Piastra saldata e bullonata, giunto di trave o piastra d’attacco, secondo la SIA 263

Verifica una singola piastra saldata all’anima di un’altra trave o a un pilastro e bullonata all’anima della trave, che trasmette uno sforzo di taglio, secondo la SIA 263:2013: i bulloni, l’anima della trave, la piastra e le sue saldature, con la cerniera in corrispondenza dei bulloni. Ogni passaggio mostra la sua formula e la cifra della norma da cui deriva.

Pro SIA 263:2013

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Informazioni su questa verifica

cifre, esempio di calcolo e domande

Che cosa verifica

I bulloni: un piano di taglio resiste a F_v,Rd = 0.6 · f_ub,k · A/γ_M2, equazione (75), con il foro d₀ della tabella 17. Le saldature sono molto più rigide dei bulloni, quindi il collegamento ruota in corrispondenza dei bulloni: ciascuno riceve F_v,Ed = V_Ed/n, con n = n_c · n_r, e nient’altro.
Rifollamento, equazione (76): 0.85 · (e/d₀) · f_u,k · d · t/γ_M2 ≤ 2.4 · f_u,k · d · t/γ_M2, sulla piastra con e la minore tra la distanza verticale dal bordo e e_x,p, e sull’anima della trave con e = e_x,b.
Anima della trave, sezione netta a taglio, equazione (82): A_v,net = A_v − n_r · d₀ · t_w, con A_v dall’equazione (42a) (cifra 5.1.4.3).
Eccentricità: e = (n_c − 1) · p₂/2 + e_x,b + g + l_h, dal baricentro dei bulloni alla saldatura verticale all’estremità della piastra. L’eccentricità sollecita la piastra e le sue saldature anziché i bulloni.
La piastra soggetta a taglio e flessione, M_p,Ed ≤ M_pl,V,Rd nel punto in cui esce dall’elemento a cui è saldata: τ = V_Ed/(t_p · h_p) distribuita sull’intera altezza, f_y,r = √(f_y,k² − 3τ²) e M_pl,V,Rd = f_y,r · t_p · h_p²/4/γ_M1.
La piastra, sezione netta a taglio, equazione (82): A_v,net = (h_p − n_r · d₀) · t_p.
Le saldature: F_w,Rd per unità di lunghezza, il minore tra la gola, a · 0.6 · f_uE/γ_M2, e la sezione di contatto, a · √2 · 0.8 · f_y,k/γ_M2, equazione (88). La saldatura verticale porta V_Ed su h_p; le due saldature orizzontali portano il momento come coppia, V_Ed · e/h_p su ciascun bordo su l_h, equazione (87).
Disposizione dei fori: e₁, e₂ e p₁ rispetto ai valori minimi della tabella 17, con e₂ ≥ d₀ per la resistenza al rifollamento.

Che cosa inserisce e che cosa ottiene

Inserisce f_y,k e f_u,k dalla tabella 1, le cinque dimensioni della trave bullonata, la classe di resistenza (tabella 2) e la dimensione dei bulloni, se i piani di taglio attraversano il gambo o la filettatura, γ_M1 e γ_M2 (cifra 4.1.3) e V_Ed. Sceglie un giunto di trave, saldato all’anima dell’altra trave, o una piastra d’attacco, saldata a un pilastro o a un appoggio, e inserisce la distanza libera g, t_p e h_p, e le colonne, le file, il passo p₁, e_x,b ed e_x,p dei bulloni. Per le saldature: l’altezza di gola a (cifra 6.3.2.6), f_uE (cifra 6.3.2.2), la sovrapposizione l_h e una o due saldature verticali.

Ottiene ogni forza e ogni resistenza, il grado di utilizzazione di ciascuna verifica, con l’esito verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta, e per confronto la forza nel bullone più sollecitato con la cerniera tra gli elementi. Con l’abbonamento Pro si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

Una piastra, soggetta al solo taglio, con la cerniera in corrispondenza dei bulloni.
La piastra è alta al massimo quanto l’altezza libera dell’anima della trave, h − 2t_f − 2r. Il gruppo di bulloni è centrato sulla sua altezza.
Il taglio nella piastra è distribuito sull’intera altezza, e il suo limite di snervamento è ridotto ovunque.

