Profilato laminato a I o ad H soggetto a flessione 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 un profilato laminato a I o ad H soggetto a flessione allo stato limite ultimo, secondo la norma SIA 263:2013: classe della sezione, resistenza a flessione e a taglio, svergolamento tra i ritegni laterali e freccia. 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 norma SIA 263, E e G (cifra 3.2.2.1), le dimensioni del profilato, γM1, MEd, VEd e se le sollecitazioni derivano da un’analisi elastica o plastica. Per lo svergolamento: lD, i momenti d’estremità del segmento, il diagramma dei momenti, la posizione del carico e l’ingobbamento delle sezioni d’estremità. Per la freccia: il sistema statico (semplicemente appoggiato, o continuo su 2–5 campate uguali), la campata, il carico di servizio e il valore limite. Le vibrazioni sono un’opzione.

Ottiene le caratteristiche della sezione, la classe, ogni resistenza e ogni grado di utilizzazione con l’indicazione verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta e la sua cifra, nonché un disegno in scala del profilato. Con l’abbonamento Basic si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

Esempio di calcolo

Un profilato laminato con h = 114 mm, b = 120 mm, tw = 5 mm, tf = 8 mm e r = 12 mm, con fy,k = 235 N/mm², sotto MEd = 20.8 kNm e VEd = 24.9 kN, con ritegni laterali ogni 1’250 mm e momenti d’estremità di 15.6 e 14.3 kNm dello stesso segno, e una verifica della freccia su tre campate continue di 5.00 m sotto 3.0 kN/m rispetto a l/350. 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
Modulo di elasticità E210000 N/mm²§ 3.2.2.1
Altezza totale h114 mm
Larghezza dell’ala b120 mm
Spessore dell’anima tw5 mm
Spessore dell’ala tf8 mm
Raggio di raccordo r12 mm§ t.5b
Coefficiente di resistenza γM11.05§ 4.1.3
Valore di dimensionamento del momento flettente MEd20.8 kNm
Valore di dimensionamento dello sforzo di taglio VEd24.9 kN
Sollecitazioni determinate medianteAnalisi elastica
SvergolamentoConsiderato§ 4.5.2
Distanza tra i ritegni laterali dell’ala compressa lD1250 mm
Maggiore dei momenti d’estremità del tratto |Mmax|15.6 kNm
Momento d’estremità minore del tratto |Mmin|14.3 kNm
I due momenti hannoStesso segno alle due estremità del tratto
Diagramma dei momenti tra i ritegni lateraliCarico uniformemente ripartito, trave semplicemente appoggiata
Punto d’applicazione del caricoCentro di taglio
Ingobbamento delle sezioni d’estremitàNon impedito — kφ = 1,0
Modulo di taglio G81000 N/mm²§ 3.2.2.1
FrecciaConsiderato
Sistema staticoContinua su campate uguali — carico uniformemente ripartito
Numero di campate uguali n3
Luce l5000 mm
Carico di servizio uniformemente ripartito q3.0 kN/m
Valore limite della freccia, luce divisa per350
VibrazioniNon considerato
Calcolo: Valori comuni
PassaggioValoreRif.
Limite di snervamento caratteristicofy,k = 235 N/mm²§ t.1
Limite di snervamento caratteristico a taglioSecondo la tabella 1 della SIA 263, non dedotto da fy/√3.τy,k = 135 N/mm²§ t.1
Coefficiente di riduzioneε = √(235/fy). I limiti delle classi sono moltiplicati per questo fattore.ε = 1.0000§ t.5a
Coefficiente di resistenzaγM1 = 1.05§ 4.1.3
Area lordaA = 2b·tf + (h − 2tf)·tw + (4 − π)·r², le lamiere e i quattro raccordi.A = 2’534 mm²
Momento d’inerziaAli, anima e raccordi rispetto all’asse forte. Nessuna verifica di resistenza utilizza questo valore — la freccia gli è inversamente proporzionale.Iy = 6’060’890 mm⁴
Modulo di resistenza elasticoWel = 2Iy/hWy,el = 106’331 mm³
Modulo di resistenza plasticoDue volte il momento statico della mezza sezione rispetto all’asse forte, raccordi compresi.Wy,pl = 119’491 mm³
Momento d’inerzia, asse deboleIz = 2’308’338 mm⁴
Raggio d’inerzia, asse deboleiz = √(Iz/A). Determina la lunghezza critica tra i ritegni laterali: a parità di resistenza della sezione, un IPE resiste allo svergolamento in misura sensibilmente minore di un HEA, HEB o HEM.iz = 30.18 mm
Costante di torsione uniforme2/3·(b − 0,63tf)·tf³ + 1/3·(h − 2tf)·tw³ più il contributo dei raccordi alla giunzione anima-ala — l’espressione utilizzata dalle tabelle dei profilati.K = 59’942 mm⁴
