Strutture in acciaio: classificazione delle sezioni secondo le NTC 2018

Corso di Consolidamento degli Edifici T - Modulo 1

Corso di laurea in Ingegneria Edile ALMA MATER STUDIORUM Università di Bologna - Campus di Ravenna Strutture in acciaio CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI Docente: ing. Giacomo Bernagozzi giacomo.bernagozzi2@unibo.it https://www.unibo.it/sitoweb/giacomo.bernagozzi2/CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI [tratto da paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018] "Le sezioni trasversali degli elementi strutturali si classificano in funzione della loro capacità rotazionale"

Capacità Rotazionale delle Sezioni

Co = - 1 𝜃𝑟 con Or : rotazione della sezione corrispondente al raggiungimento della deformazione ultima Oy : rotazione della sezione corrispondente al raggiungimento dello snervamento "La classificazione delle sezioni trasversali degli elementi strutturali si effettua in funzione della loro capacità di deformarsi in campo plastico"

Classificazione delle Sezioni Trasversali

Classe 1: SEZIONI DUTTILI Classe 2: SEZIONI COMPATTE Classe 3: SEZIONI SEMI-COMPATTE Classe 4: SEZIONI SNELLE

Classificazione delle Sezioni - NTC 2018

2CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI [tratto da paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018]

Classe 1: Sezioni Duttili

• Si raggiunge la completa plasticizzazione con grande capacità di rotazione e elevata duttilità
• «la sezione è in grado di sviluppare una cerniera plastica avente la capacità rotazionale richiesta per l'analisi strutturale condotta con il metodo plastico [par. 4.2.3.2 di NTC 2018] senza subire riduzioni della resistenza»
• «Possono generalmente classificarsi come tali le sezioni con capacità rotazionale» Ce ≥3

Classe 2: Sezioni Compatte

• Si raggiunge la completa plasticizzazione con limitata capacità di rotazione e limitata duttilità
• «Possono generalmente classificarsi come tali le sezioni con capacità rotazionale» Ce ≥ 1,5
• Nel valutare la resistenza della sezione uso il metodo plastico [par. 4.2.3.2 di NTC 2018]

Classificazione delle Sezioni - NTC 2018 (Parte 2)

3CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI [tratto da paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018]

Classe 3: Sezioni Semi-Compatte

• Si raggiunge il limite elastico, ma non la completa plasticizzazione
• «nella sezione le tensioni calcolate nelle fibre estreme compresse possono raggiungere la tensione di snervamento, ma l'instabilità locale impedisce lo sviluppo del momento resistente plastico»
• Nel valutare la resistenza della sezione uso il metodo elastico [par. 4.2.3.2 di NTC 2018]

Classe 4: Sezioni Snelle

• Non si raggiunge il limite elastico
• «per determinarne la resistenza flettente, tagliante o normale, è necessario tener conto degli effetti dell'instabilità locale in fase elastica nelle parti compresse che compongono la sezione»
• «nel calcolo della resistenza la sezione geometrica effettiva può sostituirsi con una sezione efficace»; l'ambito è quello del metodo elastico con uso del metodo delle sezioni efficaci (o metodi equivalenti) [par. 4.2.3.2 di NTC 2018]

Tipi di Instabilità negli Elementi Strutturali in Acciaio

4TIPI DI INSTABILITA' NEGLI ELEMENTI STRUTTURALI IN ACCIAIO DUE TIPI

Instabilità Globale

• Se si manifesta, interessa l'elemento strutturale in tutta la sua lunghezza (o in una sua parte significativa).
• Si eseguono opportune verifiche di stabilità.
• Può manifestarsi per ogni elemento strutturale indipendentemente dalla classe della sezione trasversale.

Tipi di Instabilità negli Elementi Strutturali in Acciaio (Parte 2)

5TIPI DI INSTABILITA' NEGLI ELEMENTI STRUTTURALI IN ACCIAIO DUE TIPI

Instabilità Locale

• Se si manifesta, interessa soltanto le parti compresse della sezione trasversale dell'elemento strutturale.
• La classificazione delle sezioni trasversali si effettua in base alla capacità rotazionale delle sezioni stesse e alla loro capacità di plasticizzarsi senza manifestare fenomeni di instabilità locale.
• L'instabilità locale può interessare soltanto i profili con sezioni in classe 3 e in classe 4. M Esempio di instabilità locale M 1

Criteri per Classificare le Sezioni

6CRITERI PER CLASSIFICARE LE SEZIONI [paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018] La norma prevede di classificare le sezioni mediante criteri basati sulla valutazione del rapporto lunghezza/spessore delle parti costituenti la sezione. Tabelle di NTC 2018: "Massimi rapporti larghezza spessore per parti compresse"

Tabelle NTC 2018 per Classificazione Sezioni

• Tab. 4.2.III PARTI INTERNE COMPRESSE
• Tab. 4.2.IV PIATTABANDE ESTERNE
• Tab. 4.2.V ANGOLARI E SEZIONI TUBOLARI «La classe di una sezione composta corrisponde al valore di classe più alto tra quelli dei suoi elementi componenti.»

Criteri per Classificare le Sezioni (Parte 2)

7CRITERI PER CLASSIFICARE LE SEZIONI [paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018] Le tabelle in oggetto contengono DISEGUAGLIANZE DEL TIPO t VI dove C : lunghezza di parti interne compresse o di piattabande esterne t : spessore dell'elemento considerato componente la sezione n : numero che dipende dalla classe e dal tipo di sollecitazione applicata : dipende dal materiale (ovvero dal tipo di acciaio considerato) E= V 235 fyk

Esempi di Valori per Materiale

Esempi: per S235 £= 1 per S275 £ = 0,92 per S355 £ = 0,81 con fyk in [N/mm2]

Criteri per Classificare le Sezioni (Parte 3)

8CRITERI PER CLASSIFICARE LE SEZIONI [paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018]

Estratto da Tab. 4.2.III di NTC 2018: Parti Interne Compresse

PARTI INTERNE COMPRESSE Classe Parte soggetta a flessione Parte soggetta a compressione C t 1 C ≤ 72 € C -≤ 33 € t 2 ≤ 83 € ≤ 38 € t 3 ≤ 124 ε ≤ 42 € t UNUNON t t t

Criteri per Classificare le Sezioni (Parte 4)

9CRITERI PER CLASSIFICARE LE SEZIONI [paragrafo 4.2.3.1 di NTC 2018]

Estratto da Tab. 4.2.IV di NTC 2018: Piattabande Esterne

Estratto da Tab. 4.2.IV di NTC 2018: PIATTABANDE ESTERNE C t Classe Piattabanda esterna soggetta a compressione 1 C - t 9 𝜀 2 C ≤ 10 ₴ t 3 ≤ 14 ε t 10