Esempio di calcolo

Un giunto di trave di una trave laminata con h = 400 mm e t_w = 8.6 mm con f_y,k = 235 N/mm², soggetta a V_Ed = 200 kN, con una piastra di 300 × 10 mm, quattro bulloni M20 di classe 4.6 in una colonna con p₁ = 70 mm, sollecitati a taglio nel gambo, una distanza libera di 10 mm e cordoni d’angolo di 5 mm con l_h = 90 mm e una saldatura verticale. I risultati seguenti sono quelli del modulo per il suo esempio di calcolo, calcolati alla creazione di questa pagina.

Dati
Dato	Valore	Rif.
Limite di snervamento caratteristico f_y,k	235 N/mm²	§ t.1
Resistenza caratteristica a trazione f_u,k	360 N/mm²	§ t.1
Altezza totale h	400 mm
Larghezza dell’ala b	180 mm
Spessore dell’anima t_w	8.6 mm
Spessore dell’ala t_f	13.5 mm
Raggio di raccordo r	21 mm
Classe di resistenza del bullone	4.6	§ t.2
Dimensione del bullone	M20	§ t.17
Posizione dei piani di taglio	Gambo — la parte non filettata
Coefficiente di resistenza, sezioni lorde γ_M1	1.05	§ 4.1.3
Coefficiente di resistenza, bulloni, saldature e sezioni nette γ_M2	1.25	§ 4.1.3
Valore di dimensionamento dello sforzo di taglio V_Ed	200 kN
Tipo di piastra	Giunto di trave — saldato all’anima dell’altra trave
Distanza libera tra le due estremità delle travi g	10 mm
Spessore t_p	10 mm
Altezza h_p	300 mm
Colonne n_c	1
File n_r	4
Passo verticale p₁	70 mm
Estremità della trave – prima colonna e_x,b	40 mm
Colonna esterna – estremità del coprigiunto e_x,p	40 mm
Altezza di gola a	5 mm	§ 6.3.2.6
Resistenza a trazione del materiale d’apporto f_uE	510 N/mm²	§ 6.3.2.2
Sovrapposizione sulla trave saldata l_h	90 mm
Saldature verticali	Una — lungo l’estremità della piastra

Calcolo: Valori comuni
Passaggio	Valore	Rif.
Bullone	– = M20, classe 4.6, foro d₀ = 22 mm	§ t.17
Resistenza a taglio di un piano0,6·f_ub,k·A/γ_M2, f_ub,k = 400 N/mm², A = 314.2 mm².	F_v,Rd = 60.32 kN	§ (75)
Bullonin_c·n_r = 1·4.	n = 4
Forza per bulloneV_Ed/n, e niente di più: il collegamento ruota in corrispondenza dei bulloni, quindi l’eccentricità non li sollecita.	F_v,Ed = 50.00 kN
Con la cerniera invece tra gli elementiIl bullone più sollecitato di un collegamento interamente bullonato con lo stesso gruppo e la stessa eccentricità.per confronto	F_Ed,max = 65.85 kN

Calcolo: Verifica 1 — bulloni a taglio
Passaggio	Valore	Rif.
Bulloni a taglioF_v,Ed ≤ F_v,Rd	η = 0.829 · verifica soddisfatta83 % della resistenza utilizzata	§ (75)

Calcolo: Verifica 2 — rifollamento piatto
Passaggio	Valore	Rif.
Distanza dall’estremità utilizzataLa minore tra la distanza verticale dal bordo 45.0 mm ed e_x,p.	e = 40.0 mm	§ (76)
Resistenza al rifollamento per bullone0,85·(e/d₀)·f_u,k·d·t/γ_M2 ≤ 2,4·f_u,k·d·t/γ_M2, t = 10.0 mm.	F_b,Rd = 89.02 kN	§ (76)
Rifollamento piattoF_b,Ed ≤ F_b,Rd	η = 0.562 · verifica soddisfatta56 % della resistenza utilizzata	§ (76)

Calcolo: Verifica 3 — rifollamento sull’anima della trave
Passaggio	Valore	Rif.
Distanza dall’estremità utilizzatae_x,b, dall’estremità della trave.	e = 40.0 mm	§ (76)
Resistenza al rifollamento per bullone0,85·(e/d₀)·f_u,k·d·t/γ_M2 ≤ 2,4·f_u,k·d·t/γ_M2, t = 8.6 mm.	F_b,Rd = 76.56 kN	§ (76)
Rifollamento sull’anima della traveF_b,Ed ≤ F_b,Rd	η = 0.653 · verifica soddisfatta65 % della resistenza utilizzata	§ (76)

