Antonio Cirillo
SE/E104 Acciaio

Calcoli strutturali - Progettazione e prassi del costruire - Eurocodice 3, Norme Norme Tecniche 2008 - Ordinanza sismica 3274 e i suoi aggiornamenti, Circolare 617/2009 - Travi • Telai • Travature reticolari • Collegamenti • Duttilità e modellazione strutturale • Esempi svolti in Excel • Nel CD Rom, calcoli di verifica dei principali elementi strutturali in Excel

Acciaio

2011

pp. 592

Prezzo €:75,00

Prezzo scontato €56,25

formato 17 x 24

 

(9788851306854)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

La nuova edizione del volume “Acciaio”, insieme ai volumi “Cemento Armato” e “Legno” completa la trattazione delle diverse tipologie strutturali analizzate a partire dagli Eurocodici e passando attraverso le normative italiane.

Nello specifico questa edizione di “Acciaio” integra l’Eurocodice 3, strumento normativo europeo indispensabile per tutti i tecnici del settore, con le Nuove Norme Tecniche del 2008, approfondite dalla Circolare Esplicativa 617 del 2009 e con l’Ordinanza 3274 e i suoi aggiornamenti, per quanto riguarda gli edifici in zona sismica.

Grazie allo sforzo fatto dall’autore di mettere in relazione le diverse fonti normative, sia attraverso una trattazione semplice che attraverso immagini ed esempi pratici, il nuovo volume “Acciaio” si pone ancora una volta come testo indispensabile per quanti operano nel settore delle costruzioni e della progettazione.
Completa il volume un CD Rom con i file in excel sviluppati, ma modificabili, in accordo con la filosofia delle nuove Norme che impongono al professionista di allegare, oltre ai risultati scaturiti da programmi di calcolo, anche i calcoli semplificati “fatti a mano”.

