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Profilato a C formato a freddo soggetto a flessione secondo la SIA 263

Verifica la resistenza a flessione di un profilato a C formato a freddo senza irrigidimenti di bordo attorno al suo asse forte, sulla sua sezione efficace, secondo la norma SIA 263:2013. Ogni passaggio mostra la sua formula e la cifra della norma da cui deriva.

Pro SIA 263:2013

Incluso nell’abbonamento Pro

Questo modulo è incluso nell’abbonamento Pro e in quelli superiori, con la sua nota di calcolo.

Informazioni su questa verifica

cifre, esempio di calcolo e domande

Verifica la resistenza a flessione di un profilato a C formato a freddo senza irrigidimenti di bordo attorno al suo asse forte, sulla sua sezione efficace, secondo la norma SIA 263:2013. Ogni passaggio mostra la sua formula e la cifra della norma da cui deriva.

Che cosa verifica

  • Coefficiente di riduzione ε = √(235/fy), tabella 5a, con la tensione al bordo di ogni parte piana assunta pari a σmax = fy.
  • Dimensioni sulla linea media delle parti piane: hp = h − t per l’anima e bp = b − t/2 per l’ala.
  • Snellezza e classe di ogni parte piana, b/t: l’anima come parte piana interna inflessa (tabella 5a), l’ala compressa come elemento sporgente (tabella 5b). La classe della sezione risulta dalla tabella 5a.
  • Larghezze efficaci dell’anima e dell’ala compressa, dal rapporto tra le tensioni ψ, dal coefficiente d’imbozzamento k, dalla tensione critica d’imbozzamento σcr,P e dalla snellezza della piastra λp. Nell’anima la larghezza efficace è suddivisa in due parti uguali alle estremità della zona compressa; nell’ala si trova accanto al bordo vincolato.
  • Sezione efficace: l’asse neutro zeff, determinato per iterazione, poi Aeff, Ieff, Weff,c e Weff,t. Weff è il minore dei due.
  • Resistenza a flessione, cifra 4.1.3: MEd ≤ MRd = fy · Weff / γM1, con il valore della sezione lorda fy · Wel / γM1 per confronto.

Che cosa inserisce e che cosa ottiene

Inserisce il limite di snervamento caratteristico fy,k (tabella 1), il modulo di elasticità E (cifra 3.2.2.1), l’altezza totale h, la larghezza dell’ala b (entrambe misurate all’esterno), lo spessore del nucleo t, il coefficiente di resistenza γM1 (cifra 4.1.3) e il momento flettente di dimensionamento MEd in valore assoluto.

Ottiene la classe di ogni parte piana, le larghezze efficaci, le caratteristiche della sezione, la resistenza e il grado di utilizzazione con l’indicazione verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta. Con l’abbonamento Pro si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

  • Flessione attorno all’asse forte, nel piano dell’anima. Lo spessore è costante.
  • Verifica ultima della sezione: la fibra più compressa raggiunge il limite di snervamento, e la riserva plastica della zona tesa non viene considerata.
  • Il centro di taglio di una sezione a C si trova all’esterno dell’anima, quindi un carico nel piano dell’anima la sottopone anche a torsione. La verifica presuppone che la torsione sia impedita, dalla lamiera o accoppiando i profilati, e che l’asta sia trattenuta lateralmente dalla lamiera; lo svergolamento non è verificato.
  • Non trattati: il taglio e lo schiacciamento dell’anima agli appoggi, i fissaggi, la freccia e la fase di costruzione.
  • L’ala compressa è un elemento sporgente trattenuto dalla sola anima (k = 0.426, contro 4.0 per un’ala trattenuta su entrambi i bordi). Un irrigidimento di bordo la rende una parte piana interna: si veda il profilato a C con irrigidimenti di bordo.

