JASP (3)
In questa pagina vediamo un semplicissimo esempio di utilizzo in tandem di CalcS e Jasp. Mentre in un esempio precedente (JASP) ci siamo focalizzati sui Macroelementi ed in un esempio successivo (JASP (2)) ci siamo focalizzati sui giunti reali posizionati,
vogliamo ora concentrarci sulla lettura delle schede di CalcS e sulla comprensione dei calcoli che vengono fatti per verificare alcuni nodi.
Ci focalizzeremo sull'esempio rappresentato nella figura seguente: un semplice portale con due colonne ed una trave in semplice appoggio.
L'esempio in JASP è scaricabile da qui: http://www.calcs.it/itahelp/JASP_3_example.rar.
Le due colonne sono orientate con l'anima l'una perpendicolare all'altra, la trave è in semplice appoggio mediante una paletta uscente da anima o da ala rispettivamente.
Con il criterio dei giunti reali posizionati ciò corrisponde al giunto RJ_1 ed RJ_2 rispettivamente. La figura seguente illustra la posizione dei giunti reali RJ_1 ed RJ_2, che sono assegnati in JASP tramite il comando .
Il comando "svincoli per piano verticale" ci ha permesso di effettuare questa assegnazione, fornendo alle estremità della trave un vincolo di tipo RJ_2 ed alla base colonna un vincolo di tipo "RJ_1".
Nei file di esempio scaricabile da questa pagina troviamo il modello JASP ed il corrispondente file CalcS, ottenuto dal primo. Esaminiamolo nel dettaglio.
Il file CalcS ha nove schede:
- la prima (di tipo "ABOUT") contiene informazioni generali sul progetto,
- le schede di tipo "RJ_1" ed "RJ_2" rappresentano i calcoli di quattro giunti reali già discussi,
- le schede "VIEWPORTbyUCS" rappresentano i disegni complessivi dei due livelli e dei due piani esecutivi acciaio-legno già definiti in JASP.
Tutte queste schede si creano da sole dopo aver importato il file JASP, se si acconsente alla autocomposizione delle schede (Comando "lancia autocomposizione schede").
La azione di taglio nei due estremi della trave è di 1581 daN (in figura sotto il momento flettente).
tenendo attiva la scheda 4, premiamo il tasto "stampa report": otterremo una relazione di calcolo del giunto, che vorremmo qui leggere insieme, e che riportiamo al piede di questa pagina.
- Innanzitutto, osserviamo che la relazione di calcolo riporta in testa una fotografia del disegno del giunto, il che aiuta a interpretarla.
- Notiamo che la prima riga riporta sempre una sintesi delle verifiche: 0.19398 < 1 (quindi ampliamente verificato). E' riportata anche la situazione in cui è occorsa la verifica peggiore: "rilevata in: Scheda di calcolo del macroelemento JASP.RJ_2.1 pinned joint".
- E' descritto il sistema di riferimento in cui il giunto si è collocato: l'origine ed i versori di asse x, y e z. Ciò posiziona il giunto univocamente nello spazio del modello FEM (Le connessioni nei software FEM) .
- Questo è un giunto di tipo "RJ_2": la scheda RJ_2 ha impiegato come scheda figlia "H_beamcolumn_hinge2": nella scheda figlia sono state impiegate due schede di tipo "BOLT" per determinare la resistenza dei bulloni a taglio. Ripercorrendo la gerarchia madre-figlia troviamo nella scheda tipo "BOLT" la determinazione della resistenza del bullone:
"Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*6.0*14*360/1.250".
Vediamo come ogni valore sia giustificato ripercorrendo le formule normative che lo generano e riportando formula (con nomi delle varie grandezze) e a fianco formula numerica (con rispettivi valori). - Due schede di tipo "BOLT" sono state impiegate: una per verificare il rifollamento sulla anima del profilo ed una per verificare il rifollamento sulla paletta di nodo.
