Asta in acciaio soggetta a compressione, dalle caratteristiche della sezione, 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’asta in acciaio di sezione qualsiasi soggetta a uno sforzo normale allo stato limite ultimo, secondo la norma SIA 263:2013, a partire dall’area, dai raggi d’inerzia e dalle curve di sbandamento che Lei inserisce: sbandamento per flessione attorno ai due assi principali, resistenza della sezione e limite di snellezza. 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 fu,k (tabella 1 del Suo esemplare della norma SIA 263), E (cifra 3.2.2.1), l’area A, i raggi d’inerzia iy e iz e la curva di sbandamento per ciascun asse (a₀, a, b, c o d; a₀ vale solo per l’Eurocodice 3). Poi la lunghezza dell’asta, le condizioni d’estremità e gli appoggi intermedi attorno a ciascun asse, oppure direttamente le lunghezze di sbandamento, l’inclinazione α, NEd in valore assoluto, γM1 e γM2 (cifra 4.1.3), gli eventuali fori dedotti e la categoria dell’asta.

Ottiene ogni valore intermedio con la sua cifra, l’asse determinante e il grado di utilizzazione di ciascuna verifica con l’indicazione verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta. Con l’abbonamento Basic si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

Esempio di calcolo

Un’asta con A = 11’250 mm², iy = 127.4 mm e iz = 74.9 mm sulle curve b e c, con fy,k = 235 N/mm², lunga 4.00 m con estremità incernierate e trattenute contro lo spostamento laterale attorno ai due assi, sotto NEd = 1’500 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
Modulo di elasticità E210000 N/mm²§ 3.2.2.1
Area della sezione A11250 mm²§ 4.5.1.3
Raggio d’inerzia, asse forte iy127.4 mm
Raggio d’inerzia, asse debole iz74.9 mm
Curva di sbandamento attorno all’asse forteb
Curva di sbandamento attorno all’asse debolec
Lunghezza dell’asta l4000 mm
Lunghezze di sbandamentoSecondo le condizioni alle estremità e gli appoggi intermedi
Estremità, sbandamento attorno all’asse forte ySenza spostamento laterale — entrambe le estremità articolate
Appoggi intermedi contro lo sbandamento attorno a y ny0
Estremità, sbandamento attorno all’asse debole zSenza spostamento laterale — entrambe le estremità articolate
Appoggi intermedi contro lo sbandamento attorno a z nz0
Inclinazione dell’asta rispetto all’orizzontale α90 °
Valore di dimensionamento della forza di compressione NEd1500 kN
Coefficiente di resistenza γM11.05§ 4.1.3
Resistenza delle sezioniConsiderato
Resistenza caratteristica a trazione fu,k360 N/mm²§ t.1
Coefficiente di resistenza della sezione netta γM21.25§ 4.1.3
Riduzione della sezioneNessuna — l’area inserita
Categoria dell’astaElementi portanti principali — λK ≤ 200
Calcolo: Valori comuni
PassaggioValoreRif.
Limite di snervamento caratteristicofy,k = 235 N/mm²§ t.1
Snellezza limite elasticaλE = π·√(E/fy,k) — la snellezza per la quale il carico di Eulero e lo sforzo normale plastico coincidono: 94, 87, 76 e 67 per S 235, S 275, S 355 e S 460.λE = 93.91
Sforzo normale plasticoNpl = fy,k·A — la resistenza senza alcuno sbandamento. Tutto ciò che segue ne è una frazione.Npl = 2’643.8 kN
Coefficiente di resistenzaγM1 = 1.05§ 4.1.3
Calcolo: Valori comuni — asse forte (y–y)
PassaggioValoreRif.
Lunghezza di sbandamentok·l con k = 1.00 — senza spostamento laterale — entrambe le estremità articolate.lK,y = 4’000 mm
SnellezzaλK = lK/i.λK,y = 31.4
Snellezza relativaλ̄K = λK/λE. Riferire la snellezza a λE è ciò che permette a un’unica serie di curve di servire per tutti i tipi di acciaio.λ̄K,y = 0.3343
Curva di sbandamentoCurva b. Sezioni le cui fibre estreme presentano tensioni residue di trazione E di compressione — una sezione a I che sbanda attorno al suo asse FORTE, un cassone saldato — e tutti i casi che non rientrano né in a né in c.α = 0.34
Termine ausiliarioφ = 0,5[1 + α(λ̄K − 0,2) + λ̄K²]. Lo 0,2 è il plateau: al di sotto un’asta è abbastanza tozza perché lo sbandamento non le tolga nulla.φ = 0.5787§ 4.5.1
Coefficiente di sbandamentoχK = 1/(φ + √(φ² − λ̄K²)), al massimo 1.χK,y = 0.9514§ 4.5.1
