198   Settembre  2015
ISSN 2282-3794
Sistemi intelaiati in acciaio. Collegamenti flangiati trave-colonna
Un’applicazione del metodo delle componenti
di
Davide Rodigari, 
Ingegnere Strutturista
d.rodigari@dcrprogetti.it
Riccardo De Col, 
Ingegnere Strutturista, Amministratore delegato di DCRPROGETTI s.r.l
r.decol@dcrprogetti.it
Alberto Franchi
Professore Ordinario di Scienza delle Costruzioni. Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente costruito, Politecnico di Milano
alberto.franchi@polimi.it

La progettazione dei collegamenti è estremamente delicata ed assume un ruolo primario nella definizione della sicurezza delle strutture metalliche. La presente nota affronta il tema della progettazione di collegamenti flangiati trave-colonna mediante applicazione del metodo delle componenti. Sono prima richiamati i principi di calcolo per componenti della rigidezza e della resistenza delle connessioni flangiate, successivamente, mediante l’analisi del caso studio di una struttura metallica industriale, sono effettuate delle considerazioni riguardanti l’influenza delle connessioni sul comportamento strutturale. L’articolo è un estratto di un lavoro di  tesi svolto nell’ambito del Master in Progettazione Sismica delle Strutture della Scuola F.lli Pesenti del Politecnico di Milano.

English version
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Structural steel frames. Beam to column connections
An application of the component method

The design of connections is a critical issue that has a leading role in defining the structural safety of steel structures. In this note the calculation assumptions of joints are explained focusing attention on the application of the component method on beam-to-column connections. Firstly the principles for calculating the stiffness and strength of flanged connections are described, subsequently, through the analysis of the case study of an industrial steel structure, some conclusions about influence of connections on structural behavior are drown. The article is part of a thesis work carried out in the Master’s Degree Course in Seismic Design of Structures at the F.lli Pesenti School of Polytechnic of Milan.

PROGETTO E VERIFICA ALLO S.L.U. DI SEZIONI IN C.A. SOGGETTE A TAGLIO E TORSIONE
Dominio di resistenza spaziale
di
Francesco Beninato, 
Politecnico di Bari, Dip. di Scienze dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura
studiotreb@alice.it
Dora Foti, 
Politecnico di Bari, Dip. di Scienze dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura
dora.foti@poliba.it
Vitantonio Vacca
Politecnico di Bari, Dip. di Scienze dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura
vitantonio.vacca@hotmail.it

Il presente lavoro si propone di illustrare un approccio ai procedimenti di progetto e verifica allo S.L.U. di sezioni rettangolari in calcestruzzo armato (c.a.) soggette a sollecitazioni composte di taglio e torsione, recentemente sviluppato dagli autori e che consente di risolvere il problema taglio-torsione in maniera unitaria ed organica.
Aspetto focale dell’approccio in questione è l’introduzione di un dominio di resistenza spaziale, le cui dimensioni sono le due sollecitazioni (taglio Vd  e torsione Td) e la cotangente dell’angolo θ di inclinazione delle bielle compresse di calcestruzzo, tramite il quale l’individuazione dell’angolo   che definisce le resistenze a taglio  e a torsione  consentite alla sezione nella sollecitazione composta, appare con chiara evidenza fisica.
Il tracciamento delle relative curve di resistenza è stato condotto seguendo due diversi criteri, ossia in funzione delle singole sollecitazioni agenti TEd e VEd, e in funzione dell’eccentricità e=TEd /VEd ; tramite il primo vengono messe in evidenza le resistenze  e  al variare rispettivamente della torsione TEd e del taglio VEd , mentre tramite il secondo dette resistenze vengono esplicitate al variare del rapporto e=TEd /VEdIn termini di principio, ricordando i mondi di Flatland e Spaceland [1] immaginati dallo scrittore E. Abbott, si è inteso passare da distinti spazi a due dimensioni ad un unico spazio a tre dimensioni; in termini metodologici, prendendo le mosse da quanto indicato da Viollet le Duc in Storia di un Disegnatore (1879) [2] circa l’importanza del disegno «... spesso considerato, a torto, come un’arte speciale, mentre al contrario… è un’arte necessaria, … perché disegnando si impara a vedere, e vedere è sapere», si è proceduto elaborando i classici tre grafici a due dimensioni (Vd - cotθ ; Td - cotθ ; Vd - Td ), abitualmente utilizzati per la sollecitazione composta, e identificando un unico dominio resistente a tre dimensioni (Vd - Td - cotθ).
Il presente lavoro fornisce detto dominio di resistenza tridimensionale; l’approccio proposto è perfettamente in linea con quanto indicato nelle normative DM 14 gennaio 2008 [3] e Circolare 2 febbraio 2009 n. 617 [4],Eurocode2 – Design of concrete structures [5] e tutto quanto reperibile in letteratura sull’argomento, ma ne fornisce tuttavia una visione non più disaccoppiata.