- Possiamo notare che è stata considerata la eccentricità del taglio rispetto al baricentro del layout di bulloni: "Tiene in conto momento per trasporto taglio e azione assiale nel centro nodo. Shear/Res = 704/3629 nel bullone 1 Comb.4 Fy=1581[daN] Fz=-81 Mx=47746[daNmm]". Per conoscere meglio e settare la questione della eccentricità di nodo si può vedere il comando di settaggi avanzati H_beamcolumn_hinge2_auto
I disegni CAD che trovate allegati alla presente pagina (qui sotto riportiamo un estratto) riportano con pienezza di particolari i calcoli eseguiti.
La versione di CalcS con la quale è stato ottenuto questo elaborato è acquistabile su questo link.
Scheda n.4 - Scheda di calcolo del macroelemento JASP.RJ_2.1 - Scheda tipo RJ_2
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Inizio delle verifiche per scheda RJ_2 |
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Resistenza |
0.19398 |
rilevata in: Scheda di calcolo del macroelemento JASP.RJ_2.1 pinned joint |
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Macroelemento: |
JASP.RJ_2.1 |
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Sistema di Rif. |
origine |
[ 0.00 0.00 3200.00] |
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Asse X |
[ 1.00 0.00 0.00] |
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Asse Y |
[ 0.00 0.00 1.00] |
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Asse Z |
[ 0.00 -1.00 0.00] |
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note: |
Asse Y è parallelo alla colonna e diretto in alto, asse X è nel piano della trave. |
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Scheda di calcolo del macroelemento JASP.RJ_2.1 pinned joint |
================ |
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gerarchia: |
scheda madre:RJ_2 |
scheda figlia (questa):H_beamcolumn_hinge2 |
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Resistenza |
0.19398 |
Verifica bulloni a taglio / rifollamento |
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Geometria del giunto |
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Profilo principale |
asse giace su Yloc |
S355 HE 200 A(h=190 b=200 tf=10.0 tw=6.5 r=18.0[mm] A=54[cm2]) |
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disposizione: |
il Profilo principale e' una colonna con anima complanare ad anima trave |
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Trave connessa |
asse inclinato di 0 rispetto Xloc |
S355 IPE A 200(h=197 b=100 tf=7.0 tw=4.5 r=12.0[mm] A=23[cm2]) |
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Paletta |
Su un lato anima trave: |
S235 t=6.00 |
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Bulloni: |
M14|8.8|ISO4017 |
righe:3 colonne:1 |
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Sintesi verifiche del giunto |
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Combinazione : |
1 |
Nd,beam=Fz,beam=-81 Fy,beam=1581[daN] |
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Combinazione : |
2 |
Nd,beam=Fz,beam=0 Fy,beam=1581[daN] |
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Combinazione : |
3 |
Nd,beam=Fz,beam=0 Fy,beam=0[daN] |
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Combinazione : |
4 |
Nd,beam=Fz,beam=-81 Fy,beam=1581[daN] |
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Combinazione : |
5 |
Nd,beam=Fz,beam=0 Fy,beam=1581[daN] |
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Le azioni fin qui descritte sono nel sistema di riferimento della trave: Fz,beam e' la azione assiale |
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Fy,beam la azione di taglio parallela alla anima. |
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Verifica bullone |
0.19 |
Verifica contro il taglio nel bullone, nella peggiore combinazione. |
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Tiene in conto momento per trasporto taglio e azione assiale nel centro nodo. |
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Shear/Res = 704/3629 nel bullone 1 Comb.4 Fy=1581[daN] Fz=-81 Mx=47746[daNmm] |
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Verifica paletta |
0.13 |
Verifica Von Mises nella paletta, nella peggiore combinazione e posizione. |
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Tiene in conto momento per trasporto taglio e azione assiale nel centro nodo. |
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Sezione 159x6[mm] N=131[daN] T=1578 M=20784[daNmm] VonMises=30[MPA] resVonMises=30/235*1.05 |
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Comb n.4 Sezione di controllo piastra: [ 95 -80] - [ 100 80] |
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Verifica block tear |
0.10 |
Verifica block tear nel profilo, nella peggiore combinazione. |
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Block Tear in taglio-trazione [EN1993-1-8:2005] SRSS((3.9), (3.10)), comb.4 |
