Profilato laminato a I o ad H soggetto a taglio secondo la norma 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 uno sforzo di taglio nel piano dell’anima, secondo la norma SIA 263:2013: classe della sezione, stabilità dell’anima e resistenza plastica a taglio a partire da cinque dimensioni. 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, per il tipo di acciaio e lo spessore della lamiera, E (cifra 3.2.2.1), le cinque dimensioni del profilato, γM1 (cifra 4.1.3) e il valore di dimensionamento dello sforzo di taglio VEd in valore assoluto. La classe è calcolata dalle dimensioni e dalla tensione normale a cui è soggetta la sezione (flessione semplice attorno all’asse forte, compressione uniforme, oppure α e ψ per l’anima), oppure inserita direttamente. Av può essere calcolata o inserita da una tabella.

Ottiene le caratteristiche della sezione, la classe, il modello di resistenza, la resistenza a taglio e il grado di utilizzazione di ciascuna verifica con l’esito verifica soddisfatta o verifica non soddisfatta, oltre a un disegno del profilato. Con l’abbonamento Basic si stampa come nota di calcolo A4.

Ipotesi e limiti

Esempio di calcolo

Un profilato laminato con h = 250 mm, b = 260 mm, tw = 7.5 mm, tf = 12.5 mm e r = 24 mm (un HEA 260), con fy,k = 235 N/mm² e τy,k = 135 N/mm², soggetto a VEd = 350 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
Modulo di elasticità E210000 N/mm²§ 3.2.2.1
Altezza totale h250 mm§ (42a)
Larghezza dell’ala b260 mm§ (42a)
Spessore dell’anima tw7.5 mm§ (42a)
Spessore dell’ala tf12.5 mm§ (42a)
Raggio di raccordo r24 mm§ (42a)
Classe della sezioneCalcolata a partire dalle dimensioni§ t.4
Tensione normale sulla sezioneFlessione semplice attorno all’asse forte§ t.5a
Area di taglio AvCalcolata a partire dalle dimensioni§ 5.1.4.2
Coefficiente di resistenza γM11.05§ 4.1.3
Valore di dimensionamento dello sforzo di taglio VEd350 kN§ 5.1.4
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
La definizione al §1.2.3Il §1.2.3 definisce τy come fy/√3 e la tabella 1 riporta poi valori che se ne discostano in tutte e otto le caselle. La tabella fa fede.non utilizzatofy,k/√3 = 135.7 N/mm²§ 1.2.3
Coefficiente di resistenzaγM1 = 1.05§ 4.1.3
AreaLe lamiere più quattro raccordi di (1 − π/4)·r² ciascuno. Rispetto alle tabelle dei profilati pubblicate il valore è entro lo 0,06 % per un HEA 340, un HEA 260 e un IPE 300 — sono i raccordi che lo permettono, e trascurarli costa dal 4 al 5 %.A = 8’682 mm²§ 5.1.4.2
Altezza libera dell’animah − 2·tf, tra le facce delle ali.hw = 225.0 mm§ 5.1.4.2
Area dell’animaAw = (h − tf)·tw, la notazione della figura 1. Si noti che è assunta tra i PIANI MEDI delle ali ed è quindi un po’ più grande di hw·tw.Aw = 1’781 mm²§ 5.2.4
Momento d’inerziaIy = 104’539’541 mm⁴§ 5.3.4
Momento statico al di sopra dell’asse neutroCiò che serve alla (57). Wpl = 2·S per una sezione doppiamente simmetrica, ossia 920·10³ mm³ qui.S = 459’886 mm³
Modulo di resistenza elasticoIndicato per poter riconoscere la sezione in una riga di tabella. Non utilizzato da questa verifica.non utilizzatoWel = 836’316 mm³§ 5.1.4
Classe della sezioneCalcolata a partire dalle larghezze delle parti piane e per flessione semplice. L’anima, in egual misura con l’ala, è determinante.– = 1§ t.4
Modello di resistenzaPLASTICO. Il §5.1.4.1 (41) considera l’intera area di taglio a τy,k: la sezione è abbastanza tozza da plasticizzarsi su tutta l’area Av prima di qualsiasi imbozzamento; la tensione è assunta uniforme su di essa.§ 5.1.4.1
Coefficiente del materialeε = √(235/fy,k)ε = 1.0000§ t.5a
Calcolo: Verifica 1 — snellezza dell’anima
PassaggioValoreRif.
Anima — larghezza della parte pianac = h − 2·tf − 2·r, tra i piedi dei raccordi.cw = 177.0 mm§ t.5a