Costante di ingobbamentoIω = tf·b³/24·(h − tf)²: il braccio di leva tra le ali interviene al quadrato nel momento d’inerzia settoriale.Iω = 6’471’936’000 mm⁶
Ala compressa — larghezza della parte pianac = (b − tw)/2 − r, misurata fino al piede del raccordo.c = 45.50 mm§ t.5b
Ala compressa — snellezzaLimiti 9.0 · 10.0 · 14.0 per le classi 1, 2 e 3.c/tf = 5.69§ t.5b
Anima inflessa — larghezza della parte pianah − 2tf − 2rbw = 74.0 mm§ t.5a
Anima inflessa — snellezzaLimiti 72.0 · 83.0 · 124.0 per le classi 1, 2 e 3.bw/tw = 14.80§ t.5a
Classe della sezioneLa più sfavorevole delle due parti compresse. Tutti i profilati IPE, HEA, HEB e HEM sono di classe 1 in flessione, tranne gli HEA da 180 a 320 in S 355.– = Classe 1§ t.5a
Metodo di calcoloStabilito dalla classe: la classe 1 ammette la resistenza plastica, quindi EP — analisi elastica, resistenza plastica — il caso generale.– = EP§ t.4
Calcolo: Verifica 1 — resistenza a flessione
PassaggioValoreRif.
Modulo di resistenza determinantePP ed EP utilizzano entrambi il modulo di resistenza plastico.Wy,pl = 119’491 mm³
Resistenza ultima a flessioneMR = fy·Wy,plMR = 28.08 kNm
Valore di dimensionamento della resistenza a flessioneMR/γM1 = 26.74 kNm§ 4.1.3
Modulo di resistenza richiestoW ≥ γM1·MEd/fy — la forma di predimensionamento utilizzata per scegliere un profilato nelle tabelle in primo luogo.Wreq = 92’936 mm³
Resistenza a flessioneMEd ≤ MR/γM1η = 0.778 · verifica soddisfatta78 % della resistenza utilizzata
Calcolo: Verifica 2 — resistenza a taglio
PassaggioValoreRif.
Area di taglio efficaceAv = A − 2b·tf + (tw + 2r)·tf. L’ultimo termine reintegra la giunzione anima–ala e i due raccordi.Av = 846 mm²§ (42a)
Resistenza ultima a taglioVR = τy·Av.VR = 114.2 kN
Valore di dimensionamento della resistenza a taglioVR/γM1 = 108.7 kN§ 4.1.3
Resistenza a taglioVEd ≤ VR/γM1η = 0.229 · verifica soddisfatta23 % della resistenza utilizzata
Calcolo: Svergolamento — non determinante
PassaggioValoreRif.
Rapporto tra i momenti sul trattoψ = Mmin/Mmax con i segni, dove Mmin è il minore in valore assoluto.ψ = 0.9167
Rapporto della lunghezza criticalcr = 2,7·iz·(1 − 0,5ψ)·√(E/fy), per EP.lcr/iz = 43.72
Lunghezza critica di svergolamentolcr = 1’320 mm
Se il momento fosse portato fino alla resistenzaUn profilato preso dalle tabelle ha di solito una resistenza leggermente maggiore di quanto richieda il momento, e una prima approssimazione dell’interasse supplementare così guadagnato è lcr·√(MR/(γM1·MEd)), nell’ipotesi di una relazione di secondo grado tra i due. NON PREVISTO DALLA SIA 263. La via alternativa è la verifica completa allo svergolamento.non previsto dalla SIA 263lD,max = 1’496 mm
SvergolamentolD = 1’250 mm ≤ lcr = 1’320 mm: lo svergolamento non è determinante e la resistenza a flessione della sezione interviene da sola. È un’informazione, non una verifica.lD / lcr = Non determinante — 0.95
Calcolo: Verifica 3 — freccia
PassaggioValoreRif.
Sistema statico– = Continua su campate uguali — carico uniformemente ripartito
Momento sull’appoggioSecondo le equazioni dei tre momenti per 3 campate uguali. Per tre campate, si ottiene esattamente −0,100.M/(q·l²) = -0.10000
Coefficiente della frecciaw = k·q·l⁴/(E·I), ossia 1/145.26. Ottenuto integrando due volte il momento flettente sulla luce e cercando la freccia massima, quindi è calcolato anziché letto.k = 0.0068842
Frecciaw = 10.14 mm
Limitel/350. L’allegato A della norma SIA 260 fornisce valori indicativi; altri possono essere concordati.wlim = 14.29 mm
Frecciaw ≤ wlimη = 0.710 · verifica soddisfatta71 % della resistenza utilizzata

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 τ_y,k viene inserito e non ricavato da f_y?

La norma SIA 263 tabula τy, e i valori tabulati non sono fy/√3. Per S 235 la tabella dà 135 N/mm², mentre la divisione dà 135.7.

Quando è determinante lo svergolamento?

Quando lD supera lcr. Al di sotto, conta soltanto la resistenza della sezione. Nell’esempio di calcolo, lD = 1’250 mm ≤ lcr = 1’320 mm.

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: 26 ottobre 2026