Aiuto!!Problemi di calcolo con una mensola a T in Acciaio

[Francesco]

Provo a rimettere il messaggio cambiando il soggetto, magari qualcuno
lo guarderà e avrà qualche idea da suggerirmi.
Spero con ciò di non fare qualcosa di scortese, nel qual caso spero mi
avvertiate.Grazie

Ho alcuni problemi nella verifica di 2 mensole in acciaio lunghe 2m
con anima alta 34 cm dello spessore di 12 mm con 3 fori nell'anima
diametro 100 mm e posti lungo l'asse baricentrico e ala larga 10 cm e
spessa 8 mm.
Ho a che fare con un carico distribuito lungo la mensola di 200 Kg/m
I problemi sono 3.
La verifica a taglio dove sono presenti i fori
La verifica a svergolamento(instabilità flessotorsionale)
La verifica ad imbozzamento del pannello d'anima.
Purtroppo la CNR 10011 fa riferimento solo a travi a doppio T, mentre
nel mio caso si ha a che fare con una trave a T, inoltre non ho l'ala
compressa ma tesa, mentre è compressa la sola anima.
Anche nella verifica a imbozzamento ho trovato che fa riferimento solo
ai pannelli di sezioni a doppio T.Tranne forse il prospetto 7-XII che
non so però come utilizzare.
Ringrazio anticipatamente chiunque abbia suggerimenti da darmi in
proposito
***@yahoo.it

[Francesco B.]

Post by Francesco
La verifica a taglio dove sono presenti i fori

Se non ti torna c'e' poco da fare. Non vanno bene quelle sezioni.

Ma come hai calcolato le tensioni ?

Post by Francesco
La verifica a svergolamento(instabilità flessotorsionale)

Considera che una sezione a T semplice ha praticamente solo rigidita'
torsionale alla De Saint Venant con centro di torsione nel punto di
intersezione delle linee medie di anima e ala.
Quindi puoi tranquillamente trascurare il termine alla Vlasov.
Insomma non e' un problema di torsione mista.
Perde quindi di significato l'accoppiamento tra torsione e flessione e
quindi di questa verifica che ha senso solo per elementi dotati di
rigidita' alla Vlasov e alla De Saint Venant come e' ad esempio per i
profili a U e a doppio T.
Tutti i profili a stella come ad esempio la T semplice o anche una
sezione a croce (in pratica dove le linee medie di ali e anime
convergono in un solo punto) portano la torsione solo con lo schema alla
De Saint Venant.

Post by Francesco
La verifica ad imbozzamento del pannello d'anima.

Onestamente non mi sembra il caso di eseguire questa verifica pero'
potrei sbagliarmi. Non ho analizzato molto approfonditamente il tuo
problema.

P.S.
Prendi con beneficio d'inventario le mie risposte perche' ti sto
rispondendo a un'ora tarda e sono un po' stanco e magari dico
castronerie.

[Francesco]

Ti ringrazio per l'attenzione, ma il problema è che non mi sono
spiegato bene io.
Il problema è appunto come calcolare il taglio nel caso di foro,
utilizzo la formula di jourawsky (non ricordo come si scrive
esattamente) con il momento dtatico della parte sopra il foro? Perchè
il mio foro non è un foro da bullone ma interessa buona parte della
lamiera verticale e quindi restano solo 5 cm verso l'ala superiore e 6
cm al lembo inferiore
Lo so che i profili a stella non portano alla Vlasov.Ma il mio
problema è che la mensola è caricata superiormente e quindi è soggetta
a svergolamento, la CNR 10011 mostra le formule per la verifica a
svergolamento solo per sezioni a doppio T (IPE, HE, HSD) mentre per
sezioni a T non dice nulla, ed essendo la lamiera verticale soggetta a
compressione, e non essendo lo sbandamento contrastato dalla presenza
di un'ala inferiore, mi domandavo come svolgere le verifiche. Per
quanto concerne l'imbozzamento, ho attuato una scelta semplice, non lo
verifico, ma cerco di tenere basse le tensioni di compressione.
Ultima domanda. Sul libro Ballio-Mazzolani sull'acciaio potrei
trovare qualcosa in merito?
Ringrazio per il tempo e la pazienza dedicatami
Alippo2

[Francesco B.]