Resistenza ultima allo sbandamentoNK = χK·A·fy,k.NK,y = 2’515.2 kN§ 4.5.1
Valore di dimensionamento della resistenza allo sbandamentoNK/γM1.NK,Rd,y = 2’395.4 kN§ 4.5.1
Carico critico elasticoNcr = π²·E·I/lK², il carico di Eulero — sbandamento per biforcazione di un’asta perfetta. Un’asta reale diverge invece, a causa della sua freccia iniziale e delle sue tensioni residue, e raggiunge solo il 11 % di questo valore in questo caso.l’asta perfettaNcr,y = 23’653.2 kN
Calcolo: Valori comuni — asse debole (z–z)
PassaggioValoreRif.
Lunghezza di sbandamentok·l con k = 1.00 — senza spostamento laterale — entrambe le estremità articolate.lK,z = 4’000 mm
SnellezzaλK = lK/i.λK,z = 53.4
Snellezza relativaλ̄K = λK/λE. Riferire la snellezza a λE è ciò che permette a un’unica serie di curve di servire per tutti i tipi di acciaio.λ̄K,z = 0.5687
Curva di sbandamentoCurva c. Sezioni le cui fibre estreme presentano tensioni residue di COMPRESSIONE — una sezione a I che sbanda attorno al suo asse DEBOLE, angolari, barre tonde e quadre, profilati cavi formati a freddo.α = 0.49
Termine ausiliarioφ = 0,5[1 + α(λ̄K − 0,2) + λ̄K²]. Lo 0,2 è il plateau: al di sotto un’asta è abbastanza tozza perché lo sbandamento non le tolga nulla.φ = 0.7520§ 4.5.1
Coefficiente di sbandamentoχK = 1/(φ + √(φ² − λ̄K²)), al massimo 1.χK,z = 0.8038§ 4.5.1
Resistenza ultima allo sbandamentoNK = χK·A·fy,k.NK,z = 2’125.0 kN§ 4.5.1
Valore di dimensionamento della resistenza allo sbandamentoNK/γM1.NK,Rd,z = 2’023.9 kN§ 4.5.1
Carico critico elasticoNcr = π²·E·I/lK², il carico di Eulero — sbandamento per biforcazione di un’asta perfetta. Un’asta reale diverge invece, a causa della sua freccia iniziale e delle sue tensioni residue, e raggiunge solo il 26 % di questo valore in questo caso.l’asta perfettaNcr,z = 8’175.5 kN
Calcolo: Valori comuni — appoggi intermedi
PassaggioValoreRif.
Forza che un ritegno deve riprendereIl modo più economico per aumentare la resistenza allo sbandamento di un’asta compressa è quasi sempre ACCORCIARNE LA LUNGHEZZA DI SBANDAMENTO con ritegni intermedi. La forza che un tale ritegno deve riprendere per essere considerato un punto fisso è piccola: l’1 % della compressione nell’asta.≈ 0,01·NEd = 15.00 kN
Dimezzando la lunghezza di sbandamento determinante si otterrebbeUn ritegno a metà altezza sull’asse determinante, tutto il resto invariato — un guadagno del 19 % per un appoggio che deve riprendere circa 15.0 kN.ciò che rende un ritegnoNK,Rd = 2’409.9 kN
Calcolo: Verifica 1 — sbandamento
PassaggioValoreRif.
Asse determinanteVengono verificati entrambi gli assi principali, ciascuno con la propria lunghezza di sbandamento. La resistenza minore è determinante.– = Asse debole (z–z)§ 4.5.1.2
SbandamentoNEd ≤ NK/γM1η = 0.741 · verifica soddisfatta74 % della resistenza utilizzata§ 4.5.1
Calcolo: Verifica 2 — resistenza della sezione
PassaggioValoreRif.
Sezione, plasticizzazioneA·fy,k/γM1 = 2’517.9 kN§ 4.1.3
Area nettaNessuna riduzione: l’area inserita.Anet = 11’250 mm²
Sezione netta, rottura0,9·Anet·fu,k/γM2 = 2’916.0 kN§ 4.1.3
Resistenza delle sezioniNEd ≤ NRdη = 0.596 · verifica soddisfatta60 % della resistenza utilizzata
Calcolo: Verifica 3 — limite di snellezza
PassaggioValoreRif.
Snellezza massimaλK = 53.4
Limite di snellezzaλK ≤ 200η = 0.267 · verifica soddisfatta27 % 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

Quale curva devo scegliere per ciascun asse?

Dipende da dove si trovano le tensioni residue rispetto alla direzione dello sbandamento. Una sezione a I adotta la curva b attorno all’asse forte e la curva c attorno all’asse debole; angolari, barre tonde e quadrate e profilati cavi formati a freddo adottano la curva c.

Perché la resistenza è così inferiore al carico critico euleriano?

Un’asta reale ha una freccia iniziale e tensioni residue, quindi diverge invece di biforcarsi. Nell’esempio di calcolo raggiunge il 26 % di Ncr attorno all’asse debole.

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