Calcolo: Verifica 4 — anima della trave, sezione netta a taglio
Passaggio	Valore	Rif.
Area netta a taglioA_v − n_r·d₀·t_w, A_v secondo la (42a).	A_v,net = 3’513 mm²	§ 5.1.4.3
Anima della trave, sezione netta a taglioV_Ed ≤ V_eff,Rd	η = 0.380 · verifica soddisfatta38 % della resistenza utilizzata	§ (82)

Calcolo: Verifica 5 — distanza dall’estremità
Passaggio	Valore	Rif.
Distanza dall’estremitàe₁ ≥ 30 mm	η = 0.667 · verifica soddisfatta67 % della resistenza utilizzata	§ t.17

Calcolo: Verifica 6 — distanza dal bordo
Passaggio	Valore	Rif.
Distanza dal bordoe₂ ≥ 25 mm	η = 0.625 · verifica soddisfatta63 % della resistenza utilizzata	§ t.17

Calcolo: Verifica 7 — passo nella direzione della forza
Passaggio	Valore	Rif.
Passo nella direzione della forzap₁ ≥ 45 mm	η = 0.643 · verifica soddisfatta64 % della resistenza utilizzata	§ t.17

Calcolo: Valori comuni
Passaggio	Valore	Rif.
Eccentricità, bulloni – linea di saldaturae = (n_c − 1)·p₂/2 + e_x,b + g + l_h: dal baricentro dei bulloni alla saldatura verticale all’estremità della piastra.	e = 140.0 mm
Momento nella sezione determinante della piastraV_Ed·50.0 mm: dove la piastra esce dalla trave saldata.	M_p,Ed = 10.000 kN·m

Calcolo: Verifica 1 — il coprigiunto a taglio e flessione
Passaggio	Valore	Rif.
Tensione tangenzialeV_Ed/(t_p·h_p).	τ = 66.7 N/mm²
Limite di snervamento ridotto√(f_y,k² − 3τ²).	f_y,r = 204.7 N/mm²
Momento plastico ridottof_y,r·t_p·h_p²/4/γ_M1.	M_pl,V,Rd = 43.859 kN·m
Il coprigiunto a taglio e flessioneM_p,Ed ≤ M_pl,V,Rd	η = 0.228 · verifica soddisfatta23 % della resistenza utilizzata

Calcolo: Verifica 2 — la piastra, sezione netta a taglio
Passaggio	Valore	Rif.
Area netta a taglio(h_p − n_r·d₀)·t_p.	A_v,net = 2’120 mm²	§ (82)
La piastra, sezione netta a taglioV_Ed ≤ V_eff,Rd	η = 0.630 · verifica soddisfatta63 % della resistenza utilizzata	§ (82)

Calcolo: Valori comuni — le saldature
Passaggio	Valore	Rif.
Resistenza per unità di lunghezzaIl minore tra la resistenza della sezione di gola, a·0,6·f_uE/γ_M2 = 1’224, e la sezione di contatto, a·√2·0,8·f_y,k/γ_M2 = 1’063 N/mm.	F_w,Rd = 1’063 N/mm	§ (88)

Calcolo: Verifica 3 — la saldatura verticale
Passaggio	Valore	Rif.
La saldatura verticalev ≤ F_w,Rd	η = 0.627 · verifica soddisfatta63 % della resistenza utilizzata	§ (87)

Calcolo: Verifica 4 — le saldature orizzontali
Passaggio	Valore	Rif.
Forza su un bordoIl momento come coppia sull’altezza della piastra.	V_Ed·e/h_p = 93.33 kN
Le saldature orizzontaliv ≤ F_w,Rd	η = 0.975 · verifica soddisfatta98 % della resistenza utilizzata	§ (87)

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 bulloni portano solo V_Ed/n?

Le saldature sono molto più rigide dei bulloni, quindi il collegamento ruota in corrispondenza dei bulloni. Nell’esempio di calcolo ciascun bullone riceve 50 kN. Con la cerniera tra gli elementi, il bullone più sollecitato dello stesso gruppo riceverebbe 65.9 kN.

Dove va l’eccentricità?

Nella piastra e nelle sue saldature. Nell’esempio di calcolo e = 140 mm e ciascuna saldatura orizzontale porta 93.3 kN su l_h = 90 mm, η = 0.975.

Quale abbonamento include questo modulo?

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

Vedi anche

Norma: SIA 263:2013 · Pagina aggiornata: 8 novembre 2026