Esempio di calcolo

Un profilato a C 200 × 70 × 2 mm con fy,k = 350 N/mm², γM1 = 1.05 e un momento flettente di dimensionamento di 6.0 kNm; l’ala compressa è di classe 4. 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,k350 N/mm²§ t.1
Modulo di elasticità E210000 N/mm²§ 3.2.2.1
Altezza totale h200 mm
Larghezza dell’ala b70 mm
Spessore t2 mm
Coefficiente di resistenza γM11.05§ 4.1.3
Valore di dimensionamento del momento flettente MEd6.0 kNm
Calcolo: Valori comuni
PassaggioValoreRif.
Limite di snervamento caratteristicofy,k = 350 N/mm²§ t.1
Coefficiente di riduzioneε = √(235/fy)ε = 0.8194§ t.5a
Tensione al bordo per le larghezze efficacify: la verifica ultima, la fibra più compressa allo snervamento. Non richiesto.σmax = 350 N/mm²
SpessoreCampo usuale 1.0 a 5.0 mm per un profilato formato a freddo, entro un intervallo del materiale di base da 0.5 a 5.0 mm.t = 2.00 mm
AltezzaCampo usuale 80 a 250 mm per un profilato formato a freddo.h = 200.0 mm
Anima — altezza sulla linea mediah − thp = 198.0 mm
Ala — larghezza sulla linea mediab − t/2bp = 69.0 mm
Anima — snellezzaLarghezza della parte piana sulla linea media 198.0 mm, interno (trattenuto lungo entrambi i bordi), inflesso. Limiti di classe 59.0 · 68.0 · 101.6 — classe 3.b/t = 99.0§ t.5a
Ala superiore — snellezzaLarghezza della parte piana sulla linea media 69.0 mm, elemento sporgente (un bordo libero), compressa. Limiti di classe 7.4 · 8.2 · 11.5 — classe 4, oltre il limite della classe 3 di un fattore 3.01.b/t = 34.5§ t.5b
Classe della sezioneClasse 4, che è la condizione normale di una sezione a parete sottile: le parti piane si imbozzano localmente prima che sia raggiunto il limite di snervamento, e solo una sezione EFFICACE contribuisce alla resistenza — calcolata qui sotto.– = Classe 4§ t.5a
Calcolo: Valori comuni — la sezione efficace
PassaggioValoreRif.
Anima — larghezza efficaceψ = -0.665, k = 16.312, σcr,P = 315.9 N/mm², λp = 1.053. Winter, sulla larghezza compressa di 118.9 mm: 75.1 % di essa è efficace, in due parti uguali alle estremità della zona compressa.beff = 89.4 mm
Ala superiore — larghezza efficaceψ = 1.000, k = 0.426, σcr,P = 67.9 N/mm², λp = 2.270. Winter, sulla larghezza compressa di 69.0 mm: 39.8 % di essa è efficace, vicino al bordo appoggiato.beff = 27.5 mm
Asse neutro della sezione lorda, dalla linea media inferiorezG = 99.00 mm
Asse neutro della sezione efficaceSpostato di 19.94 mm in direzione opposta al lato compresso. Determinato per iterazione — le larghezze efficaci dipendono dalla distribuzione delle tensioni, che dipende dall’asse: 8 iterazioni qui.zeff = 79.06 mm
Area lordaA = 672 mm²
Area efficace78.8 % dell’area lorda è efficace.Aeff = 530 mm²
Momento d’inerzia, sezione lordaI = 3’998’900 mm⁴
Momento d’inerzia, sezione efficaceIeff = 2’877’127 mm⁴
Modulo di resistenza elastico, sezione lordaIl minore dei valori nelle due fibre estreme.Wel = 39’989 mm³
Modulo di resistenza efficace, lato compressoIeff diviso per la distanza dall’asse efficace alla faccia esterna del lato compresso.Weff,c = 23’988 mm³
Modulo di resistenza efficace, lato tesoWeff,t = 35’937 mm³
Modulo di resistenza efficaceIl minore dei due: 60.0 % del modulo di resistenza elastico lordo. La riserva plastica della zona tesa non è considerata.Weff = 23’988 mm³
Calcolo: Verifica 1 — resistenza a flessione della sezione efficace
PassaggioValoreRif.
Valore di dimensionamento della resistenza a flessioneMRd = fy·Weff/γM1 = 350 × 23’988 mm³ / 1.05.MRd = 7.996 kNm§ 4.1.3
Sulla sezione lordaCiò che la sezione riprenderebbe se nessuna parte piana imbozzasse — l’imbozzamento locale costa 40 % di questo valore in questo caso.per confrontofy·Wel/γM1 = 13.330 kNm
Flessione sulla sezione efficaceMEd ≤ MRdη = 0.750 · verifica soddisfatta75 % della resistenza utilizzata§ 4.1.3

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 la resistenza è così inferiore al valore elastico della sezione lorda?

Le parti piane si imbozzano localmente prima che sia raggiunto il limite di snervamento, e lavora soltanto la sezione efficace. Nell’esempio di calcolo l’imbozzamento locale costa il 40 % della resistenza della sezione lorda.

Perché un limite di snervamento più elevato non aiuta quanto ci si aspetterebbe?

Aumenta la resistenza, ma ε diminuisce di conseguenza, quindi tutti i limiti di snellezza diventano più severi allo stesso tempo.

Quale abbonamento include questo modulo?

L’abbonamento Pro, con la sua nota di calcolo.

Vedi anche

Norma: SIA 263:2013 · Pagina aggiornata: 26 ottobre 2026