Sezione rettangolare piena in acciaio soggetta a sforzo normale e taglio secondo la SIA 263

La norma determina quali dati compaiono e come si ricava ogni valore.

Elemento

Proprietà dei materiali, comuni a tutte le verifiche. La sezione non è comune: la SIA 263 la classifica in base alle sollecitazioni; appartiene quindi a ogni verifica e compare con essa.

Informazioni su questa verifica

cifre, esempio di calcolo e domande

Verifica l’interazione tra uno sforzo normale e uno sforzo di taglio su una sezione rettangolare piena, secondo la SIA 263:2013: dapprima il taglio da solo, poi lo sforzo normale sul minore di due modelli plastici. Ogni passaggio mostra la sua formula e la cifra della norma da cui deriva.

Che cosa verifica

Che cosa inserisce e che cosa ottiene

Inserisce fy,k e τy,k dalla tabella 1 del Suo esemplare della SIA 263, per il tipo di acciaio e lo spessore della lamiera, lo spessore t trasversale alla lamiera e l’altezza h nella direzione del taglio, γM1 (cifra 4.1.3), e NEd e VEd in valore assoluto.

Ottiene i due modelli affiancati, quello verificato e il motivo, la perdita dovuta al taglio, la resistenza di dimensionamento e il grado di utilizzazione di ciascuna verifica, con l’esito verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta. Con l’abbonamento Basic si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

Esempio di calcolo

Una lamiera di spessore 20 mm e altezza 300 mm con fy,k = 235 N/mm² e τy,k = 135 N/mm², soggetta a NEd = 400 kN e VEd = 200 kN. I risultati seguenti sono quelli del modulo per il suo esempio di calcolo, calcolati alla creazione di questa pagina.

Dati
DatoValoreRif.
Limite di snervamento caratteristico fy,k235 N/mm²§ t.1
Limite di snervamento caratteristico a taglio τy,k135 N/mm²§ t.1
Spessore t20 mm
Altezza h300 mm
Coefficiente di resistenza γM11.05§ 4.1.3
Valore di dimensionamento dello sforzo normale NEd400 kN
Valore di dimensionamento dello sforzo di taglio VEd200 kN
Calcolo: Valori comuni
PassaggioValoreRif.
Limite di snervamento caratteristicofy,k = 235 N/mm²§ t.1
Limite di snervamento caratteristico a taglioRipreso dalla tabella 1, non dedotto.τy,k = 135 N/mm²§ t.1
Coefficiente di resistenzaγM1 = 1.05§ 4.1.3
Classe della sezioneNon richiesta e non calcolata: una sezione rettangolare piena non ha pareti snelle da classificare, quindi è di classe 1 per costruzione.– = 1§ t.4
Modello di resistenzaPLASTICO. La tabella 4 ammette una resistenza plastica per una sezione di classe 1 — la sezione può quindi ridistribuire le sollecitazioni e si applicano i modelli plastici.§ t.4
AreaA = t·hA = 6’000 mm²
Resistenza plastica allo sforzo normale, senza taglioNpl = fy,k·A, ciò che la sezione porterebbe con VEd = 0. La verifica 2 mostra tutto ciò che il taglio sottrae.Npl = 1’410.0 kN
Calcolo: Verifica 1 — sforzo di taglio da solo
PassaggioValoreRif.
Tensione tangenziale mediaτEd = VEd/A = 33.33 N/mm²
Taglio da solo, prima di qualsiasi interazioneτEd ≤ τy,k/γM1η = 0.259 · verifica soddisfatta26 % della resistenza utilizzata
Calcolo: Verifica 2 — sforzo normale in presenza dello sforzo di taglio
PassaggioValoreRif.
Modello 1 — tensione tangenziale, assunta uniformeτ = VEd/Aτ = 33.33 N/mm²
Modello 1 — limite di snervamento ridottofyr = √(fy,k² − 3τ²). Il criterio di von Mises letto a ritroso: ciò che rimane per una tensione normale una volta che il taglio ha preso la sua parte in ogni punto della sezione.fyr = 227.80 N/mm²
Modello 1 — resistenza plastica ridotta allo sforzo normaleNpl,V = fyr·ANpl,V = 1’366.8 kN
Modello 2 — altezza della fascia a τy,kDa τ = VEd/(2a·t) = τy,k. L’intero taglio è attribuito a questa fascia centrale, interamente plastificata a taglio; con τ = τy un punto non ha più riserva per una tensione normale, quindi la banda è semplicemente tolta dall’area disponibile per N.2a = 74.1 mm
Modello 2 — frazione dell’altezza occupata dalla fascia2a/h = 24.7 %
Modello 2 — resistenza plastica ridotta allo sforzo normaleNpl,V = fy,k·(A − 2a·t)Npl,V = 1’061.9 kN
Modello verificatoLa MINORE delle due, che qui è il modello 2, la fascia centrale di taglio con 1’061.9 kN contro 1’366.8 kN per l’altro, ossia un rapporto di 1.29. I due differiscono perché idealizzano diversamente la stessa sezione, ed entrambi sono limiti inferiori sicuri.
Perdita dovuta al taglioQuota di Npl assorbita dal taglio, secondo il modello determinante.– = 24.7 %
Valore di dimensionamento della resistenzaNpl,V/γM1 = 1’011.3 kN
Sforzo normale in presenza dello sforzo di taglioNEd ≤ Npl,V/γM1η = 0.396 · verifica soddisfatta40 % della resistenza utilizzata
Tensione di confronto elastica, a titolo informativoRisultato della verifica elastica nel punto determinante, da confrontare con il limite 223.8 N/mm². La via elastica è sempre disponibile e sempre la più prudente; lo scarto tra essa e il risultato plastico di cui sopra è la ridistribuzione, nella misura in cui la classe lo consente. In un rettangolo il picco elastico della tensione tangenziale vale 1,5·V/A.non utilizzatoσg,Ed = 109.29 N/mm²

Come viene controllato questo modulo

Controllato cifra per cifra rispetto alla SIA 263:2013 e confrontato con calcoli indipendenti utilizzati su progetti reali, prima della pubblicazione.

Domande

Perché i due modelli non concordano?

Idealizzano la stessa sezione in modo diverso. Nell’esempio di calcolo la striscia centrale dà Npl,V = 1’061.9 kN contro 1’366.8 kN per il limite di snervamento ridotto, un rapporto di 1.29. Il modulo non sceglie al Suo posto il più favorevole.

A che cosa serve la tensione di confronto elastica?

È indicata a titolo di riferimento e non viene utilizzata. La via elastica è sempre disponibile e sempre la più conservativa; lo scarto rispetto al risultato plastico è la ridistribuzione che la classe consente.

Posso stampare il calcolo?

Il calcolo completo è visualizzato sullo schermo, gratuitamente e senza account. Una nota di calcolo A4 pronta per la stampa è inclusa nell’abbonamento Basic.

Vedi anche

Norma: SIA 263:2013 · Pagina aggiornata: 27 ottobre 2026