Prefazione

Introduzione

PARTE I STORIA, MATERIALE E TECNOLOGIA

Capitolo 1 BREVE STORIA DELLE COSTRUZIONI METALLICHE

1.1 Cenni storici: ponti in acciaio

Capitolo 2 STRUTTURE IN ACCIAIO

2.1 Acciaio: composizione e caratteristiche del materiale

2.1.1 Peculiarità dell’acciaio inossidabile

2.2 Materiali e prodotti

2.3 Acciai per strutture metalliche e per strutture composte

2.3.1 Acciai laminati

2.3.2 Acciaio per strutture saldate

2.3.3 Bulloni e Chiodi

2.3.4 Acciai inossidabili

2.3.5 Specifiche per acciai da carpenteria in zona sismica

2.3.6 Centri di trasformazione

2.4 Procedure di controllo su acciai da carpenteria

2.4.1 Controlli in stabilimento di produzione

2.4.2 Controlli nei centri di trasformazione

2.5 Tipologie di elementi strutturali

2.5.1 Lamiere

2.5.2 Travi

2.5.3 Colonne

2.5.4 Profilati formati a freddo

2.6 Collegamenti

2.6.1 Chiodature

2.6.2 Saldature

2.6.3 Bullonature

2.7 Collegamenti strutturali

2.7.1 Nodo colonna-fondazione

2.7.2 Nodo colonna-trave

2.7.3 Nodo trave-trave

2.7.4 Nodo trave-arcarecci

2.8 Edifici a un piano

2.8.1 Tipi di controventi longitudinali

2.8.2 Nomenclatura europea dei componenti

2.8.3 Analisi preliminare per la realizzazione di capannoni in acciaio

2.8.4 Attuale diffusione dei capannoni in acciaio

2.8.5 Problemi e scelte di progetto

2.8.6 Sottostrutture: analisi dei costi

2.9 Edifici multipiano

2.9.1 Griglia per la disposizione delle colonne

2.9.2 Inserimento di un nucleo resistente

2.9.3 Tipologie di solai utilizzabili negli edifici multipiano

PARTE II - ACCIAIO CON EC3

Capitolo 3 INTRODUZIONE STRUTTURE IN ACCIAIO

3.1 Principi generali

3.1.1 Definizioni e classificazioni

3.1.2 Requisiti del progetto

3.2 Caratteristiche tecniche del materiale

3.3 Classificazione delle sezioni trasversali

3.4 Resistenza delle sezioni trasversali

3.5 Proprietà delle sezioni

3.5.1. Area netta della sezione

3.6 Strutture e classi

Capitolo 4 CALCOLO DELLE SEZIONI

4.1 Calcolo a trazione

4.1.1 Asta soggetta a trazione

4.1.2 Diagramma di flusso logico da seguire

4.2 Verifica a compressione e carico di punta

4.2.1 Procedimento analitico per il calcolo del coefficiente ÷

4.2.2 Carico di punta con l’utilizzo di tabelle

4.2.3 Esempio di applicazione del metodo tabellare

4.2.4 Riepilogo

4.2.5 Curva di instabilità di riferimento per una sezione trasversale

4.2.6 Flusso logico per la determinazione dei parametri

4.2.7 Effetto del taglio sul carico di punta

4.3 Momento flettente

4.3.1 Momento di snervamento di calcolo

4.3.2 Momento di completa plasticizzazione

4.3.3 Diagrammi al crescere della sollecitazione flettente

4.3.4 Flusso logico per la verifica e momento flettente

4.4 Flessione e forza assiale

4.5 Flessione deviata

4.6 Pressoflessione e instabilità

4.6.1 Flessione e compressione assiale

4.6.2 Esempio: Flessione e compressione assiale con verifica di instabilità per presso-flessione

4.6.3 Verifica instabilità per presso-flessione

4.6.4 Verifica e pressoflessione secondo EC3 EN

4.7 Verifica a taglio

4.7.1 Nota sul comportamento a taglio di un profilo

4.7.2 Flusso logico per la verifica a taglio

4.8 Verifica a taglio e a momento flettente

4.9 Verifica all’imbozzamento

4.10 Verifica a torsione

4.10.1 Generalità

4.10.2 Torsione primaria

4.10.3 Torsione secondaria o da ingobbamento impedito

4.10.4 Verifica a torsione e taglio

4.11 Instabilità flesso-torsionale nelle travi

4.11.1 Fusso logico per la verifica a instabilità flesso torsionale

Capitolo 5 STATO LIMITE DI ESERCIZIO

5.1 Verifica a deformabilità

5.1.1 Esempio di verifica trave in acciaio

5.2 Verifica alla vibrazione allo SLE

5.3 Esempi di verifiche allo SLE

Capitolo 6 UNIONI

6.1 Unioni soggette a carichi statici

6.1.1 Principi generali

6.1.2 Classificazione delle unioni

6.1.3 Classificazione secondo la rigidità

6.1.4 Classificazione secondo la resistenza

6.1.5 Unioni con bulloni, chiodi o perni. Posizionamento dei fori per bulloni e chiodi

6.2 Disposizioni costruttive

6.3 Tipi di collegamenti

6.3.1 Chiodature

6.3.2 Bullonature

6.3.3 Saldature (“welds”)

6.3.4 Note sulle bullonature

6.3.5 Considerazioni sullo spessore dei piatti

6.4 Esempi di verifica delle unioni

6.4.1 Verifica bullonatura “normale” con funzionamento a taglio

6.4.2 Verifica bulloni ad attrito

6.4.3 Verifica delle saldature

Capitolo 7 COLLEGAMENTI TRAVE-COLONNA

7.1 Progetto e verifica dei collegamenti

7.2 Classificazione dei collegamenti trave-colonna

7.3 Classificazione in base alle caratteristiche geometriche o costruttive

7.3.1 Crisi di un nodo trave-colonna con I o H soggetto a momento

7.4 Rigidezza rotazionale Sj

7.5 Esempi pratici nodi

Capitolo 8 MEMBRATURE COMPOSTE

8.1 Introduzione

8.2 Tipi di aste composte