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per la resistenza a taglio: Ant=81.9[mm2], Anv=759.9[mm2] |
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per la resistenza a trazione: Ant=362.7[mm2], Anv=163.8[mm2] |
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Sintesi resistenze del giunto |
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componente 1 e 2 |
Bullone a taglio |
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Resistenza a taglio/rifollamento: |
3629 |
[daN] Ottenuto per bullone lato pinna |
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Rifollamento lato trave |
3856 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*4.5*14*510/1.250 |
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Rifollamento lato pinna |
3629 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*6.0*14*360/1.250 |
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================ |
Bullone lato anima |
================ |
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gerarchia: |
scheda madre:H_beamcolumn_hinge2 |
scheda figlia (questa):BOLT |
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Tipo di bullone |
M14|8.8|ISO4017 |
E' il bullone oggetto di calcolo |
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Norma |
NTC18 |
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Resistenza a trazione |
66240 |
[N]. la resistenza a trazione del gambo è 66240 e la resistenza a punzonamento è 76137. |
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Resistenza a punzonamento determinata come: 0.6* π *S*tplate*ftk/ γ M = 0.6*3.14*22.0*4.5*510/1.250 |
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resistenza a taglio |
44160 |
la resistenza a taglio sulla parte filettata è 44160, sul gambo è 59112. I piani di taglio sono 1. |
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resistenza a rifollamento |
38556 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*4.5*14*510/1.250 |
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resistenza a rifollamento (ext) |
38556 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*4.5*14*510/1.250 |
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resistenza a rifollamento (int) |
64260 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 1.00*2.50*4.5*14*510/1.250 |
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e1=25.2; p1=126.0; e2=44.2; p2=54.3[mm]. |
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Aree Gambo |
1.150 / 1.539 |
Su parte filettata e su gambo. |
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Lunghezza bullone: |
25 |
Lunghezza (per barre filettate totale, per bullone del gambo) |
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Specifica sintetica bullone |
M14 8.8 ISO4017 L=25 B=25 |
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================ |
Bullone lato pinna |
================ |
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gerarchia: |
scheda madre:H_beamcolumn_hinge2 |
scheda figlia (questa):BOLT |
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Tipo di bullone |
M14|8.8|ISO4017 |
E' il bullone oggetto di calcolo |
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Norma |
NTC18 |
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Resistenza a trazione |
53744 |
[N]. la resistenza a trazione del gambo è 66240 e la resistenza a punzonamento è 53744. |
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Resistenza a punzonamento determinata come: 0.6* π *S*tplate*ftk/ γ M = 0.6*3.14*22.0*4.5*360/1.250 |
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resistenza a taglio |
44160 |
la resistenza a taglio sulla parte filettata è 44160, sul gambo è 59112. I piani di taglio sono 1. |
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resistenza a rifollamento |
36288 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*6.0*14*360/1.250 |
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resistenza a rifollamento (ext) |
36288 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 0.60*2.50*6.0*14*360/1.250 |
|
resistenza a rifollamento (int) |
60480 |
Resistenza a rifollamento determinata come: α *k*spessore*diam*ftk/ γ M= 1.00*2.50*6.0*14*360/1.250 |
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e1=25.2; p1=126.0; e2=25.2; p2=54.3[mm]. |
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Aree Gambo |
1.150 / 1.539 |
Su parte filettata e su gambo. |
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Lunghezza bullone: |
25 |
Lunghezza (per barre filettate totale, per bullone del gambo) |
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Specifica sintetica bullone |
M14 8.8 ISO4017 L=25 B=25 |
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Fine delle verifiche per scheda RJ_2 |
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