Instabilità flesso-torsione
Instabilità flesso-torsione
Buonasera a tutti, sono un giovane ingegnere nuovo nel forum. Avrei un dubbio per quanto riguardo l’instabilità flesso torsionale. Sia le NTC 2018 che l’Eurocodice, fanno riferimento nel calcolo del Mcr alla distanza tra appoggi flesso-torsionali. Nel caso di una trave semplicemente appoggiata, che tipo di appoggi bisogna prevedere per seguire questa formula e considerare la realtà dei fatti? Che resistenza a torsione devono avere? Ringrazio in anticipo
Re: Instabilità flesso-torsione
Estratto dell’Eurocodice
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Re: Instabilità flesso-torsione
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Alessandro Desimoni
- Messaggi: 5
- Iscritto il: 13 dic 2024, 09:17
Re: Instabilità flesso-torsione
Buongiorno,
come ha correttamente osservato, la lunghezza “L” che compare nelle formule del momento critico si riferisce alla distanza tra due ritegni torsionali.
La formula [F 1] dell’ENV 1993-1-1 Appendice F è riferita all’unica condizione di carico e vincolo per la quale Mcr è calcolabile analiticamente in forma chiusa: trave dotata di sezione doppiamente simmetrica, vincolata isostaticamente agli estremi, estremità libere di ingobbarsi (schema "fork type") e inflessa da un momento costante.
Lo schema “fork type” è descritto nella seguente figura:
Come può rilevare, è uno schema di vincolo che blocca gli spostamenti laterali e la rotazione attorno all’asse longitudinale della trave, mentre consente il libero ingobbamento della sezione.
La successiva formula [F 2] (formula a 3 fattori di Clark e Hill, 1960 modificata da Greiner et al.) introduce, tra gli altri, i coefficienti k e kw, che consentono di considerare rispettivamente differenti condizioni di vincolo alla rotazione degli estremi della trave nel piano e differenti vincoli all’ingobbamento ai due estremi.
Per poter utilizzare le formule di cui sopra, è necessario quindi riprodurre lo schema fork type nelle connessioni all’estremità della membratura, quindi vincolare la trave alle traslazioni laterali e alla rotazione attorno all’asse.
Parlando di connessioni trave-colonna (o trave principale-trave secondaria) che simulano una cerniera nel piano, una classica connessione a squadrette possiede la necessaria rigidezza per simulare lo schema fork type; affinché il vincolo sia efficace, è opportuno che le squadrette si estendano per almeno il 60% dell'altezza della trave. Il giunto a squadrette consente il libero ingobbamento della trave.
Un giunto flangiato (che determina una trasmissione di momento flettente nel piano, la cui entità dipende dall’estensione della end plate e dalla rigidezza della connessione), oltre a replicare lo schema fork type, impedisce anche l’ingobbamento della sezione della trave, a patto che il nodo sia dotato di opportuni irrigidenti atti a contrastare la spinta delle ali.
Oltre al riferimento normativo da lei citato, può trovare maggiori dettagli per il calcolo di Mcr nel documento ECCS n.119 e nell’appendice I dell’EN 1999-1-1 sull’alluminio.
Inoltre, per condizioni di carico e vincolo più complesse, può utilizzare il software freeware LTBeamN del CTICM. Con tale software può inserire le effettive rigidezze traslazionali, rotazionali e di warping agli estremi della trave, per poter calcolare in modo più accurato Mcr (per connessioni particolari può determinare tali rigidezze con modelli FEM di dettaglio del nodo).
Le segnalo, infine, che sta per essere annunciato un corso CTA che si terrà nei mesi di gennaio, febbraio e marzo durante il quale la tematica verrà trattata in dettaglio.
come ha correttamente osservato, la lunghezza “L” che compare nelle formule del momento critico si riferisce alla distanza tra due ritegni torsionali.
La formula [F 1] dell’ENV 1993-1-1 Appendice F è riferita all’unica condizione di carico e vincolo per la quale Mcr è calcolabile analiticamente in forma chiusa: trave dotata di sezione doppiamente simmetrica, vincolata isostaticamente agli estremi, estremità libere di ingobbarsi (schema "fork type") e inflessa da un momento costante.
