estremita delle

aste composte vanno dimensionati sia per trasmettere I 'azione di

compressione dalla struttura restante all'asta in oggetto, sia per far

fronte agli effetti taglianti e flettenti locali.

2.5 Aste composte a sezione varia bile

Per aste composte con area della sezione trasversale approssi-

mativamente costante, ma con I'altezza variabile, sia per strutture

reticolari che per le travi a doppio T od analoghe, la verifica puo

effettuarsi come per l'asta a sezione costante purche si consideri un

opportuno momento di inerzia equivalente J* = c J max.

Nel caso di aste incernierate agli estremi e per 0,1 :( V :( 1,

essendo V =ViJmin(J max, per c valgono le espressioni indicate nei

quattro casi contemplati in fig. 32.

Accanto al fenomeno dell'inflessione laterale precedentemente con-

siderato e in linea generale da prendersi in considerazione per le astecompresse il possibile verificarsi di fenomeni di instabilita flessotor-

sionale.

49

Date post:	18-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	pinco-pallino
View:	657 times
Download:	4 times

Calastrelli e Imbottiture - Finzi Nova

Documents