Connessioni trave-pilastro in acciaio

Nell'unione della trave con il pilastro vengono trasmesse sollecitazioni taglianti e flessionali tra gli elementi collegati. Se risultano impedite le rotazioni relative delle sezioni affacciate, le unioni si dicono rigide e il calcolo delle sollecitazioni si sviluppa ammettendo la continuità materiale tra i vari elementi strutturali; in caso contrario si hanno le unioni flessibili , e il collegamento, dal punto di vista statico, si schematizza come una cerniera. In situazioni intermedie (parziale impedimento delle rotazioni relative), le unioni vengono considerate semirigide, e il legame momenti-rotazioni da introdurre nei calcoli può essere determinato sperimentalmente.
La scelta delle soluzioni prospettate condiziona sensibilmente il progetto strutturale risultando, per le strutture iperstatiche , il quadro complessivo delle sollecitazioni fortemente influenzato dalle condizioni di corrispondenza angolare, mentre per le strutture isostatiche lo studio delle connessioni diventa importante quando si prendono in considerazione le deformazioni.
In generale possiamo affermare che la continuità angolare consente una migliore distribuzione delle sollecitazioni e quindi un più conveniente dimensionamento degli elementi strutturali , ma tale vantaggio è controbilanciato dalla onerosità della realizzazione dei collegamenti rigidi, e spesso si preferiscono unioni parzialmente deformabili, compensando la minore rigidezza della struttura con l'introduzione di efficaci elementi di controventamento.
Possiamo a questo punto classificare in tre tipologie il modo per realizzare questo nodo:
- connessioni flessionali
può essere realizzata tramite coprigiunto imbullonato su un 'tronchetto' di profilato saldato sul pilastro o con delle squadrette che vengono direttamente collegate tra l'anima della trave e il pilastro. In ambedue i casi è necessario lasciare una piccola eccentricità (circa 1 cm) tra i due elementi in modo da rendere flessibile la connessione. I bulloni saranno soggetti a taglio e lo spazio lasciato tra trave e pilastro provocherà una sollecitazione di trazione su quelli superiori ma che viene spesso trascurata.
- connessioni semirigide
si realizza normalmente, differenza della prima soluzione, posizionando le squadrette al di sopra e al di sotto delle ali della trave e prevedendo anche i questo caso una piccola eccentricità. Facendo così si consentono le rotazioni relative a spese della deformazione flessionale della squadretta superiore; ma anche la squadretta inferiore sarà sollecitata a flessione dalla reazione di appoggio della trave.
- unioni rigide
si ottengono dalle precedenti limitando la deformabilità dell'elemento di collegamento superiore. Di solito si realizza inserendo un piatto, proseguito all'interno del pilastro e soggetto essenzialmente a sforzo assiale. Generalmente questo tipo di collegamento può essere realizzato con i coprigiunti disposti su anima e ali o con una flangia.

PRESCRIZIONI TECNICHE

Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati semplici
Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati laminati a caldo della serie IPE, IPN, HEA, HEB, HEM, UPN, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco e di irrigidimento; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita. Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati composti saldati
Manufatti in acciaio per travi e pilastri realizzati con accoppiamenti saldati di piatti in lamiera di acciaio, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco; i fazzoletti di irrigidimento; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.
Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio per strutture metalliche secondarie
Manufatti per strutture metalliche secondarie (arcarecci, membrature secondarie in genere, irrigidimenti verticali e orizzontali, etc.)in profilati a freddo compresi i pressopiegati e profilati a caldo, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.
Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio tondo per irrigidimento verticali e orizzontali.
Manufatti in acciaio per irrigidimenti verticali e orizzontali realizzati con tondi di acciaio, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: i tenditori e le piastre; il taglio a misura; la filettatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.

Bibliografia:
G. Ballio, F. M. Mazzolani, Strutture in acciaio , Milano 1994.
V. Zignoli, Costruzioni metalliche , Torino 1976.
H. C. Schulitz, W. Sobek, K. Habermann, Atlante dell'acciaio , Torino 1999.