Unioni V. Travature reticolari piane con profilati tubolari

Il modulo Unioni V – Travature reticolari con profilati tubolari consente a CYPECAD, alle sue strutture 3D integrate e a CYPE 3D di eseguire il calcolo e il dimensionamento automatico di unioni complanari di profilati tubolari come quelle che si realizzano comunemente in travature reticolari piane con tubi circolari cavi, tubi rettangolari cavi, tubi quadrati cavi e tubi costituiti da due profilati a C laminati a cassone saldati con cordone continuo. Sebbene la versione corrente del modulo comprende solamente unioni saldate, il modulo incrementerà le sue prestazioni al fine di comprendere unioni bullonate.

In Tipologia di unioni di travature reticolari piane implementate con profilati tubolari e in Normativa implementata per il calcolo di unioni di travature reticolari piane con profilati tubolari è possibile consultare i tipi di unioni che dimensiona attualmente il modulo Unioni V e le norme che si possono utilizzare.

INDICE

Normative implementate per il calcolo di unioni di travature reticolari piane con profilati tubolari
- Normative relative all'acciaio
- Serie di bulloni
Tipologia di unioni di travature reticolari piane implementate con profilati tubolari
Dimensionamento di unioni di travature reticolari piane con profilati tubolari
Combinazione di tipi differenti di sezioni di profilati tubolari nello stesso nodo
Consultazione di unioni di profilati tubolari di travature reticolari piane
Altri moduli di CYPE 3D e CYPECAD
Programmi correlati

Normative implementate per il calcolo di unioni di travature reticolari piane con profilati tubolari

Normative relative all'acciaio

Le norme implementate per il calcolo di unioni di travature reticolari piani con profilati tubolari in CYPECAD, in CYPE 3D e in strutture 3D integrate di CYPECAD sono le seguenti:

ABNT NBR 8800 (Brasile)
ABNT NBR 8800:2008 (Brasile)
ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internazionale)
ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internazionale)
CTE DB SE-A (Spagna)
EAE (Spagna)
Eurocodice 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento generale)
Eurocodice 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (con Appendice Nazionale per la Francia)
Eurocodice 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (con Appendice Nazionale per il Portogallo)
Eurocodice 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento generale adattato per l’Italia)
IS 800: 2007 (India)
NTC: 14-01-2008 (Italia)

Sono state inoltre implementate le correzioni eseguite dal CEN (European Committee For Standardization) nell’Eurocodice 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).

Serie di bulloni

A seconda della norma utilizzata relativa all'acciaio, le serie di bulloni che si possono impiegare (per i tipi di unioni mediante giunzione con lamiera frontale bullonata) sono quelle indicate nella seguente tabella:

Normative relative all'acciaio	Serie di bulloni precaricati	Serie di bulloni non precaricati
ABNT NBR 8800 (Brasile) ABNT NBR 8800:2008 (Brasile)	ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M ISO 4016	ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M
ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internazionale) ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internazionale)	ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M	ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M
CTE DB SE-A (Spagna) EAE (Spagna) Eurocodice 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento generale) Eurocodice 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (con Appendice Nazionale per la Francia) Eurocodice 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (con Appendice Nazionale per il Portogallo) Eurocodice 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento generale adattato per l’Italia) NTC: 14-01-2008 (Italia)	ISO 7411 ISO 7412 EN 14399-3, Sistema HR EN 14399-4, Sistema HV	ISO 4014 ISO 4017
IS 800: 2007 (India)	ISO 7411 ISO 7412	ISO 4014 ISO 4017

Tipologia di unioni di travature reticolari piane implementate con profilati tubolari

Tenendo in considerazione la forma geometrica delle aste che si incontrano nel nodo, le unioni implementate di travature reticolari piane con profilati tubolari sono le seguenti:

Nodo a Y ⁽¹⁾	Nodo a T ⁽¹⁾	Nodo a X ⁽¹⁾
Nodo a doppia Y ⁽¹⁾	Nodo a K senza sovrapposizione ⁽¹⁾	Nodo a K con sovrapposizione ⁽¹⁾
Nodo a N senza sovrapposizione ⁽¹⁾	Nodo a N con sovrapposizione ⁽¹⁾	Nodo KT senza sovrapposizione ⁽¹⁾
Nodo KT con sovrapposizione ⁽¹⁾	Nodo doppia K senza sovrapposizione ⁽¹⁾	Nodo doppia K con sovrappozione ⁽¹⁾
Tubo a gomito senza diagonale	Tubo a gomito con diagonale ⁽¹⁾	Nodo a L ⁽¹⁾
Unione a gomito KT senza sovrapposizione ⁽¹⁾	Unione a gomito KT con sovrapposizione ⁽¹⁾	Giunzione di due elementi circolari cavi allineati di identico diametro esterno mediante lamiera frontale bullonata senza irrigidimenti ⁽²⁾
Giunzione di due elementi circolari cavi allineati di identico diametro esterno mediante lamiera frontale bullonata con irrigidimenti ⁽²⁾	Giunzione di due elementi con sezione rettangolare cava allineati dello stesso tipo e di identiche dimensioni mediante lamiera frontale bullonata senza irrigidimenti ⁽³⁾

⁽¹⁾ Se i cordoni della travatura reticolare sono rappresentati da tubi rettangolari cavi (quadrati, rettangolari o a doppio C a cassone), quelli delle diagonali e dei montanti possono combinarsi con tubi circolari, rettangolari, quadrati o a doppio C a cassone. Se i profilati che costituiscono i cordoni della travatura reticolare sono rappresentati da tubi circolari cavi, anche i profilati delle diagonali e dei montanti devono essere tubi circolari cavi.

⁽²⁾ Il programma ritaglia automaticamente le lamiere trasformandole in una corona circolare a seconda delle delle dimensioni degli elementi che si intendono collegare.

⁽³⁾ In questa giunzione si dispongono unicamente due colonne di bulloni lungo i due lati di maggior dimensione degli elementi da collegare. Non si dispongono irrigidimenti, ma si ritagliano le lamiere con forma concentrica in funzione della dimensione degli elementi da collegare.

Dimensionamento di unioni di travature reticolari piane con profilati tubolari

Oltre a eseguire tutte le verifiche di resistenza indicate dalle norme, il programma calcola e rappresenta le preparazioni di bordi degli estremi dei tubi per poter realizzare correttamente i cordoni di saldatura.

I tubi devono essere profilati saldati e il requisito per poter dimensionare qualsiasi nodo è che l'asta che agisce in qualità di cordone sia un elemento passante se il nodo è intermedio.

In seguito si indicano le verifiche geometriche e di resistenza che si eseguono:

In Tubi circolari cavi
- Verifiche geometriche che si eseguono in nodi con cordoni circolari
  - Per i cordoni:
    - Tensione di snervamento massima
    - Rapporto tra il diametro del cordone e il suo spessore
    - Classe della sezione (per cordoni compressi)
    - Spessore minimo e massimo del cordone
  - Per le aste di riempimento
    - Tensione di snervamento massima
    - Rapporto tra il diametro dell'asta e il suo spessore
    - Classe della sezione (per elementi compressi)
    - Spessore minimo e massimo della barra
    - Angolo minimo tra le aste di riempimento e il cordone
    - Rapporto tra il diametro dell'asta di riempimento e il diametro del cordone
    - Distanza minima tra aste di riempimento
    - Sovrapposizione minima tra aste di riempimento
- Verifiche di resistenza che si eseguono in nodi con cordoni circolari
  - Plasticizzazione della faccia del cordone
  - Punzonamento per taglio della faccia del cordone
  - Interazione tra azione assiale e momenti flettenti
  - Interazione tra azione assiale e taglio nel cordone
  - Taglio in corrispondenza della faccia del cordone nel caso di aste sovrapposte
  - Si verifica l'asta sovrapposta come cordone dell'asta che si sovrappone (per sovrapposizione superiore alla sovrapposizione limite indicata nella norma)
  - Plasticizzazione locale dell'asta che si sovrappone
In Tubi rettangolari cavi, Tubi cuadrati cavi e Tubi costituiti da un profilato a doppia C a cassone saldati con cordone continuo
- Verifiche geometriche che si eseguono in nodi con cordoni rettangolari
  - Per i cordoni
    - Tensione di snervamento massima
    - Classe della sezione
    - Spessore minimo e massimo del cordone
    - Rapporto tra la larghezza e l'altezza dell'asta
    - Rapporto tra la larghezza e lo spessore dell'asta
    - Rapporto tra l'altezza e lo spessore dell'asta
  - Per le aste di riempimento
    - Tensione di snervamento massima
    - Classe della sezione (per elementi compressi)
    - Spessore minimo e massimo dell'asta
    - Angolo minimo tra le aste di riempimento e il cordone
    - Rapporto tra la larghezza e l'altezza dell'asta
    - Rapporto tra la larghezza e lo spessore dell'asta
    - Rapporto tra la larghezza e lo spessore dell'asta
    - Rapporto tra la larghezza dell'asta di riempimento e la larghezza del cordone
    - Spaziatura minima tra aste di riempimento
    - Sovrapposizione minima tra aste di riempimento
    - Rapporto tra la larghezza dell'asta che si sovrappone e la larghezza dell'asta sovrapposta
- Verifiche di resistenza che si eseguono in nodi con cordoni rettangolari
  - Plasticizzazione della faccia del cordone
  - Rottura della parete laterale del cordone
  - Esaurimento locale dell'asta di riempimento considerando la sua larghezza efficace
  - Punzonamento per taglio della faccia del cordone
  - Interazione tra azione assiale e momenti flettenti
  - Interazione tra azione assiale e taglio nel cordone
  - Taglio in corrispondenza della faccia del cordone nel caso di aste sovrapposte
  - Si verifica l'asta sovrapposta come cordone dell'asta che si sovrappone (per sovrapposizione superiore alla sovrapposizione limite indicata nella norma)
  - Esaurimento per distorsione del cordone in nodi T-Y per momento flettente al di fuori del piano della travatura reticolare

I cordoni di saldatura si dimensionano affinché presentino una resistenza almeno uguale alla minor resistenza delle aste da collegare

Combinazione di tipi differenti di sezioni di profilati tubolari nello stesso nodo

I differenti tipi di sezioni di profilati tubolari risolti mediante il modulo Unioni V (tubi circolari cavi, tubi rettangolari cavi, tubi quadrati cavi e tubi costituiti da un profilato a doppia C laminato a cassone saldati con cordone continuo) possono combinarsi nello stesso nodo con le seguenti condizioni:

Se i profilati che costituiscono i cordoni della travatura reticolare sono tubi rettangolari cavi, tubi quadrati cavi o formati da un profilato a doppia C a cassone; i profilati delle diagonali e dei montanti possono combinarsi nello stesso nodo con qualsiasi sezione tubolare implementata (tubo circolare cavo, tubo rettangolare cavo, tubo quadrato cavo o costituito da un profilato a doppio C laminato a cassone daldati con cordone continuo).
Se i profilati che costituiscono i cordoni della travatura rettangolare sono tubi circolari cavi, anche i profilati assegnati alle diagonali e ai montanti devono essere tubi circolari cavi.

Consultazione di unioni di profilati tubolari di travature reticolari piane

In seguito al calcolo è possibile consultare le unioni che sono state dimensionate dal programma.

CYPECAD e CYPE 3D posizionano cerchi di diversi colori nei nodi per indicare se sono state dimensionate tutte le unioni del nodo, se ne sono state dimensionate solo alcune o se il nodo non presenta nessuna unione dimensionata.

Se si avvicina il cursore a un nodo in cui ci sono unioni dimensionate comparirà un riquadro informativo in cui si indicano i tipi di unioni dimensionate associate a tale nodo; cliccando su di esso si mostra un dialogo con tre linguette contenenti l’informazione seguente:

I dettagli costruttivi delle unioni risolte
L’elenco di verifiche e misurazione delle unioni risolte
Le viste 3D reali dei nodi. È possibile visualizzare una vista 3D reale di ciascun nodo con ogni unione dimensionata dal programma in prospettiva conica isometrica. Gli elementi costituenti l’unione (aste, lamiere di chiusura, saldature) si disegnano in colori differenti. Inoltre, l’utente può ruotare e ingrandire liberamente la vista 3D; queste caratteristiche agevolano di gran lunga la comprensione dell’assemblaggio del nodo.