Post by Francesco
Il problema è appunto come calcolare il taglio nel caso di foro,
utilizzo la formula di jourawsky (non ricordo come si scrive
esattamente) con il momento dtatico della parte sopra il foro? Perchè
il mio foro non è un foro da bullone ma interessa buona parte della
lamiera verticale e quindi restano solo 5 cm verso l'ala superiore e 6
cm al lembo inferiore

Chiedo scusa per il tempo che ho lasciato passare ma ho avuto parecchio
da fare.

Guarda io considererei una distribuzione di tensioni uniforme per
considerare la plasticizzazione del profilo.
La cosa e' verosimile quando lo spessore dell'anima e' piccolo come
nelle strutture in acciaio.
Un bel V / An ti da la tau da usare per le verifiche.
Ovviamente V e' il taglio e' An e' l'area dell'anima depurata dal foro.
Se ti preoccupa il foro troppo grande e ti rifai al concetto che attorno
al foro la tensione triplica (circa) e ti spaventa devi invece
considerare che in particolare nella condizione finale la tensione si
sara' comunque uniformata grazie alla redistribuzione plastica.
Poco importa se farai una verifica alle tensioni ammissibili o agli
stati limite perche' secondo il mio approccio (in realta' e' l'approccio
normalmente usato da chi calcola strutture in acciaio) quello che cambia
e' solo un fattore di scala (ovviamente in questo caso).

Ho visto poi che ti hanno risposto altri dandoti validi suggerimenti.

[TLW]

Il 08 Dic 2004, 22:17, ***@despammed.com (Francesco B.) ha scritto:
[...]

Post by Francesco B.
Guarda io considererei una distribuzione di tensioni uniforme per
considerare la plasticizzazione del profilo.

[...]

In effetti la plasticizzazione in molti casi "salva", però, mhmmm, una
struttura isostatica in cui si forma una cerniera plastica non è un bello
spettacolo :-)
....... solo per aggiungere idee al thread !

Saluti,
TLW



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[Francesco B.]

Post by TLW
In effetti la plasticizzazione in molti casi "salva", però, mhmmm, una
struttura isostatica in cui si forma una cerniera plastica non è un bello
spettacolo :-)

Ed e' proprio il nostro scopo ;-)
Io voglio proprio portare all'estremo la struttura.
Il risultato e' che cosi' riusciro' a determinare la capacita' portante
della struttura.
Applicare carichi superiori portera' al collasso.

Considera inoltre che le tensioni cosi' calcolate non risultano molto
diverse da quelle calcolabili con calcolo elastico (provare per
credere).
Ovviamente il motivo e' legato ai piccoli spessori in gioco.

[tlw]

Quasi in chat Il 08 Dic 2004, 23:26, ***@despammed.com (Francesco B.)
ha scritto:
[....]

Post by Francesco B.
Io voglio proprio portare all'estremo la struttura.
Il risultato e' che cosi' riusciro' a determinare la capacita' portante
della struttura.

[...]

Sono daccordo con te, il problema a volte e' che non si sa se nel frattempo
la struttura si sia gia' accartocciata per instabilita'. Conosco uno che lo
vede "a occhio" e non sbaglia mai, ma ha 37 anni di strutture alle
spalle....

Ciao,
TLW


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[m.]

Post by Francesco
Purtroppo la CNR 10011 fa riferimento solo a travi a doppio T, mentre
nel mio caso si ha a che fare con una trave a T, inoltre non ho l'ala
compressa ma tesa, mentre è compressa la sola anima.

Trovi una analisi molto più approfondita sull'EC3. Io l'avevo seguita
per la tesi e ricordo che ci sono formule per determinare il momento
resistente che tengono conto della classe della sezione, se è saldata
o laminata, dalla forma (è contemplata anche la T semplice), dal tipo
di carico e di vincolo.

Inoltre c'è un appendice (F se non ricordo male) in cui viene
approfondito il calcolo per la determinazione del momento critico.
Il fatto però che siano sezioni bucate complica davvero il tutto.

Secondo me la verifica a imbozzamento invece non va fatta.

Buon lavoro, m.

