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7. Flessione deviata - dominio 3D

Il dominio di resistenza in flessione deviata di AMetric_sez_CA viene confrontato con quello di VCA-SLU (v.7.8 2021) su una pila da ponte a sezione cava. È un caso che richiede una sezione poligonale con foro: con la sola sezione rettangolare non si descrive.

  • Tipo sezione: scatolare 3000×1800 mm, pareti di spessore 300 mm (foro 2400×1200 mm)
  • Armatura: ϕ24 a passo 150 mm sul contorno esterno, ϕ16 a passo 200 mm attorno al foro
  • Calcestruzzo C32/40: fck = 33.2 MPa, fcd = 18.81 MPa
  • Acciaio B450C: fyd = 391.3 MPa
  • Sforzo normale: NEd = 9100 kN

Scarica il file di progetto (.sezca)

Il file contiene la sezione, i materiali e, nella tabella SLU della scheda "N-Mx-My (deviata)", i vertici del dominio Mx-My di VCA-SLU come azioni (VCA_01…VCA_48): basta premere "Calcola dominio 3D e verifica SLU".

Scheda Geometria con sezione della pila cava
Scheda "Geometria": pila cava 3000×1800 mm, pareti 300 mm, doppio perimetro di armatura

La sezione si disegna come poligono rettangolare con un foro rettangolare concentrico, e l'armatura con due generatori Perimetro a copriferro, uno sul contorno e uno attorno al foro.

Il dominio di VCA-SLU

La sezione, esportata con il bottone "Esporta in VCA-SLU…", è stata calcolata da VCA-SLU in flessione deviata a N = 9100 kN, con 2000 rettangolini e due volte "Infittisci punti". Il risultato sono 48 vertici, più quello che chiude il poligono.

Dominio Mx-My in VCA-SLU
Finestra "Dominio Mx-My" di VCA-SLU: la pila cava a N = 9100 kN, 48 vertici

I vertici di VCA-SLU nella verifica di AMetric_sez_CA

I 48 vertici sono le azioni della tabella SLU, tutte a NEd = 9100 kN. Per ognuna, AMetric_sez_CA cerca dove la semiretta dall'origine per (Mx,Ed, My,Ed) esce dal proprio dominio a N = NEd costante (Mx,Rd, My,Rd), e calcola FS = MRd/MEd. Se i due domini coincidono, ogni vertice di VCA-SLU è un punto del bordo e FS vale 1.

Dominio Mx-My della pila con i vertici di VCA-SLU
Linguetta "Dominio Mx-My" a N = 9100 kN: la curva è il bordo di AMetric_sez_CA, i quadratini sono i 48 vertici di VCA-SLU; in tabella FS = 1.00 per tutti

La sezione è simmetrica rispetto a entrambi gli assi, quindi basta il primo quadrante (gli altri 36 vertici ne sono la copia speculare, con gli stessi numeri):

Punto
 
 
Mx,Ed
[kNm]
VCA-SLU
My,Ed
[kNm]
VCA-SLU
Mx,Rd
[kNm]
sez_CA
My,Rd
[kNm]
sez_CA
FS
 
sez_CA
VCA_01 17718.0 0.0 17718.5 0.0 1.0000
VCA_02 17127.2 6529.5 17127.8 6529.7 1.0000
VCA_03 16040.5 11293.0 16041.3 11293.5 1.0000
VCA_04 14707.3 14925.4 14708.1 14926.2 1.0001
VCA_05 13118.9 17963.4 13119.7 17964.5 1.0001
VCA_06 11371.6 20541.1 11372.4 20542.5 1.0001
VCA_07 9599.5 22660.6 9600.0 22661.9 1.0001
VCA_08 7807.3 24406.9 7807.8 24408.4 1.0001
VCA_09 6070.8 25794.9 6071.1 25796.2 1.0001
VCA_10 4409.8 26867.5 4410.0 26868.8 1.0000
VCA_11 2814.1 27649.1 2814.3 27650.7 1.0001
VCA_12 1368.4 28095.0 1368.5 28096.2 1.0000
VCA_13 0.0 28293.4 0.0 28294.8 1.0000

Su tutti i 48 vertici FS va da 1.00003 a 1.00007: i due domini coincidono entro lo 0.007 %. VCA_01 è la flessione retta attorno all'asse x, Mx,Rd = 17718 kNm per tutti e due i programmi; VCA_13 è quella attorno all'asse y, My,Rd = 28293 kNm contro 28295 kNm.

Il fattore di sicurezza è letto sulla sezione del dominio 3D a N = NEd costante, e non lungo la semiretta dall'origine nello spazio N-Mx-My: è la forma della verifica NTC 2018 [4.1.19], con i momenti resistenti «corrispondenti a NEd» (vedi la scheda N-Mx-My (deviata)).

Dominio 3D della pila con i vertici di VCA-SLU
Linguetta "Dominio 3D": il dominio N-Mx-My di AMetric_sez_CA, con i vertici di VCA-SLU che lo cingono a N = 9100 kN

Lo stesso confronto, su nove sezioni della campagna di validazione (rettangolari, circolare, a T, a L, trapezia, scatolare) e in tutto 34 livelli di N fra trazione e compressione, dà domini Mx-My coincidenti entro lo 0.04 % fino a 0.4 volte lo sforzo normale massimo, e entro lo 0.26 % a 0.9 volte.