Collegamento a giunzione bullonata (AISC)

Sottocodice: LRFD

Tipo di collegamento: Collegamento a giunzione bullonata

Sistema di unità: Metrico

Progettato secondo: AISC 360-16

Verificato: Bulloni a taglio e rifollamento

Materiale della piastra: A709, Gr. 50

Bulloni: 5/8'' A307

Geometria

Carico applicato

Il collegamento a giunzione bullonata è caricato a trazione affinché i bulloni a taglio siano sfruttati al 100 %.

Procedura

Il collegamento a giunzione bullonata con carico concentrico è progettato in modo che i bulloni cedano a taglio (AISC 360-16 – J3.6). Vengono verificate anche la resistenza dei bulloni al rifollamento (AISC 360-16 – J3.10) e la resistenza delle piastre a trazione (AISC 360-16 – J4.1). I filetti dei bulloni sono intercettati dal piano di taglio.

Calcolo manuale

Resistenza dei bulloni

La resistenza di un piano di taglio di un bullone a taglio è 27,6 kN. Ogni bullone ha due piani di taglio e vi sono 9 bulloni per ciascuna metà della giunzione. La resistenza è quindi 2 ∙ 9 ∙ 27,6 = 496,7 kN.

La resistenza al rifollamento e la resistenza allo strappo resistono alla forza agente su entrambi i piani di taglio, ovvero 2 ∙ 27,6 = 55,2 kN. La resistenza minore è la resistenza allo strappo dei bulloni vicino al bordo delle piastre collegate con spessore di 10 mm, pari a 121 kN. Gli altri bulloni hanno una resistenza al rifollamento di 128,1 kN e la piastra determinante è quella con spessore di 10 mm. La somma degli spessori delle giunzioni che resistono al rifollamento è 12 mm.

Resistenza delle piastre a trazione

$$\phi R_n = \phi F_y A_g = 0.9 \cdot 344.7 \cdot 2000 = 620.46 \, \textrm{kN}$$

$$\phi R_n = \phi F_u A_e = 0.75 \cdot 448.2 \cdot 1476 = 496.16\,\textrm{kN}$$

Verifica in IDEA StatiCa Connection

Sono presenti alcune forze di trazione nei bulloni a causa della deformazione della piastra. I bulloni sono sfruttati al 99,9 % e le piastre sono in fase di snervamento. Dalla deformazione plastica della piastra collegata si può osservare che la riserva non è molto elevata.

Confronto

Le forze di trazione nei bulloni vengono trascurate nel calcolo manuale, ma non influenzano significativamente la resistenza a taglio dei bulloni. La resistenza al carico in IDEA StatiCa Connection è 494 kN, mentre nel calcolo manuale è 496 kN. In IDEA StatiCa Connection, i bulloni sono determinanti e le piastre sono in fase di snervamento. Nel calcolo manuale, i bulloni e la rottura a trazione della piastra hanno la stessa resistenza al carico. La differenza tra i risultati forniti dal software e il calcolo manuale è solo dello 0,4 %.