Progettazione strutturale di un giunto di telaio in calcestruzzo (EN)
Il giunto di telaio analizzato farà parte di una reale struttura in calcestruzzo armato. Il telaio è alto 4 m, la luce è di 8 m e entrambe le colonne avranno vincoli di incastro.
1 Nuovo progetto
Avviamo IDEA StatiCa e selezioniamo l'applicazione Detail. Si apre la finestra guidata e si possono impostare il grado del calcestruzzo e dell'armatura e definire lo spessore del copriferro. Selezionare il tipo di modello 2D, la classe Giunti di telaio e la topologia Giunto a ginocchio.
Scegliendo un modello predefinito, il software genererà automaticamente la geometria, i carichi e l'armatura.
2 Geometria
Iniziare con la modifica della geometria. Il giunto a ginocchio predefinito (Elemento FJ1) è composto da una Colonna e una Trave. Modificare la sezione trasversale della colonna facendo clic su Modifica parametri.
Cambiamo le dimensioni della sezione trasversale.
Quindi aggiungere una nuova sezione trasversale per la trave.
Modificare nuovamente le dimensioni.
3 Carichi
Nel menu ad albero procedere alla definizione dei carichi. Due casi di carico e tre combinazioni non lineari sono stati aggiunti automaticamente dal software. Sono necessari due casi di carico per distinguere tra carichi permanenti e variabili e tre combinazioni per coprire le verifiche SLU e SLE.
Modifichiamo il caso di carico LC1 per gli effetti permanenti. Prima, rimuovere il carico distribuito dalla colonna.
Quindi è possibile modificare l'intensità del carico distribuito sulla trave. Nella tabella in basso impostare i valori delle Forze interne applicate alla sezione trasversale posta all'intersezione tra la colonna e la trave. Queste forze interne possono essere ottenute modellando e calcolando l'intero telaio con il corrispondente carico distribuito (30 kN/m per LC1 e 20 kN/m per LC2) in qualsiasi software CAE/FEM in pochi minuti.
Passare al caso di carico LC2 e ripetere i passaggi con valori diversi. Prima eliminare il carico distribuito LL3.
Quindi regolare il carico distribuito LL4 e le forze interne.
Facendo clic su SLU o Combinazioni SLE è possibile selezionare il tipo di combinazione e regolare i coefficienti parziali per ciascuna combinazione non lineare.
Per ciascuna Combinazione SLE è possibile selezionare quali verifiche normative devono essere eseguite.
4 Armatura
Una volta definito il carico, è possibile procedere alla progettazione dell'armatura. Prima di progettarla, è possibile eseguire lo strumento Ottimizzazione Topologica per vedere come dovrebbe apparire la disposizione dell'armatura più efficace se si desidera utilizzare il volume efficace selezionato della struttura.
Per un volume efficace del 20%, la struttura appare così (le linee rosse rappresentano la compressione e le linee blu rappresentano la trazione). È possibile passare tra i diversi volumi efficaci nella finestra di destra.
Procedere alla definizione delle Armature. Si modificheranno gli elementi creati dal modello.
Modificare il gruppo GB1; le barre verranno allungate fino al bordo sinistro:
5 Calcolo e Verifica
Avviare l'analisi facendo clic su Calcola nella barra multifunzione. Il modello di analisi viene generato automaticamente e i calcoli vengono eseguiti. Passare alla scheda Verifica. È ora possibile visualizzare il Riepilogo dei risultati. In alto a sinistra sono visibili tutti gli SLU e SLE con la relativa percentuale di sfruttamento.
Nella finestra di destra è visibile una tabella con risultati più dettagliati per le combinazioni di carico selezionate.
È possibile notare anche la riga Incremento. I valori P100%, V100% indicano che il calcolo è terminato con successo e che tutti i carichi permanenti e variabili sono stati applicati alla struttura.
Per aprire i risultati dettagliati dello SLU, fare clic sull'icona Resistenza. Come indicato nella tabella sopra, la combinazione C1 è stata utilizzata per la verifica SLU.
Utilizzando le icone nella barra multifunzione superiore, è possibile visualizzare tutte le verifiche normative. Nel Riepilogo sono presentati i principali risultati per SLU/SLE. Fare clic su Ancoraggio per visualizzare lo sfruttamento dell'aderenza tra calcestruzzo e armatura (con il punto più critico evidenziato nella figura).
È possibile visualizzare i risultati delle verifiche normative SLE (Limitazione delle tensioni, Ampiezza delle fessure e Freccia) in modo analogo.
6 Relazione
Infine, si accede alla scheda Relazione. IDEA StatiCa offre una relazione completamente personalizzabile da stampare o salvare in formato modificabile.
Hai progettato, ottimizzato e verificato normativamente un giunto di telaio secondo l'Eurocodice.