Esempi reali di calcoli di resistenza flessorale in acciaio fasci per codici Aisc

I calcoli di resistenza flexural sono essenziali per determinare la capacità di carico dei fasci d'acciaio secondo i codici AISC, che garantiscono sicurezza e conformità nel design strutturale.

Esempio 1: Semplice Fascio sotto carico uniforme

Un fascio d'acciaio con una lunghezza di 6 metri è sottoposto ad un carico uniforme di 10 kN/m. La sezione trasversale del fascio è una sezione a forma di W con un momento di inerzia (I) di 1500 cm[[^]4[]]]. L'obiettivo è verificare se il fascio può resistere al momento di piegatura.

Il momento di piegatura massimo (M) per un raggio semplicemente supportato sotto carico uniforme è calcolato come:

M = (w * L^2[]] / 8

Dove w = 10 kN/m e L = 6 m, quindi:

M = (10 * 6^2[]] / 8 = 45 kNm

Utilizzando formule AISC, il modulo di sezione richiesta (S) è calcolato come:

S = M / Fy

Assumendo Fy = 250 MPa, quindi:

S = 45.000 / 250 = 180 cm³]

La sezione S selezionata supera il valore richiesto, indicando l'adeguatezza.

Esempio 2: Bending Stress Check

Un fascio d'acciaio con sezione trasversale rettangolare (larghezza 200 mm, altezza 300 mm) è supportato su una campata di 5 metri. Porta un carico concentrato di 20 kN a metà della superficie. L'ingegnere deve verificare lo stress di piegatura.

Il momento di curvatura massimo (M) a metà della fascia è:

M = (P * L) / 4 = (20 * 5) / 4 = 25 kNm

La sezione modulus (S) per una sezione rettangolare è:

S = (b * h^2[]] / 6

Calcolo S:

S = (0.2 * 0.3^2[]]] / 6 = 0.003 m^3[] o 3000 cm³]]

Lo stress di piegatura (σ) è:

σ = M / S = (25.000 * 10³] / 3000 = 8.33 MPa

Poiché lo stress è al di sotto del limite consentito (ad esempio, 250 MPa), il fascio è adatto per il carico.

Esempio 3: Forza di taglio e Stress di taglio

Un fascio d'acciaio copre 8 metri e supporta un carico di punto 50 kN a metà della larghezza. La sezione trasversale è un I-samo con uno spessore di 8 mm. L'ingegnere controlla la capacità di taglio.

La forza massima di taglio (V) a metà della superficie è uguale al carico:

V = 50 kN

Lo stress della cinghia (τ) nel web è calcolato come:

τ = V / A_web[]

Dove A_web[] = area web = spessore web * altezza web. Assumendo l'altezza del web di 300 mm:

A_web[] = 0.008 m * 0.3 m = 0.0024 m[²]

τ = 50.000 N / 0.0024 m[^2[] ≈ 20.83 MPa

Poiché lo stress della cinghia è al di sotto della capacità di taglio del web (ad esempio, 250 MPa), il web del fascio è adeguato.