8.3 Criteri generali di verifica delle aste composte con sezione uniforme

8.4 Aste Abbottonate (“closely spaced”)

8.5 Aste calastrellate

8.6 Aste tralicciate

8.6.1 Verifica delle aste tralicciate

Capitolo 9 GIUNTI DI BASE

9.1 Piastre di base

9.1.1 Verifica della piastra di base

9.2 Tirafondi

Capitolo 10 TRAVATURE RETICOLARI

10.1 Definizione

10.2 Strutture reticolari

10.3 Tipi di travature reticolari

10.4 Tipi di capriate

10.4.1 Particolari capriate

10.5 Stabilità esterna della struttura: vincoli esterni

10.6 Stabilità interna della struttura

10.7 Risoluzione di una travatura reticolare isostatica

10.8 Metodo dei nodi

10.9 Metodo delle sezioni

10.10 Verifica delle aste di una travatura reticolare

10.11 Capriate

10.11.1 Esempio capriata risolta con il metodo dei nodi

10.11.2 Esempio travatura reticolare risolta con il metodo dei nodi

10.12 Deformazione di una travatura reticolare

Capitolo 11 VERIFICA ELEMENTI IN ACCIAIO CON EXCEL

11.1 Progetto e verifica collegamenti

11.2 Trave HEA semplicemente appoggiata (caso 1)

11.3 Trave HEA semplicemente appoggiata (caso 2)

11.4 Trave IPE semplicemente appoggiata

11.5 Pilastro IPE (caso 1)

11.6 Pilastro IPE (caso 2)

11.7 Bullonatura normale

11.8 Bullonatura presollecitata o ad attrito

11.9 Verifica trave IPE a mensola

11.10 Verifica trave IPE con incastro e carico uniforme

Capitolo 12 ESEMPIO DI STRUTTURA IN ACCIAIO

Capitolo 13 RIEPILOGO FORMULE PRINCIPALI

Capitolo 14 TABELLE PROFILI

14.1 Profilario elettronico in excel

Capitolo 15 DUTTILITÀ STRUTTURALE

15.1 Introduzione

15.2 Strutture in campo plastico

15.3 Collasso di una struttura

15.4 Cicli di carico

15.5 Nozione di cerniera plastica

15.6 Teoria della plasticità

15.6.1 Teorema dei lavori virtuali

15.6.2 Teorema della dissipazione massima

15.6.3 Diagrammi e meccanismi

15.6.4 Teorema statico

15.6.5 Teorema cinematico

15.6.6 Teorema combinato

15.6.7 Corollario di Feinberg

15.7 Metodo di calcolo del carico di collasso plastico dei telai

15.7.1 Metodo cinematico

15.7.2 Metodo statico

15.7.3 Metodo passo-passo

15.8 Analisi di una trave in campo plastico

15.9 Analisi di un telaio in campo plastico

15.10 Concetto di sicurezza in campo plastico

15.11 Il concetto di duttilità strutturale

15.11.1 La duttilità del materiale

15.11.2 La duttilità della sezione inflessa

15.11.3 La duttilità dei nodi trave-colonna

15.11.4 La duttilità degli elementi

15.11.5 La duttilità del sistema strutturale

15.11.6 Influenza della gerarchia delle resistenze

15.11.7 Tipi di risposta alle azioni di carattere ciclico

15.12 Duttilità e normativa

15.12.1 Campo statico monotono: metodi elastico, plastico e plastico in bilico

15.12.2 Campo dinamico: campo plastico d’obbligo

15.12.3 Saldature e intagli

15.13 Esempio di elementi con carico crescente

15.13.1 Mensola con carico uniforme

15.13.2 Trave semplice con carico uniforme

15.13.3 Travi iperstatiche

Capitolo 16 ANALISI STRUTTURALE

16.1 Modellazione strutturale

16.1.1 Impalcati: modellazione per i carichi verticali

16.1.2 Impalcato nel suo piano

16.1.3 Sintesi: modellazione struttura

16.2 Cimento delle strutture

16.2.1 Comportamento strutturale

16.2.2 Analisi del flusso di tensioni

16.2.3 Comportamento dell’acciaio

16.2.4 Analisi in base al livello di sollecitazione

16.2.5 Zone DP

16.2.6 Analisi a seconda della tipo di zona

16.2.7 Resistenza e duttilità tra crisi e collasso

16.2.8 Effetti del flusso nella sezione

16.2.9 Livelli di cimento

16.2.10 Comportamento dei materiali

16.3 Analisi in termini tensionali

16.4 Criterio di resistenza

16.4.1 Sollecitazioni valutate secondo il sistema principale

16.4.2 Sollecitazioni valutate secondo un sistema arbitrario

16.5 Modellazione strutturale per l’analisi

16.6 Analisi globale di una struttura

16.7 L’analisi strutturale secondo l’Eurocodice 3

16.7.1 Analisi elastica globale

16.7.2 I telai controventati

16.7.3 Telai non controventati: le imperfezioni globali

16.7.4 Telai nodi fissi e telai a nodi mobili

16.7.5 Imperfezioni delle membrature

16.7.6 L’analisi plastica globale

16.7.7 Tipi di analisi in relazione al tipo di collegamento trave-colonna

16.8 Applicazione della metodologia agli Stati Limite per un telaio

16.9 Modellazione e analisi strutture composte

16.10 Analisi strutturale

16.11 Analisi strutture con EC3

16.11.1 Analisi delle strutture

16.11.2 Effetti del secondo ordine

16.11.3 Imperfezioni

16.11.4 Modellazione dei collegamenti

16.12 Durabilità UNI EN 1993-1

16.12.1 Protezione

16.12.2 Forme degli elementi

16.12.3 Protezione delle superfici

16.12.4 Parti sensibili

16.12.5 Conclusioni

Capitolo 17 STRUTTURE IN ACCIAIO SECONDO LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI 2008