[tlw]

A me viene un pochino difficile immaginare che questa struttura si comporti
come una trave "teorica". Del resto le barre con foro sono il primo esempio
che si fa delle limitazioni del modello di De Saint Venant e soci.

E siccome sono curioso ho modellato con elementi shell una mensola simile a
quella che hai descritto. E vedo una interessante concentrazione di sforzi
in corrispondenza del primo foro (che io ho praticato a circa 1/4 della
lunghezza), in prossimità, manco a dirlo, del lembo inferiore dell'anima.

Ancora più interessante è che facendo una analisi di buckling vedo la forma
dello svergolamento e il moltiplicatore di carico critico (cioè di quante
volte deve essere aumentatto il carico perchè si abbia lo svergolamento),
che nel mio caso (ripeto nel MIO caso) è tranquillizzante.

Ovviamente non sto, neanche implicitamente, suggerendo di dedicarsi
solamente alle analisi numeriche e buttare teoria e norme. Sto
esplicitamente suggerendo che alle volte, come in questo caso, bastano 20
minuti e un *oculato* uso degli strumenti di analisi per farsi una idea più
chiara.

HTH, ciao

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[forest]

Post by tlw
A me viene un pochino difficile immaginare che questa struttura si comporti
come una trave "teorica". Del resto le barre con foro sono il primo esempio
che si fa delle limitazioni del modello di De Saint Venant e soci.
...[cut]..

menomale che ogni tanto si legge anche qualcosa d'interessante!

ciao

[Francesco]

Post by tlw
A me viene un pochino difficile immaginare che questa struttura si comporti
come una trave "teorica". Del resto le barre con foro sono il primo esempio
che si fa delle limitazioni del modello di De Saint Venant e soci.

Infatti avevo chiesto aiuto perchè conscio di queste limitazioni, però
non conosco alcun metodo di calcolo o libro che ne parli con
accuratezza, e spieghi come risolvere il problema, sarei grato se tu
sapessi indicarmene qualcuno.

Post by tlw
E siccome sono curioso ho modellato con elementi shell una mensola simile a
quella che hai descritto. E vedo una interessante concentrazione di sforzi
in corrispondenza del primo foro (che io ho praticato a circa 1/4 della
lunghezza), in prossimità, manco a dirlo, del lembo inferiore dell'anima.

Che vi sarebbe stata una concentrazione di sforzi in quel punto era
noto, e so che per alcuni casi ne sono state calcolate soluzioni in
forma chiusa che davano un valore di 3 volte lo sforzo nello stesso
punto considerando un'area equivalente ma priva di fori

Post by tlw
Ancora più interessante è che facendo una analisi di buckling vedo la forma
dello svergolamento e il moltiplicatore di carico critico (cioè di quante
volte deve essere aumentatto il carico perchè si abbia lo svergolamento),
che nel mio caso (ripeto nel MIO caso) è tranquillizzante.

Questo purtroppo non potevo farla non avendo un software FEM, per
inciso potrei sapere che programma hai usato, perchè ho sentito che il
SAP 2000 in certi casi da soluzioni totalmente errate usando gli
elementi shell, in quali casi non so, so solo che non va bene per il
calcolo di seratoi in CA e altre superfici curve.

Post by tlw
Ovviamente non sto, neanche implicitamente, suggerendo di dedicarsi
solamente alle analisi numeriche e buttare teoria e norme. Sto
esplicitamente suggerendo che alle volte, come in questo caso, bastano 20
minuti e un *oculato* uso degli strumenti di analisi per farsi una idea più
chiara.

Questo è vero, comunque ti ringrazio molto per il suggerimento,
purtroppo il mio problema è molto semplice e deve confrontarsi con una
spesa limitata dell'onere di calcolo, (Ho a che fare con una specie di
pensilina un po' più grande del normale.) per questo avevo chiesto
come utilizzare o interpretare la normativa CNR 10011, non
addentrandomi neppure nell'EC 3.

Post by tlw
HTH, ciao
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Ringrazio per tutti i suggerimenti

[tlw]

Il 04 Dic 2004, 13:54, ***@yahoo.it (Francesco) ha scritto:
[...]