Anima — snellezzaclasse 1: 36ε/α classe 2: 41,5ε/α [α ≤ 0,5] classe 3: 62ε(1−ψ)√(−ψ) [ψ ≤ −1]cw/tw = 23.60§ t.5a
Anima — è di classe 3 o migliore?cw/tw ≤ 124.0η = 0.190 · verifica soddisfatta19 % della resistenza utilizzata§ t.5a
Calcolo: Verifica 2 — snellezza della parte sporgente dell’ala
PassaggioValoreRif.
Ala — larghezza della parte pianac = (b − tw)/2 − r, dal piede del raccordo al bordo libero.cf = 102.3 mm§ t.5b
Ala — snellezzaclasse 1: 9ε/α classe 2: 10ε/α [bordo libero compresso] classe 3: 14ε, riga della tabella 5b per la compressione uniformecf/tf = 8.18§ t.5b
Parte sporgente dell’ala — è di classe 3 o migliore?cf/tf ≤ 14.0η = 0.584 · verifica soddisfatta58 % della resistenza utilizzata§ t.5b
Calcolo: Verifica 3 — stabilità dell’anima
PassaggioValoreRif.
Snellezza dell’animaIl rapporto a cui si riferisce (42). NON è la larghezza della parte piana della tabella 5a: questo si misura tra i piani medi delle ali e non tiene conto dei raccordi.(h − tf)/tw = 31.67§ (42)
Limite√(4·210’000/235). 59,8 per S 235 e 48,6 per S 355 — più l’acciaio è resistente, prima la sua anima si imbozza a taglio anziché plastificarsi.√(4E/fy,k) = 59.79§ (42)
Stabilità dell’anima — condizione alla quale la (41) è ammessa(h − tf)/tw ≤ √(4E/fy,k)η = 0.530 · verifica soddisfatta53 % della resistenza utilizzata§ (42)
Calcolo: Verifica 4 — resistenza a taglio
PassaggioValoreRif.
Termine di raccordo anima-ala e dei raccordiCiò che la (42a) aggiunge dopo aver dedotto le due ali: la striscia d’anima che attraversa l’ala, più i due raccordi di laminazione. È 24.1 % di Av qui — un quarto dell’area di taglio per un HEA 260 — motivo per cui la sola anima non basta per un profilato laminato di classe 1 o 2.(tw + 2r)·tf = 693.75 mm²§ (42a)
Area di taglioAv = A − 2·b·tf + (tw + 2r)·tf, equazione (42a). Il termine che essa aggiunge è la striscia d’anima che attraversa l’ala più i due raccordi di laminazione.Av = 2’876 mm²§ 5.1.4.2
Aw, se la sezione fosse di classe 3Le due differiscono di un fattore 1.61 in questo caso. Questo fattore è ciò che vale la classe a taglio, ed è maggiore di quanto valga la classe a flessione.non utilizzatoAw = 1’781 mm²§ 5.2.4
Resistenza a taglioVR = τy,k·Av, il modello plastico: la tensione è assunta uniforme sull’area, pari a τy,k.VR = 388.2 kN§ (41)
Valore di dimensionamento della resistenza a taglioVRd = VR/γM1VRd = 369.7 kN§ (41)
Area di taglio richiesta(41) invertita: Av,req = γM1·VEd/τy,k. La forma per il predimensionamento, quella che serve a SCEGLIERE una sezione anziché a verificarla.Av,req = 2’722 mm²§ (41)
Resistenza elastica a taglio, per confrontoLa forza che porterebbe il picco ELASTICO τ = V·S/(I·t) a τy,k. È 1.69 volte minore di VR, e questo rapporto è la ridistribuzione su cui si basa il modello plastico di (41).non utilizzatoVel = 230.2 kN§ (57)
Resistenza a taglio della sezioneVEd ≤ VRdη = 0.947 · verifica soddisfatta95 % della resistenza utilizzata§ (41)

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 l’area di taglio è maggiore dell’anima?

L’equazione (42a) include in Av una parte dell’ala ed entrambi i raccordi. Per un HEA 260 si ottengono 2’874 mm² contro 1’781 mm² per l’area dell’anima Aw, un fattore di 1.61. Per una sezione di classe 3 la cifra 5.2.4 prescrive al suo posto Aw, per cui il modulo la indica accanto.

A che cosa serve la resistenza elastica a taglio?

Vel è lo sforzo che porta il picco elastico τ = V · S/(I · t) dell’equazione (57) a τy,k. Serve solo a titolo di confronto: il rapporto VR/Vel è la ridistribuzione su cui si basa il modello plastico dell’equazione (41).

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