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.