English version
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U.L.S. DESIGN AND CONTROL OF R.C. SECTIONS. SUBJECT TO SHEAR AND TORSION ACTIONS
Spatial domain of strength

This paper aims to illustrate a new procedure for the process of the Ultimate State Limit (USL) design and check of rectangular sections in reinforced concrete (RC) subject to composed stresses of shear and torsion. The new procedure can solve the shear-torsion problem in a unified and organic way.
The focal aspect of this approach is the introduction of a spatial domain of resistance (shear Vd - torsion Td - cotθ), where θ is the angle of inclination of the compressed concrete rods. From this domain it is shown how it is possible to find the angle
 that defines the shear strength  and the torsion strength  of the section under the composed stress.

The corresponding strength curves have been obtained following two different criteria, namely on the basis of each couple of acting stresses, TEd and VEd, and on the basis of the eccentricity e=TEd/VEd. Through the first criteria strengths  and  are obtained astorsion TEd and the shear VEd vary, while through the second criteria such strengths are obtained as the ratio e=TEd/VEd varies.
The intention is to switch from distinct spaces in two dimensions to a single 3D space. In terms of methodology, taking into account what indicated by Viollet le Duc in History of a Designer (1879) [2] about the importance of design "... often regarded, wrongly, as a special art, while on the contrary ... it is a necessary art, ... because through drawing you learn to see, and to see is to
know", the classic three graphics in two dimensions (Vd-cotθ; Td-cotθ; Vd-Td) usually used for composed stresses were processed, and a single 3D resistant domain (Vd-Td-cotθ) was identified.
This paper provides the aforementioned 3D domain of resistance. The proposed procedure is perfectly in line with what specified by the codes on force, DM Infrastructure January 14, 2008 [3] and Circular February 2, 2009 n. 617 [4], Eurocode2 - Design of concrete structures [5] and all of the available literature on the subject, but it does provide a vision no longer decoupled.

Fibre d’acciaio riciclate
Una possibile alternativa per la realizzazione di calcestruzzi fibrorinforzati
di
Giuseppe Centonze, 
PhD, Assegnista di ricerca (Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione-Università del Salento)
giuseppe.centonze@unisalento.it
Daniele Colonna

L’elevato numero di pneumatici fuori uso (PFU) prodotti ogni anno in tutto il mondo genera gravi danni sia dal punto di vista economico che ambientale. Una possibile strategia per limitare tali danni è rappresentata dal riciclo dei materiali costituenti (gomma, acciaio e fibra tessile), che possono essere reintrodotti nel mercato come materie prime–secondarie in diversi settori tecnologici. Attualmente, nell’ambito dell’ingegneria civile, tali materie di scarto trovano limitate applicazioni che riguardano principalmente l’utilizzo della gomma nella realizzazione di barriere stradali o elementi prefabbricati non strutturali. Il trend degli ultimi anni è di individuare nuovi campi applicativi, come la realizzazione di sottofondi stradali, calcestruzzi fibrorinforzati (FRC), geopolimeri, ecc.
Uno dei filoni di ricerca del gruppo di Tecnica delle Costruzioni dell’Università del Salento è proprio lo sviluppo di calcestruzzi realizzati con materiali riciclati da PFU, in particolare gomma ed acciaio [1-4]. Nel presente lavoro si illustrano i risultati di recenti campagne sperimentali, finalizzate a sviluppare l’impiego delle fibre di acciaio riciclato da PFU come rinforzo diffuso in miscele di calcestruzzo. Sono state eseguite prove di caratterizzazione delle miscele di calcestruzzo allo stato fresco e allo stato indurito, oltre che prove di tenacità e di aderenza barra/matrice. I risultati ottenuti, hanno evidenziato come le fibre di rinforzo in acciaio riciclate da PFU possano essere considerate una valida alternativa alle fibre di rinforzo in acciaio industriale nella realizzazione di FRC.

English version
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RECYCLED STEEL FIBRES
AN ALTERNATIVE FOR THE PRODUCTION OF FIBRE REINFORCED CONCRETE

High amount of End of Life tires (ELTs) generated every year around the world causes a negative economic and environmental impact. One of the strategies to reduce this impact is represented by the recovery of the constituent materials (rubber, steel, textile) to be reused as raw materials in different technologies, including concrete products. Nowadays, in civil engineering, these raw materials are used only in minor applications, such as non-structural precast elements. However, in the last years new applications have been developed, such as FRC, pavements, geopolymers, etc.
One of the research topics activated by the Structural Engineering group of the University of Salento concerns the development of concrete with recycled materials from ELTs, especially rubber and steel [1-4]. In the present paper the results of recent experimental campaigns, aimed at developing the employment of steel fibres from ELTs as reinforcement in concrete matrix are shown. In these studies both fresh and hardened state characterization tests were carried out, as well as toughness investigations and bond behaviour between steel bars and FRC matrix tests. The obtained results have shown that recycled steel fibres could be considered a viable alternative as reinforcing fibres in FRC technology.