17.1 Costruzioni di acciaio (§ 4.2 delle NTC08)

17.2 Materiali (§ 4.2.1 delle NTC08)

17.3 Valutazione della sicurezza (§ 4.2.2 delle NTC08)

17.4 Analisi strutturale (§ 4.2.2 delle NTC08)

17.4.1 Classificazione delle sezioni

17.4.2 Capacità resistente delle sezioni

17.4.3 Metodi di analisi globale

17.4.4 Effetti delle deformazioni

17.4.5 Effetto delle imperfezioni

17.5 Verifiche (§ 4.2.4 delle NTC08)

17.5.1 Verifiche agli stati limite ultimi

17.5.2 Resistenza delle membrature

17.5.3 Stabilità delle membrature

17.5.4 Stabilità dei pannelli

17.5.5 Stato limite di resistenza a fatica (§ 4.2.4.1.4 delle NTC08)

17.5.6 Fragilità alle basse temperature

17.5.7 Resistenza di cavi, barre e funi

17.5.8 Resistenza degli apparecchi di appoggio

17.6 Verifiche agli stati limite di esercizio (§ 4.2.4.2 delle NTC08)

17.6.1 Spostamenti verticali

17.6.2 Spostamenti laterali

17.6.3 Stato limite di deformazioni delle anime

17.6.4 Stato limite di vibrazioni

17.6.5 Stato limite di plasticizzazioni locali

17.6.6 Scorrimento dei collegamenti ad attrito con bulloni ad alta resistenza

17.7 Verifiche per situazioni progettuali transitorie (§ 4.2.5 delle NTC08)

17.8 Verifiche per situazioni progettuali eccezionali (§ 4.2.6 delle NTC08)

17.9 Progettazione integrata da prove (§ 4.2.7 delle NTC08)

17.10 Unioni (§ 4.2.8 delle NTC08)

17.10.1 Unioni con bulloni, chiodi e perni soggetti a carichi statici

17.10.2 Unioni con bulloni o chiodi soggette a taglio e/o a trazione

17.10.3 Unioni a taglio per attrito con bulloni ad alta resistenza

17.10.4 Collegamenti con perni

17.10.5 Unioni saldate

17.10.6 Unioni soggette a carichi da fatica

17.10.7 Unioni soggette a vibrazioni, urti e/o inversioni di carico

17.11 Requisiti per la progettazione e l’esecuzione (§ 4.2.9 delle NTC08)

17.11.1 Spessori Limite

17.11.2 Acciaio incrudito

17.11.3 Giunti di tipo misto

17.11.4 Problematiche specifiche

17.11.5 Apparecchi di appoggio

17.11.6 Verniciatura e zincatura

17.12 Criteri di durabilità (§ 4.2.10 delle NTC08)

17.13 Resistenza al fuoco (§ 4.2.11 delle NTC08)

Capitolo 18 COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA

18.1 Progettazione per azioni sismiche

18.1.1 Requisiti nei confronti degli stati limite (§ 7.1 delle NTC08)

18.2 Criteri generali di progettazione e modellazione (§ 7.2 delle NTC08)

18.2.1 Criteri generali di progettazione

18.2.2 Caratteristiche generali delle costruzioni

18.2.3 Criteri di progettazione di elementi strutturali “secondari’’ ed elementi non strutturali

18.2.4 Criteri di progettazione degli impianti

18.2.5 Requisiti strutturali degli elementi di fondazione

18.2.6 Criteri di modellazione della struttura e azione sismica

18.3 Metodi di analisi (§ 7.3 delle NTC08)

18.3.1 Analisi lineare

18.3.2 Analisi non lineare

18.3.3 Analisi statica o dinamica

18.3.4 Analisi lineare dinamica

18.3.5 Analisi lineare statica

18.3.6 Valutazione degli spostamenti

18.3.7 Analisi non lineare statica

18.3.8 Analisi non lineare dinamica

18.3.9 Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica ed alla variabilità spaziale del moto

