Il modello di questo articolo tecnico si basa sul sistema di una piastra fazzoletto fissata ad una colonna, che è descritta più dettagliatamente a pagina 8.67 in [1].
Sistema della struttura
Fondamentalmente, il sistema è costituito da una colonna HEB 140, alla cui ala si deve saldare un fazzoletto per mezzo di una doppia saldatura d'angolo. Questa piastra collega la colonna con un elemento di trazione, che dovrebbe essere ignorato. Il carico agente è di 330 kN ed è assegnato ai tre fori dei bulloni nel sistema. Sebbene il carico sia noto qui, le forze richieste dovrebbero essere determinate dalle forze interne della piastra fazzoletto. Il carico serve solo per scopi di verifica.
Determinazione della risultante
La formula per la risultante è presa dalla Tabella 8.66c in [1].
Le singole componenti della forza possono essere calcolate come segue.
Le forze F così come il momento possono essere determinati definendo una sezione. Nella finestra di dialogo della sezione, dovrebbe essere considerato solo il piatto piastra.
Metodo 1
Dopo il calcolo, è possibile visualizzare graficamente le risultanti della sezione per ciascuna sezione.
Questi valori possono ora essere inseriti nelle formule corrispondenti. L'assegnazione delle risultanti alle forze è la seguente in questo esempio.
F1⊥, Ed = PX = 165,37 kN
F2⊥, Ed = PY = 0 kN
Riempi, Ed = PZ = 285,95 kN
MEd = MY = 8,38 kNm
Poiché le risultanti di sezione sono disposte in modo analogo agli assi globali, ulteriori trasformazioni dei risultati sarebbero necessarie per le saldature o le sezioni giacenti altrove, al fine di ottenere le forze e i momenti corrispondenti. Pertanto, mostriamo un altro metodo.
Metodo 2
Anche in questo caso, è possibile utilizzare la sezione già creata. Si aprirà il diagramma dei risultati corrispondente per un'ulteriore valutazione.
Tenendo conto del sistema superficie-asse locale, sono rappresentate le forze interne di base vx (= 0 poiché non ci sono carichi orizzontali) e nx nonché nxy. L'interpretazione dei risultati dei diagrammi fornisce di nuovo le forze richieste. Un altro calcolo è richiesto solo per la determinazione del momento. Per questo, i valori intermedi della forza interna di base nx vengono esportati nel foglio di calcolo Excel. Quindi, il momento risulta dalla somma delle forze dei singoli segmenti moltiplicata per la distanza corrispondente al centro della sezione.
I risultati di entrambi i metodi sono identici. Un controllo mentale decomponendo la forza di 330 kN che agisce ad un angolo di 30 ° risulta anche nelle coppie di forze e nel momento di:
F⊥, Ed = 330 ⋅ sin 30 ° = 165 kN
Riempimento, Ed = 330 ⋅ cos 30 ° = 285 kN
MEd = 165 ⋅ 0,05 = 8,3 kNm
Progettazione della saldatura d'angolo
La risultante può ora essere determinata mediante le forze e il momento.
N⊥, Ed = 165/34 + 8,38/(34²/6) = 9,20 kN/cm
V⊥, Ed = 0
Vll, Ed = 286/34 = 8,41 kN/cm
Fw, Ed = √ 9,2² + 8,41² = 12,46 kN/cm
Infine, questo viene confrontato con il valore di progetto dello stato limite ultimo della saldatura d'angolo. Si presume che lo spessore della saldatura d'angolo sia di 3 mm.
Fw, Rd = (36/√ 3 ⋅ 0,8 ⋅ 1,25) ⋅ 2 ⋅ 0,3 = 12,47 kN/cm
Fw, Ed = 12,46 kN/cm <Fw, Rd = 12,47 kN/cm
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