Ci sono vari tipi di connessioni di travi in acciaio usate nelle strutture. Le connessioni di travi in acciaio sono categorizzate in due gruppi: connessioni incorniciate e sedute.
Nelle connessioni di travi in acciaio incorniciate, la trave è collegata all’elemento in acciaio di supporto attraverso i raccordi, mentre nel caso di connessioni sedute, la trave è posizionata sulla sede simile al caso in cui la trave è posizionata su pareti in muratura.
In questo articolo, vengono discussi diversi tipi di connessioni di travi in acciaio.
Fig.1: Diversi tipi di connessioni trave-trave in acciaio
Fig.2Connessioni trave-trave in acciaio
Tipi di connessioni trave in acciaio
Di seguito sono riportati vari tipi di connessioni trave:
- Connessioni intelaiate bullonate
- Connessioni a sede bullonata
- Connessioni intelaiate saldate
- Connessioni a sede saldata
- Connessioni con piastra terminale
- Connessioni speciali
- Connessioni semplici, connessioni rigide e semirigide
Connessioni con travi d’acciaio intelaiate
In questo tipo di connessione, le travi d’acciaio sono collegate agli elementi di supporto, che siano travi d’acciaio o colonne, con l’angolo di connessione web come si vede nella Figura 3.
Fig.3Collegamento di travi in acciaio con bulloni
Comunemente, il collegamento è progettato in base ai carichi all’estremità della trave. È richiesto di prendere in considerazione la resistenza, il tipo e la dimensione degli elementi di fissaggio e la resistenza dei materiali di base mentre la connessione viene progettata.
La lunghezza minima dell’angolo di connessione dovrebbe essere almeno la metà della profondità dell’anima libera della trave. Questa misura è specificata per assicurare sufficiente rigidità e stabilità.
Ci sono varie dimensioni standard di connessioni bullonate intelaiate insieme alla loro capacità fornita dai codici. Lo scopo di tali connessioni standardizzate è quello di aumentare la velocità della progettazione.
Si raccomanda di utilizzare la connessione minima sufficiente a sopportare il carico applicato per rendere il progetto il più economico possibile.
Connessione di travi d’acciaio a sede bullonata
Ci sono due tipi principali di connessioni a sede bullonata, incluse le connessioni a sede bullonata non irrigidita e la connessione a sede bullonata irrigidita come illustrato nella Figura 4 e Figura 5.
Fig.4Connessione della sede bullonata non irrigidita
Fig.5Se le reazioni all’estremità della trave sono grandi, allora si raccomanda di considerare connessioni irrigidite della sede perché hanno una capacità adeguata di resistere a grandi forze, mentre la capacità della connessione non irrigidita della sede è limitata a causa della limitata capacità di flessione della gamba dell’angolo della sede che sporge orizzontalmente.
Il vantaggio più rilevante del collegamento a sede è che la trave può essere fabbricata economicamente e la sede fornirebbe un supporto immediato durante il montaggio.
La funzione dell’angolo superiore usato nel collegamento a sede è di prevenire che la trave soffra di rotazioni accidentali.
Va detto che questo tipo di collegamento non ha bisogno di considerevoli dettagli in negozio. Le connessioni bullonate sono desiderate dal punto di vista ambientale perché la struttura può essere smontata e gli elementi possono essere utilizzati in altri progetti. Inoltre, le connessioni bullonate possono essere erette con grande facilità.
Connessione saldata di travi d’acciaio intelaiate
Come gli altri due tipi di connessioni di travi, varie dimensioni di connessioni saldate intelaiate con le loro capacità sono disponibili e fornite dai codici.
La saldatura della connessione è soggetta a sollecitazioni dirette di taglio e sollecitazioni causate da carichi sulla trave che influenzano il modello di saldatura. Quindi, queste sollecitazioni devono essere prese in considerazione.
E’ chiaro che parte della saldatura viene eseguita sul campo, il che è impegnativo poiché è difficile ottenere una saldatura di alta qualità a causa dei movimenti dei membri in acciaio causati dai venti o da altri fattori.
Connessioni di travi in acciaio a sede saldata
E’ simile alla connessione a sede di bulloni ma per il fissaggio viene usata la saldatura piuttosto che i bulloni. I carichi sulla trave colpiscono il modello di saldatura in modo eccentrico e generano stress. Quindi, come per le connessioni a telaio saldate, queste sollecitazioni devono essere considerate.
I tipi di connessioni a sede saldata includono la sede non irrigidita e la sede irrigidita. Il primo è usato nel caso di piccoli carichi applicati, mentre il secondo è adatto al caso di grandi carichi.
Si consiglia di usare dei bulloni per collegare la flangia inferiore della trave alla sede. Questi bulloni possono essere rimossi o lasciati nella loro posizione dopo la fine del processo di saldatura. La connessione saldata non è desiderata dal punto di vista ambientale e del lavoratore. Questo perché tale connessione non è né può essere smontata né eretta facilmente.
Collegamento della piastra terminale della trave in acciaio
Questo tipo di connessione è reso possibile attraverso l’uso dell’arte della saldatura. La piastra terminale è collegata all’anima della trave attraverso la saldatura perché la sua capacità e dimensione è regolata dalla capacità di taglio dell’anima della trave adiacente alla saldatura.
Il carico applicato sulla connessione all’estremità del membro non ha eccentricità. Ci sono diversi tipi di connessioni di piastre di estremità, tra cui quelle flessibili, semi-rigide e rigide.
Si deve sapere che le lavorazioni e i tagli devono essere condotti con la massima cura per evitare errori. Per esempio, il taglio delle travi a misura deve essere il più accurato possibile.
Infine, le connessioni a piastra terminale non sono adatte a strutture in acciaio alte.
Connessioni speciali per travi in acciaio
Questo tipo di connessioni è usato per il caso in cui le disposizioni dell’elemento strutturale sono tali che le connessioni standard non possono essere usate.
Per esempio, gli angoli di intersezione potrebbero essere diversi di un certo grado e quando i centri delle travi sono sfalsati rispetto ai centri delle colonne.
Esempi di connessioni speciali includono la piastra piegata incorniciata, la piastra di anima singola, la piastra di anima bilanciata e la connessione tipo Z.
La capacità delle connessioni di trasferire momenti alle colonne si basa sul grado di fissità delle connessioni. Più alto è il grado di fissità della connessione della trave, maggiore è la capacità di trasferire momenti alle colonne.
Se la connessione è progettata per trasferire momenti, allora dovrebbe essere in grado di resistere alle forze di taglio dalla trave e trasferire momenti alle colonne.
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