18.4 Criteri di verifica agli stati limite ultimi (§ 7.3.6 delle NTC08)

18.4.1 Verifiche degli elementi strutturali in termini di resistenza

18.4.2 Verifiche degli elementi strutturali in termini di duttilità e capacità di deformazione

18.4.3 Verifiche degli elementi non strutturali e degli impianti

18.5 Criteri di verifica agli stati limite di esercizio (§ 7.3.7 delle NTC08)

18.5.1 Verifiche degli elementi strutturali in termini di resistenza

18.5.2 Verifiche degli elementi strutturali in termini di contenimento del danno agli elementi non strutturali

18.5.3 Verifiche degli impianti in termini di mantenimento della funzionalità

Capitolo 19 COSTRUZIONI IN ACCIAIO

19.1 Costruzioni d’acciaio (§ 7.5 delle NTC08)

19.2 Caratteristiche dei materiali (§ 7.5.1 della NTC08)

19.3 Tipologie strutturali e fattori di struttura (§ 7.5.2 della NTC08)

19.3.1 Tipologie strutturali

19.3.2 Fattori di struttura

19.4 Flusso logico per costruzioni in acciaio

19.5 Flusso logico per calcolo spettro allo stato limite ultimo di una struttura in acciaio con controventi reticolati concentrici

19.6 Flusso logico per calcolo spettro allo stato limite ultimo di una struttura in acciaio con controventi eccentrici

19.7 Flusso logico per calcolo spettro allo stato limite ultimo di una struttura in acciaio a mensola

19.8 Regole di progetto generali per elementi strutturali dissipativi

19.8.1 Parti compresse e/o inflesse delle zone dissipative

19.8.2 Parti tese delle zone dissipative

19.8.3 Collegamenti in zone dissipative

19.9 Regole di dettaglio per tutte le tipologie strutturali (§ 6.5.3 dell’Ordinaria sismica)

19.9.1 Parti compresse delle zone dissipative

19.9.2 Parti tese delle zone dissipative

19.9.3 Collegamenti in zone dissipative

19.9.4 Fondazioni

19.9.5 Diaframmi e controventi orizzontali

19.10 Regole di dettaglio per le strutture intelaiate (§ 6.5.4 dell’Ordinanza sismica)

19.10.1 Classi di duttilità

19.10.2 Requisiti comuni alle due classi di duttilità

19.10.3 Telai a bassa duttilità

19.10.4 Telai ad alta duttilità

19.11 Regole di progetto specifiche per strutture intelaiate (§ 7.5.4 delle NTC08)

19.11.1 Travi

19.11.2 Colonne

19.11.3 Gerarchia delle resistenze trave-colonna

19.11.4 Collegamenti trave-colonna

19.11.5 Pannelli nodali

19.11.6 Collegamenti colonna-fondazione

19.12 Regole di progetto specifiche per strutture con controventi concentrici

19.13 Regole di dettaglio per i controventi concentrici (§ 5.5.5 dell’Ordinanza sismica)

19.13.1 Classi di duttilità

19.13.2 Requisiti comuni alle due classi di duttilità

19.13.3 Controventi concentrici a bassa duttilità

19.13.4 Controventi concentrici ad alta duttilità

19.14 Regole di progetto specifiche per strutture con controventi eccentrici (§ 7.5.6 delle NTC08)

19.15 Regole di dettaglio per i controventi eccentrici (§ 6.5.6 dell’Ordinanza sismica)

19.15.1 Definizione di “link’’

19.15.2 Resistenza ultima dei “link’’

19.15.3 Classi di duttilità

19.15.4 Requisiti comuni alle due classi di duttilità

19.15.5 Controventi eccentrici a bassa duttilità

19.15.6 Controventi eccentrici ad alta duttilità

19.15.7 Dettagli costruttivi

19.16 Strutture a mensola o a pendolo invertito (§ 6.5.7 dell’Ordinanza)

19.17 Strutture intelaiate controventate

19.18 Edifici in zona 4

Capitolo 20 STRUTTURE IN ACCIAIO IN ZONA SISMICA DA ORDINANZA 3274, 3316, 3431

20.1 Generalità (§ 6.1 dell’Ordinanza)

20.1.1 Principi di progettazione

20.2 Materiali (§ 6.2 dell’Ordinanza)

20.3 Tipologie strutturali e fattore di struttura (§ 6.3 dell’Ordinanza)

20.3.1 Tipologie strutturali

20.3.2 Criteri di dimensionamento

20.3.3 Fattore di struttura

20.4 Analisi strutturale

20.5 Regole di progetto e di dettaglio per strutture dissipative

20.5.1 Generalità

20.5.2 Regole di progetto
BIBLIOGRAFIA

Antonio Cirillo

Ingegnere civile strutturista, laureato all’Università di Pisa, svolge la libera professione in particolare nell’ambito della progettazione strutturale e della dinamica delle strutture.
Da anni studioso della materia nonché docente in corsi di formazione professionale per ingegneri, ha rivolto grande attenzione agli Eurocodici strutturali approfondendone i contenuti anche a fine divulgativo.