11 - VERIFICA a FATICA per VITA ILLIMITATA
canaletta (200x280h. Sp.6)mm
D. M. 14/01/2008-C.M. aggiornata al 02/02/09
Il criterio su cui si basano le verifiche di resistenza a fatica dei componenti degli impalcati metallici o a sezione composta prevede l'individuazione dei dettagli
maggiormante sensibili a fatica e la loro classificazione in base alle curve S-N, nonchè la scelta del relativo coefficiente parziale di sicurezza γMf .
Il coefficiente parziale di sicurezza per le verifiche a fatica γMf è dato da: γMf = γf γm
dove γf è il coefficiente parziale relativo alle azioni di fatica e γm il coefficiente parziale relativo alla resistenza che copre le incertezze nella valutazione dei carichi e delle tensioni e la possibile presenza di difetti nei particolari in esame.
Il coefficiente γMf dipende sia dalla possibilità di individuare e riparare eventuali lesioni per fatica, sia dall'entità delle conseguenze della crisi per fatica dell'elemento o della struttura.
A questo scopo, al par. 4.2.4.1.4 N.T.C.2008, le strutture vengono distinte, a seconda della loro sensibilità alla crisi per fatica, in strutture poco sensibili e in strutture
sensibili.
I valori dei coefficienti γMf da adottare nelle verifiche sono riportati in Tab. 4.2.XI in funzione delle conseguenze dell'eventuale rottura per fatica.
Nel caso in esame si assumerà γMf := 1.15
Curve S-N
La resistenza a fatica di un dettaglio è individuata nel piano bilogaritmico log(∆σ)-log(N) o log(∆τ)-log(N), essendo N il numero di cicli a rottura, mediante una curva
caratteristica, detta curva S-N. Detta curva è individuata mediante la classe di resistenza a fatica ∆σ o ∆τ , che rappresenta la resistenza a fatica del dettaglio,
L'equazione della curva S-N è
dove m=3, cosicchè risulta:
∆σD = 0.737 ∆σC; ∆σL = 0.549 ∆σC
Le classi di resistenza a fatica per tensioni normali relative ai dettagli più comuni sono riportate al par. C4.2.4.1.4.4.
Si procede adesso con la verifica a fatica per vita illimitata della canaletta a sezione trapezia che costituisce la nervatura longitudinale della piastra ortotropa d'impalcato. Come detto al par. 5.1.4.3 N.T.C.2008, le verifiche a fatica per vita illimitata potranno essere condotte, per dettagli caratterizzati da limite di fatica ad ampiezza costante, controllando che il massimo delta di tensione ∆σmax = (σmax-σmin) indotto nel dettaglio stesso dallo spettro di carico significativo risulti minore del limite di fatica del dettaglio stesso.
ELEMENTO STRUTTURALE: frame 20137
COMBINAZIONE: S.L.FAT. 1,1cCaratteristiche geometriche della sezione:
CLASSE 3
c2=148.1 mm c = 291.6 mm e = 62.7 mm Larghezza flangia: c := 29.16 cm Spessore flangia: t:= 1.4 cm Altezza anima: c1:= 28.0 cm Spessore anima: t1 := 0.6 cm Larghezza sbalzo: c2 := 14.81 cm Area: A := 129.16 cm2 interasse: i:= 60 cm eccentricità: e:= 6.27 cmModulo resistente elastico-2: Wel2 := 1032.5627 cm3
Modulo resistente elastico-3: Wel3 := 589.1375 cm3
Acciaio S355
I valori, massimo e minimo, dei momenti sollecitanti di calcolo ricavati dall'analisi valgono: Mmax.canaletta:= 2943.86 kN cm⋅
σmax.piastra:= 8.0252 i⋅ ⋅t σmax.piastra 674.12= kN Mmax.piastra:= σmax.piastra e⋅ Mmax.piastra = 4226.71 kN cm⋅ MEdmax:= Mmax.canaletta Mmax.piastra+
MEdmax = 7170.57 kN cm⋅ σmax MEdmax Wel3 := σmax = 12.17 kN cm2 Mmin.canaletta := 672.71 kN cm⋅ σmin.piastra:= 6.5176 i⋅ ⋅t σmin.piastra = 547.48 kN Mmin.piastra := σmin.piastra e⋅ Mmin.piastra = 3432.69 kN cm⋅ MEdmin:= Mmin.canaletta Mmin.piastra+
MEdmin = 4105.4 kN cm⋅
σmin MEdmin
Wel3
:= σmin 6.97= kN
cm2
∆σmax :=
(
σmax σmin−)
∆σmax = 5.2 kN cm2
La categoria del particolare costruttivo che stiamo verificando è fornita dal prospetto 8.8 UNI EN 1993-1-9
La categoria del particolare in esame è la 71
∆σC := 7.1 kN cm2
∆σD := 6.0 kN cm2
VERIFICA a FATICA per VITA ILLIMITATA:
∆σmax ∆σD γMf ≤ ∆σmax = 5.2
