EN 1993-1-8 Anima della colonna a trazione locale
Questa scheda esegue il calcolo della componente dell'anima della colonna soggetta a compressione locale e realizza i disegni esecutivi del giunto colonna-trave.
Questa scheda rappresenta il calcolo di un "componente" così come definito da EN-1993-1-8 (Eurocodice sulle strutture in acciaio, progettazione dei collegamenti).
La scheda di calcolo si presenta in CalcS come rappresentato nella figura sottostante.
Di seguito si descrivono i diversi "campi" da compilare nella scheda da parte del progettista per eseguire il calcolo e stampare la relativa relazione (in cui vengono riepilogati i dati di input e le verifiche che vengono eseguite).
Titolo della scheda: è il titolo della scheda, in cui poter inserire informazioni sul collegamento che si sta verificando (ad esempio il nome del collegamento, "Nodo1"...).
Column profile: profilo della colonna dall'elenco.
Beam profile: profilo della trave dall'elenco.
End plate dimension P1 P2 tp [mm]: dimensioni della piastra ed il suo spessore.
Supplementary web plate thicknesses: spessore piatto d'anima supplementare.
T-Stub leff: Lunghezza equivalente del T-stub lato flangia
Fx Fy Fz : forze di progetto nella trave.
Mx My Mz : momenti di progetto nella trave.
Column material: materiale della colonna.
Una volta compilata la scheda, con il comando "Calculate!" CalcS esegue la verifica richiesta. Si ottiene il risultato nel riquadro in basso, oppure cliccando su "View on window". Inoltre "Print dxf" permette di ottenere in formato ".dxf" gli esecutivi del nodo.
Per la verifica dell'anima della colonna soggetta a compressione locale si fa riferimento al paragrafo 6.2.6.2 del UNI EN1993-8, che utilizza il metodo delle componenti.
La resistenza di progetto a trazione del pannello d'anima viene calcolata come segue (formula 6.15 UNI EN 1993-1-8):
ω: fattore di riduzione che tiene conto dell'interazione con il taglio nel pannello d'anima della colonna
beff,t,wc : lunghezza efficace dell'anima della colonna
t wc :spessore dell'anima della colonna
f y,wc: tensione di snervamento dell'anima della colonna+
γ M0 : coefficente di sicurezza
ω: fattore di riduzione che tiene conto dell'interazione con il taglio nel pannello d'anima della colonna (Tabella 6.3 UNI EN EN 1993-1-8):
Si assume β=1 da Tabella 5.4 UNI EN 1993-1-8:
Avc area di taglio della colonna (EN 1993-1-1)
Avc= A - 2btf + (tw + 2r) x tf
Da notare che dal paragrafo 6.2.6.2 (6) si assume: tw=1.5 twc se viene aggiunta una piastra supplementare; tw=2 twc se vengono aggiunte due piastre supplementari da ambo i lati.
k wc: fattore di riduzione. Si assume pari a 0.75 a favore di sicurezza: questo equivale a dire che la colonna è massimamente impegnata dal punto di vista delle sollecitazioni tipo fibra.
beff,t,wc : lunghezza efficace dell'anima della colonna in compressione che viene assunta pari alla lunghezza effettiva dell'equivalente T-stub lato flangia colonna UNI EN 1993-1-8 paragrafo 6.2.6.3(3).
beff,t,wc= L eff
con
tfb: spessore della flangia della trave
ab: altezza di gola della saldatura trave-flangia
s: raccordo anima-piattabanda della colonna. In particolare s=rc
tfc: spessore della flangia della colonna
Esempio
Si cambia la tipologia di scheda con tasto destro "Change sheet type" e si sceglie tra quelle proposte "[EN 1993_1_8_WebInTransverseTension]".
Volendo si può attribuire un titolo personalizzato alla scheda inserendolo nel campo "Title of the Sheet".
Si procede compilando i campi richiesti per la verifica del pannello d'anima in trazione trasversale:
Column profile: HE 300 A
Beam profile: HE 180 A
End plate dimension P1 P2 tp [mm]: 40 60 100
Supplementary web plate thicknesses: 20 20 180
T-Stub leff: 100
Fx Fy Fz : 1 1 1
Mx My Mz : 1 1 1
Column material: S235
La resistenza di progetto a compressione del pannello d'anima viene calcolata come segue
Fc,wc,Rd = (ϖ kwc beff,t,wc twc f y,wc) / γ M0
Nella EN 1993-1-8 paragrafo 6.2.6.3 (8) si precisa che quando la colonna è rinforzata con una piastra supplementare, lo spessore effettivo che viene considerato è 1.4 volte twc (sia nel caso di una che per due piastre supplemementari) per acciai di tipo S 235, S 275 oppure S 355. Ciò vale quando le saldature sono cordoni d'angolo con altezza di gola a ≥ ts / √2.
Si calcolano tutti i dati necessari di seguito:
L'area di taglio della colonna (EN 1993-1-1)
Avc= A - 2btf + (tw + 2r) x tf = 11252 - 2*300*14+(11.9+2*27)*14 = 3774.6 mm2
La lunghezza efficace dell'anima in compressione è uguale alla lunghezza efficace del T-stub lato flangia colonna (EN 1993-1-8 6.2.6.3 (3)):
beff,t,wc= Leff
ponendo β=1 da Tabella 5.4 UNI EN 1993-1-8 allora
ϖ = ϖ1 = 1 / √((1+1.3(beff,t,wc * twc / Avc)2 ) = 1 / √((1+1.3(100 * 11.9 / 3774)2 )=0.94
Allora : Fc,wc,Rd = (ϖ beff,t,wc twc f y,wc) / γ M0 = 250633 N
Cliccando su "Calculate!" si ottiene la scheda della verifica dell'anima della colonna soggetta a compressione locale:
Si possono mettere a confronto i calcoli eseguiti analiticamente con quelli elaborati da CalcS.
Infine, "Print to DXF" rende accessibili i dettagli costruttivi in formato ".dxf".
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