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Acciaio. Manuale tecnico per il progetto e la verifica delle strutture in acciaio e delle connessioni bullonate e saldate

Manuale teorico-pratico sui principi della progettazione e della verifica delle strutture in acciaio. Questa seconda edizione è aggiornata alle nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni (D.M. 17 gennaio 2018) ed alle Norme Europee (UNI EN 1993-1-1:2005 e UNI EN 1993-1-8:2005).

Le procedure di classificazione delle sezioni trasversali, di verifica di resistenza e stabilità delle membrature e la valutazione della capacità portante delle connessioni (bullonate e saldate) sono volte a definire un ordine logico per creare fogli di calcolo. Applicazioni numeriche sono state sviluppate per cogliere gli aspetti teorici più delicati e per svolgere i calcoli manualmente al fine di validare i risultati ottenuti dai software agli elementi finiti.

Il volume si articola in otto capitoli che trattano i seguenti argomenti: proprietà degli acciai e caratteristiche meccaniche delle sezioni (compendio di formule per la determinazione delle proprietà meccaniche delle sezioni trasversali di uso comune, comprese quelle per il calcolo della torsione da ingobbamento impedito), considerazioni sull’analisi strutturale globale (disamina sulla classificazione dei telai nei confronti della stabilità trasversale e sulle procedure di calcolo del primo e del second’ordine), classificazione delle sezioni trasversali (procedure per la determinazione della classe di appartenenza di una sezione trasversale e costruzione del dominio di transizione di classe in funzione dell’intensità della forza assiale sollecitante), resistenza delle membrature (determinazione delle resistenze plastiche delle sezioni ricadenti in classe 1 e 2 e verifiche tensionali per le sezioni in classe 3 e 4), stabilità delle membrature (disamina di tutti i possibili meccanismi di instabilità dovuti alle sollecitazioni di compressione, flessione e pressoflessione biassiale), progetto e verifica delle connessioni (determinazione delle resistenze dei più comuni giunti nominalmente incernierati, delle connessioni rigide con coprigiunti e di quelle flangiate con il metodo T-stub) ed applicazioni numeriche.

Il capitolo ottavo pone infine l’attenzione sui criteri di progettazione delle strutture in acciaio assoggettate ad azioni orizzontali di natura sismica, con particolare riguardo ai principi di duttilità, di capacità vs. domanda in accordo con i Criteri di Gerarchia delle Resistenze contenuti sia nelle NTC 2018 che nelle principali norme americane quali AISC318 e ASCE7.

SOFTWARE INCLUSO (in versione Desktop e WebApp)

Fogli di calcolo per comprendere le metodologie di verifica di membrature e connessioni. I fogli contengono spiegazioni per l’utilizzo e formule per la determinazione delle grandezze.

L’installazione comprende: Glossario (termini più ricorrenti sull’argomento); FAQ (risposte alle domande più frequenti); Test base / Test avanzato (verifiche sulla conoscenza dell’argomento).

REQUISITI HARDWARE E SOFTWARE

Software Desktop: processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10; MS .Net Framework 4+; 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Excel 2007+; Accesso ad internet e browser web.

WebApp: qualsiasi dispositivo con MS Windows, Mac OS X, Linux, iOS o Android; MS Excel 2007+; Accesso ad internet e browser web con Javascript attivo.

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Acciaio: Calcolo sismico strutture

Dimensionamento secondo l'EUROCODICE 8 e le Norme AISC

- Normative
- Sollecitazione sismica
- Criteri generali di progettazione e tipologie strutturali
- Modellazione delle strutture
- Analisi e verifiche,
- Connessioni nelle strutture sismoresistenti,
- Esempi di calcolo di strutture,
- Esempi di calcolo di connessioni

Il volume è un manuale che guida il lettore nell’uso delle norme per il calcolo delle strutture in acciaio soggette a sollecitazione sismica. Vengono considerate le normative italiane (Norme Tecniche per le Costruzioni: NTC2008), quelle europee (Eurocodice 8) e infine quelle americane (ASCE7-10, AISC 341-10 e AISC 358-10).