Lo schema “fork type” è descritto nella seguente figura:
Come può rilevare, è uno schema di vincolo che blocca gli spostamenti laterali e la rotazione attorno all’asse longitudinale della trave, mentre consente il libero ingobbamento della sezione.
La successiva formula [F 2] (formula a 3 fattori di Clark e Hill, 1960 modificata da Greiner et al.) introduce, tra gli altri, i coefficienti k e kw, che consentono di considerare rispettivamente differenti condizioni di vincolo alla rotazione degli estremi della trave nel piano e differenti vincoli all’ingobbamento ai due estremi.
Per poter utilizzare le formule di cui sopra, è necessario quindi riprodurre lo schema fork type nelle connessioni all’estremità della membratura, quindi vincolare la trave alle traslazioni laterali e alla rotazione attorno all’asse.
Parlando di connessioni trave-colonna (o trave principale-trave secondaria) che simulano una cerniera nel piano, una classica connessione a squadrette possiede la necessaria rigidezza per simulare lo schema fork type; affinché il vincolo sia efficace, è opportuno che le squadrette si estendano per almeno il 60% dell'altezza della trave. Il giunto a squadrette consente il libero ingobbamento della trave.
Un giunto flangiato (che determina una trasmissione di momento flettente nel piano, la cui entità dipende dall’estensione della end plate e dalla rigidezza della connessione), oltre a replicare lo schema fork type, impedisce anche l’ingobbamento della sezione della trave, a patto che il nodo sia dotato di opportuni irrigidenti atti a contrastare la spinta delle ali.
Oltre al riferimento normativo da lei citato, può trovare maggiori dettagli per il calcolo di Mcr nel documento ECCS n.119 e nell’appendice I dell’EN 1999-1-1 sull’alluminio.
Inoltre, per condizioni di carico e vincolo più complesse, può utilizzare il software freeware LTBeamN del CTICM. Con tale software può inserire le effettive rigidezze traslazionali, rotazionali e di warping agli estremi della trave, per poter calcolare in modo più accurato Mcr (per connessioni particolari può determinare tali rigidezze con modelli FEM di dettaglio del nodo).
Le segnalo, infine, che sta per essere annunciato un corso CTA che si terrà nei mesi di gennaio, febbraio e marzo durante il quale la tematica verrà trattata in dettaglio.
Re: Instabilità flesso-torsione
La ringrazio della risposta. Nel caso di una trave semplicemente appoggiata su due pareti in muratura, si potrebbero considerare gli appoggi come ritegni torsionali come le squadrette che diceva lei? Come iscriversi al corso?
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Alessandro Desimoni
- Messaggi: 5
- Iscritto il: 13 dic 2024, 09:17
Re: Instabilità flesso-torsione
Buongiorno,
affinché un ritegno torsionale possa considerarsi efficace, è necessario che impedisca i possibili movimenti laterali di entrambe le ali del profilo.
Una trave semplicemente appoggiata su una parete in muratura potrà avere entrambe le ali efficacemente contrastate lateralmente tramite, ad esempio, i corsi di muratura superiori al piano di appoggio del profilo, che dovranno essere opportunamente accostati e incuneati al profilo stesso.
Per quanto riguarda il corso, a inizio settimana prossima troverà la locandina con date, programma e link di iscrizione sulla home page del sito del CTA.
affinché un ritegno torsionale possa considerarsi efficace, è necessario che impedisca i possibili movimenti laterali di entrambe le ali del profilo.
Una trave semplicemente appoggiata su una parete in muratura potrà avere entrambe le ali efficacemente contrastate lateralmente tramite, ad esempio, i corsi di muratura superiori al piano di appoggio del profilo, che dovranno essere opportunamente accostati e incuneati al profilo stesso.
Per quanto riguarda il corso, a inizio settimana prossima troverà la locandina con date, programma e link di iscrizione sulla home page del sito del CTA.
Re: Instabilità flesso-torsione
La ringrazio