Le verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) per le costruzioni in acciaio prevedono il controllo degli spostamenti verticali massimi per gli elementi strutturali orizzontali, quali ad esempio le travi, ed il controllo degli spostamenti laterali per la struttura in elevazione. I valori degli spostamenti verticali e laterali calcolati vanno confrontati con i valori limite ammissibili proposti dalla Normativa Tecnica NTC2018. In quest’articolo vedremo come eseguire le verifiche sugli spostamenti verticali e laterali delle strutture in acciaio e quali sono i limiti ammissibili proposti dalla Normativa Tecnica.
Nel corso dell’articolo potrai scaricare gratuitamente Ver.Steel, l’app per l’analisi di sezioni in acciaio grazie alla quale potrai eseguire la verifica degli spostamenti allo SLE per elementi strutturali in acciaio. Potrai inoltre scaricare il Focus Normativo PDF contenente tutte le prescrizioni normative delle NTC2018 sul tema. Buona lettura.
Scarica Ver.Steel (xls di Microsoft Excel) per le verifiche di spostamento allo Stato Limite di Esercizio (SLE)
Ver.Steel è l’app per il progetto e verifica di elementi strutturali in acciaio, implementata in Microsoft Excel, grazie alla quale potrai eseguire la verifica di spostamento allo SLE. Puoi scaricare la versione gratuita dell’app compilando i campi qui sotto. Riceverai all’istante una mail contenente il link per eseguire il download.
SLE: verifica degli spostamenti verticali di travi e solai in acciaio
La verifica degli spostamenti verticali per gli elementi strutturali orizzontali, ovvero le travi e i solai, va eseguita calcolando il valore massimo dello spostamento verticale elastico dell’elemento strutturale e confrontando tale valore con lo spostamento ammissibile proposto dalla Normativa Tecnica.
Per eseguire la verifica di spostamento allo SLE, bisogna valutare i seguenti spostamenti verticali elastici:
- δ1 = spostamento verticale elastico per effetto del valore caratteristico dei carichi permanenti (G1k + G2k);
- δ2 = spostamento verticale elastico per effetto del valore caratteristico dei carichi variabili (Qk);
- δtot = δ1 + δ2
- δmax = δtot – δc in cui δc è l’eventuale monta* della trave. In assenza di monta, il valore δc va posto pari a zero.
(*) La monta della trave è la controfreccia che la trave presenta in assenza di carichi agenti. Si tratta di uno spostamento verticale verso l’alto ottenuto curvando l’asse della trave in fase di produzione o prima della sua messa in opera e serve a ridurre l’entità degli spostamenti verticali elastici.
I valori degli spostamenti verticali elastici vanno valutati considerando opportune condizioni vincolari alle estremità della trave ed applicando la teoria tecnica della trave secondo il modello di Timoshenko o Eulero-Bernoulli.
La verifica di spostamento va eseguita confrontando il valore δ2 e δmax con valori ammissibili calcolati come frazione della luce della trave, secondo un’apposita tabella proposta dalle NTC2018. I valori ammissibili dipendono dalla tipologia dell’elemento strutturale (solaio o copertura) e dalla fragilità delle finiture e degli elementi portati.
SLE: verifica degli spostamenti laterali
A differenza delle verifiche agli Stati Limite di Esercizio richieste per le costruzioni in calcestruzzo armato, per le costruzioni in acciaio la Normativa Tecnica richiede di verificare anche l’entità degli spostamenti laterali per effetto di azioni orizzontali, quali ad esempio l’azione del vento.
Gli spostamenti laterali della struttura vanno valutati per effetto della combinazioni di carico caratteristica (o rara) allo SLE. La Normativa Tecnica propone dei limiti ammissibili per lo spostamento laterale di interpiano δi relativo al piano i-esimo e per lo spostamento laterale ∆ della sommità dell’edificio rispetto al piede dei pilastri del primo livello.
I valori limite degli spostamenti sono riportati nella tabella proposta dalla Normativa Tecnica che ti riporto di seguito:
Per la verifica degli spostamenti laterali In presenza dell’azione sismica varranno invece le verifiche sugli spostamenti di interpiano allo SLD e SLO riportate nel capitolo 7 delle NTC2018, relativo alle costruzioni in presenza dell’azione sismica. Trovi un articolo di approfondimento a questo link.
Il calcolo degli spostamenti laterali di interpiano e dello spostamento laterale ∆ della sommità dell’edificio per effetto delle azioni orizzontali quali vento e sisma deve essere eseguito tramite l’analisi globale del modello tridimensionale della struttura. Pertanto, a differenza della verifica degli spostamenti verticali in cui il calcolo può essere limitato al singolo elemento strutturale (schema di trave vincolata alle estremità, singola campata di solaio o schema di trave continua), per la verifica sugli spostamenti laterali sarà necessario analizzare l’intera costruzione mediante un software di calcolo strutturale.
Scarica il Focus Normativo PDF sulle verifiche SLE per le costruzioni in acciaio
Tutte le prescrizioni della Normativa Tecnica NTC2018 e della Circolare 2019 riguardanti le verifiche allo Stato Limite di Esercizio (SLE) raccolte in unico documento PDF scaricabile gratuitamente. Compila i campi qui sotto, riceverai all’istante un’email contenente il link per eseguire il download.
Scarica l’app Ver.Steel per eseguire le verifiche SLE di elementi strutturali in acciaio
Ver.Steel è l’app per il progetto e verifica di elementi strutturali in acciaio, implementata in Microsoft Excel, grazie alla quale potrai eseguire la verifica di spostamento allo SLE. Puoi scaricare la versione gratuita dell’app compilando i campi qui sotto. Riceverai all’istante una mail contenente il link per eseguire il download.
Stati Limite di Esercizio per costruzioni in acciaio: conclusioni
La verifica di spostamento allo Stato Limite di Esercizio (SLE) è una fase di fondamentale importanza nel processo di progettazione e calcolo strutturale di una nuova costruzioni in acciaio. Il soddisfacimento delle verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) assicura la durabilità e la funzionalità degli edifici. A tali verifiche va posta particolare attenzione, specialmente per le strutture in acciaio che presentano solitamente maggiore snellezza e deformabilità rispetto alle strutture in calcestruzzo armato.
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Al prossimo post.
Marco
Codice articolo: 249