Post by Francesco
non conosco alcun metodo di calcolo o libro che ne parli con
accuratezza, e spieghi come risolvere il problema, sarei grato se tu
sapessi indicarmene qualcuno.

Quando si esce dalle situazioni "tipiche" (a me capita più frequentemente di
quanto mi potessi aspettare) è molto difficile trovare libri. Nel caso di
analisi statiche lineari (no buckling, nè dinamica etc) un buon libro è
quello di Gianini "Calcolo strutturale con l'elaboratore elettronico", o
qualcosa del genere. E' orientato verso gli ingegneri meccanici, non
comprende ovviamente tutto, ma da una buona idea dell'approccio da usare.

Soprattutto si tratta di assimilare il più possibile il metodo degli
elementi finiti, e fare dei test.

[...]

Post by Francesco
SAP 2000 in certi casi da soluzioni totalmente errate usando gli
elementi shell, in quali casi non so, so solo che non va bene per il
calcolo di seratoi in CA e altre superfici curve.

Ho la colossale fortuna di disporre di Nòlian in versione completa. Da
quello che so anche la versione FreeLite ha il solutore buckling e 300 nodi
sono più che sufficienti per il tuo caso.

Questa questione di SAP2000 nobuono per gli shell mi era ignota, ma mi
sembra un po' una leggenda metropolitana: sarebbe interessante capire come
era fatta la mesh, se aveva elementi in configurazione non piana etc. TUTTI
i solutori fem hanno tutti i limiti del metodo degli elementi finiti: questi
vanno conosciuti e tenuti alla larga !

Se la notizia è vera mi chiedo che ne è di quei solutori che vengono
"validati" sbattendoti in faccia i risultati di SAP2000.

Ciao,
TLW


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[Francesco]

Post by tlw
Se la notizia è vera mi chiedo che ne è di quei solutori che vengono
"validati" sbattendoti in faccia i risultati di SAP2000.
Ciao,
TLW

Non so quale era il problema esatto, so che tra le varie cose
riguardava elementi anche di forma circolare.
I riscontri mi sa che sono stati fatti con le soluzioni in forma
chiusa, e quindi esatte, senza passare per altri programmi di calcolo.
So anche che alcuni casi invece erano stati controllati con Abacus.,
però in quel caso non so se le differenze dei risultati erano grandi o
piccoli.
Ciao
Alippo2

[Angelo]

... facendo una analisi di buckling ......

Con quale software ?
Grazie

[tlw]

Post by Angelo

... facendo una analisi di buckling ......

Con quale software ?
Grazie

Nòlian, vedi la risposta a Francesco

Ciao,
TLW

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[DDD]

... facendo una analisi di buckling ......

Interessante...do è posibbile reperire informazioni on line su questo
tipo di analisi

[tlw]

Post by DDD

... facendo una analisi di buckling ......

Interessante...do è posibbile reperire informazioni on line su questo
tipo di analisi

Online non so, il libro di Bathe "Finite element procedures" Prentice-Hall
ne contiene una buona descrizione, forse in giro c'e' anche qualcosa di
Wilson.

Ciao,
TLW

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[Djinn]

Post by tlw

Post by DDD

... facendo una analisi di buckling ......

Interessante...do è posibbile reperire informazioni on line su questo
tipo di analisi

Online non so, il libro di Bathe "Finite element procedures" Prentice-
Hall ne contiene una buona descrizione, forse in giro c'e' anche
qualcosa di Wilson.

Salve,
per una breve introduzione (e punti di partenza per cercare informazioni
piu' approfondite):
http://www.dermotmonaghan.com/feInformation/analysisTypes/buckling.php

A parte questo, complimenti, le discussioni di questo genere sono quelle
che preferisco su questo newsgroup.

A presto,
Djinn

[TLW]

Il 06 Dic 2004, 19:38, Djinn <***@zumpapafastwebnet.it> ha scritto:
[...]

Post by Djinn
http://www.dermotmonaghan.com/feInformation/analysisTypes/buckling.php
A parte questo, complimenti, le discussioni di questo genere sono quelle
che preferisco su questo newsgroup.

[...]

Grazie Djinn, del sito di Monaghan mi ero dimenticato...
Saluti,
TLW

P.S: Anch'io !

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