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001600

Dipl.-Ing. (BA) Sandy Matula

2019-12-04

Progetto della sezione trasversale di una colonna sotto Forza assiale e flessione

In questo articolo tecnico, una colonna incernierata con una forza assiale che agisce al centro e un carico lineare che agisce sull'asse maggiore è progettata secondo EN 1993-1-1 con l'aiuto del modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3. Stützenkopf und Stützenfuß werden als Gabellager angenommen. Die Stütze ist zwischen den Auflagern nicht gegen Verdrehen gehalten. Der Querschnitt der Stütze ist ein HEB 360 aus S235.

Sistema, carico e forze interne

Sistema, carico, forze interne

Proprietà della sezione

h = 300 mm, b = 360 mm, t_s = 12,5 mm, t_g = 22,5 mm, r = 27 mm
A = 180,60 cm², I_y = 43.190 cm⁴, W_y = 2.400 cm³

\begin{array}{l} A_{v} = A - 2 \cdot b \cdot t_{g} (t_{s} \cdot 2 \cdot r) \cdot t_{g} \\ A_{v} = 180.60 - 2 \cdot 30 \cdot 2.25 (1.25 \cdot 2 \cdot 2.70) \cdot 2.25 = 60.56 cm ² \end{array}

Proprietà della sezione A_di

Sezione della trave HEB 360, S235

Nachweis der Querschnittsklasse

[1] Tabelle 5.2, zweiseitig gestützte Querschnittsteile
Web: c = 261 mm, t = 12,5 mm

prov (\frac{c}{t}) = (\frac{261}{12.5}) = 20.88 < limit (\frac{c}{t}) = 33 \cdot ε = 33 \cdot 1 = 33

Verifica della classe di sezione - anima

Der Steg erfüllt die Anforderungen an die Querschnittsklasse 1.

[1] Tabelle 5.2, einseitig gestützte Querschnittsteile
Gurt: c = 116,8 mm, t = 22,5 mm

prov (\frac{c}{t}) = (\frac{116.8}{22.5}) = 5.19 < limit (\frac{c}{t}) = 9 \cdot ε = 9 \cdot 1 = 9

Verifica della classe della sezione trasversale - corrente

Der Gurt erfüllt die Anforderungen an die Querschnittsklasse 1.

Der gesamte Querschnitt kann demnach in Querschnittsklasse 1 eingeordnet werden.

Querschnittsnachweis Druck nach 6.2.4

\begin{array}{l} \frac{N_{Ed}}{N_{c, Rd}} \leq 1.0 \\ N_{c, Rd} = \frac{A \cdot f_{y}}{γ_{M 0}} = \frac{180.60 \cdot 23.5}{1.0} = 4244.10 kN \\ \frac{2000.00}{4244.10} = 0.47 \leq 1 \end{array}

Pressione di progetto della sezione trasversale secondo 6.2.4

→ Il progetto è completato.

Querschnittsnachweis Querkraft in Achse z nach 6.2.6

\begin{array}{l} V_{c, Rd} = V_{pl, Rd} = \frac{A_{v} \cdot \frac{f_{y}}{\sqrt{3}}}{γ_{M 0}} = \frac{60.56 \cdot \frac{23.5}{\sqrt{3}}}{1.0} = 821.66 kN \\ \frac{\max V_{z, Ed}}{V_{pl, Rd}} = \frac{48.75}{821.66} = 0.06 \leq 1 \\ \frac{h_{w}}{t_{w}} = \frac{315}{12.5} = 25.2 \leq 72 \cdot \frac{ε}{η} = 72 \cdot \frac{1.0}{1.2} = 60.00 \end{array}

Forza di taglio di progetto della sezione trasversale nell'asse z secondo 6.2.6

→ Il progetto è completato. Kein Schubbeulnachweis erforderlich.

Querschnittsnachweis Biegung, Quer- und Normalkraft nach 6.2.9.1

La forza assiale deve essere presa in considerazione se:

\begin{array}{l} N_{Ed} \geq 0.25 \cdot N_{pl, Rd} \\ N_{Ed} = 2000 kN > 0.25 \cdot 4244.10 = 1061.03 kN \end{array}

Considerazione della forza assiale per la prova di sezione

\begin{array}{l} N_{Ed} \geq \frac{0.5 \cdot h_{w} \cdot t_{w} \cdot f_{y}}{γ_{M 0}} \\ N_{Ed} = 2000 kN > \frac{0.5 \cdot 31.50 \cdot 1.25 \cdot 23.5}{1.0} = 462.66 kN \end{array}

Considerazione della forza assiale

→ La forza assiale deve essere presa in considerazione.

\begin{array}{l} M_{N, y, Rd} = 630.51 \cdot \frac{(1 - 0.471)}{(1 - 0.5 \cdot 0.252)} = 381.62 kNm \\ \frac{\max M_{y, Ed}}{{M_{N}}_{, y, Rd}} = \frac{79.22}{381.62} = 0.21 < 1.0 \end{array}

Flessione, taglio e forza assiale di progetto della sezione trasversale secondo 6.2.9.1

→ Il progetto è completato.

Verifica delle sezioni trasversali

Knowledge Base

KB 001600 | Verifica di sezioni trasversali di una colonna sotto forza assiale e flessione

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Bibliografia

DIN. (1993). Eurocodice 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
Manuale RF-/STEEL EC3. Tiefenbach: Software Dlubal.
Alberto, A. Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Colonia: Bundesanzeiger, 2018

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