Il testo tratta i principali aspetti del calcolo sismico delle strutture in acciaio in un continuo confronto tra normative italiane ed europee da un lato e quelle americane dall’altro, volto a meglio chiarire i vari problemi che il progettista deve affrontare. Si esaminano i criteri generali di progettazione delle strutture sismiche, fondati principalmente sul concetto della gerarchia delle resistenze, o capacity design; si tratta la determinazione dello spettro di risposta, sia con le prescrizioni delle NTC2008 che con quelle delle ASCE7-10; si illustrano le tipologie strutturali da adottare, mettendo in luce similitudini e differenze tra norme europee e norme americane; si dettagliano le procedure di analisi e verifica e infine si tratta la scelta ed il dimensionamento delle connessioni.

Il testo, che vuole proporsi come essenzialmente pratico, contiene un buon numero di esempi di calcolo. Viene presentato il dimensionamento di un edificio con telai a momento in una direzione e controventi concentrici nell’altra, trattato sia in accordo alle NTC2008 che alle AISC 341-10. Si dimensiona poi un telaio con controventi a V rovescio concentrici ed uno con controventi eccentrici. Si illustrano poi esempi di calcolo di connessioni specifiche per le strutture sismiche: attacchi a momento e connessioni di controventi.

Particolare attenzione è stata data alle connessioni sismiche prequalificate delle norme AISC 358-10, che non hanno al momento un corrispettivo nelle norme europee. Oltre ad esempi di calcolo, nel software incluso sono presenti dei fogli di calcolo per il loro dimensionamento.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO

Il software gestisce i seguenti fogli Excel per il calcolo delle connessioni sismiche prequalificate secondo AISC 358-10:

 AISC 358-10 – Connessione flangiata 4E (profili laminati e saldati);

 AISC 358-10 – Connessione flangiata 4ES (profili laminati e saldati);

 AISC 358-10 – Connessione flangiata 8ES (profili laminati e saldati);

 AISC 358-10 – Connessione BFP (profili laminati e saldati).

Requisiti hardware e software: processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10 (è necessario disporre dei privilegi di amministratore); 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Excel 2007 o vs. successive.

Il software incluso è parte integrante della presente pubblicazione e resterà disponibile nel menu G-cloud dell’area personale del sito www.grafill.it.

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Fondamenti di costruzioni in acciaio

La presente monografia è un’introduzione allo studio delle strutture in acciaio e tratta gli elementi topici basilari per apprendere i concetti fondamentali alla base della progettazione delle strutture in acciaio.

L’opera si articola in sette capitoli che trattano i seguenti argomenti:

1.Introduzione al calcolo strutturale nei suoi aspetti storici salienti;

2.Concetti di base sul comportamento delle strutture in acciaio e definizione dei legami costitutivi classici; breve introduzione alla modellazione numerica delle strutture in acciaio;

3.Concetti di base sulle imperfezioni strutturali, sulle proprietà meccaniche degli acciai e sulle principali prove sperimentali;

4.Introduzione ai metodi di verifica delle strutture in acciaio;

5.Introduzione allo studio delle unioni saldate; contiene una raccolta di numerosi esercizi completamente svolti;

6.Introduzione allo studio delle unioni bullonate; contiene una raccolta di numerosi esercizi completamente svolti;

7.Deformabilità delle strutture in acciaio e breve introduzione ai concetti dell’ottimizzazione strutturale.

Si è cercato di mantenere un approccio unitario per quel che riguarda i metodi di verifica contenuti nelle varie normative specifiche per le strutture in acciaio: EC3, NTC08, CNR 10011. Infatti, tra gli scopi principali del testo, c’è proprio la volontà di mettere in evidenza le analogie e le differenze tra i diversi codici e come questo si riflette poi sulla progettazione strutturale.

Vista la sua semplicità espositiva ed il taglio marcatamente applicativo, il testo si rivolge sia agli studenti delle facoltà di ingegneria civile ed architettura che ai professionisti. In particolar modo, per i primi può essere un utile riferimento per l’applicazione pratica dei concetti appresi a livello teorico, mentre per i secondi può essere un punto d’incontro con le nuove metodologie progettuali e con i contenuti delle norme tecniche più attuali (NTC08 ed EC3) prendendo spunto dalla normativa storica di riferimento per il calcolo delle strutture in acciaio, la CNR 10011.