11 Analisi Struttura in Acciaio - Tunnel
Relazione Tecnica Generale / Relazione di Calcolo Strutturale - Struttura Tunnel Acciaio
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Localizzazione
Comune : Torella dei LombardiProvincia : AvellinoUbicazione : c. da San Vito
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Normative di Riferimento
Norme Tecniche per le Costruzioni - D.M. 14-01-08
Sicurezza (cap.2), Azioni sulle costruzioni (cap.3), Costruzioni in calcestruzzo (par.4.1), Costruzioni in
legno (par.4.4), Costruzioni in muratura (par.4.5), Progettazione geotecnica (cap.6), Progettazione
per azioni sismiche (cap.7), Costruzioni esistenti (cap.8), Riferimenti tecnici (cap.12), EC3.
Eurocodice 3 UNI ENV 1993-1-1:1994, Eurocodice 3 UNI EN 1993-1-1:2014 Luglio 2014, Eurocodice 3
UNI ENV 1993-1-3:2000, Eurocodice 3 EN 1993-1-8:2005
Geometria
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Dati di definizione
Metodo di analisi D.M. 14-01-08 (N.T.C.)
Tipo di costruzione 2
Vn 50
Classe d'uso II
Vr 50
Tipo di analisi Lineare statica
Località Avellino, Torella Dei Lombardi, San Vito;Latitudine ED50 40,9468° (40° 56' 48'');
Longitudine ED50 15,0891° (15° 5' 21''); Altitudine s.l.m. 596,4 m.
Zona sismica Zona 1
Categoria del suolo B - sabbie dense o argille consistenti
Categoria topografica T1
Classe di duttilità Non dissipativaFattore di struttura per sisma X 1Fattore di struttura per sisma Y 1Fattore di struttura per sisma Z 1
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Spettri NTC 08
Acc./g: Accelerazione spettrale normalizzata ottenuta dividendo l'accelerazione spettrale per l'accelerazione di gravità.Periodo: Periodo di vibrazione.
Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLD § 3.2.3.2.1 (3.2.4)
Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLV § 3.2.3.2.1 (3.2.4)
Acc.
/gA
cc./g
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Spettro di risposta di progetto in accelerazione delle componenti orizzontali SLD § 3.2.3.4
Spettro di risposta di progetto in accelerazione delle componenti orizzontali SLV § 3.2.3.4
Acc.
/gA
cc./g
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Modello strutturale
Vista - 01
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Vista - 02
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Vista - 03
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Caratteristiche dei materiali
Vista - 03
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Azioni sulla struttura
Load patterns
This section provides loading information as applied to the model.
Definitions
Load Pattern Definitions
LoadPat DesignType SelfWtMult AutoLoad
PS DEAD 1,000000PP DEAD 0,000000VA LIVE 0,000000VB LIVE 0,000000VD LIVE 0,000000VC LIVE 0,000000
Neve SNOW 0,000000Vento_X+ WIND 0,000000 Italian NTC 2008Vento_X- WIND 0,000000 Italian NTC 2008Vento_Y+ WIND 0,000000 Italian NTC 2008Vento_Y- WIND 0,000000 Italian NTC 2008SDL_X QUAKE 0,000000 ITALIAN NTC 2008
SDL_Y QUAKE 0,000000 ITALIAN NTC 2008
SLV_X QUAKE 0,000000 ITALIAN NTC 2008
SLV_Y QUAKE 0,000000 ITALIAN NTC 2008
Auto wind loading
Table : Auto Wind - ITALIAN NTC 2008
LoadPat ExposeFrom
UserZ WindSpeed ExposureCat
TopoFact DynCoeff ShapeFact
meter/secVento_X+ Areaobjects No 30,000 III 1,000000 1,000000 1,000000Vento_X- Areaobjects No 30,000 III 1,000000 1,000000 1,000000Vento_Y+ Areaobjects No 30,000 III 1,000000 1,000000 1,000000Vento_Y- Areaobjects No 30,000 III 1,000000 1,000000 1,000000
Auto seismic loading
Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 1 of 5Table 15: Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 1 of 5
LoadPat Dir PercentEcc EccOverride PeriodCalc Ct UserZ AccOption
SDL_X X 0,050000 No Prog Calc 85,000000 No Latitude/Longitude
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Table 15: Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 1 of 5LoadPat Dir PercentEcc EccOverride PeriodCalc Ct UserZ AccOption
SDL_Y Y 0,050000 No Prog Calc 85,000000 No Latitude/LongitudeSLV_X X 0,050000 No Prog Calc 85,000000 No Latitude/LongitudeSLV_Y Y 0,050000 No Prog Calc 85,000000 No Latitude/Longitude
Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 2 of 5
LoadPat Latitude Longitude Island agOverg F0 Tcs
SDL_X 40,946800 15,089100 0,066000 2,367500 0,282100SDL_Y 40,946800 15,089100 0,066000 2,367500 0,282100SLV_X 40,946800 15,089100 0,217500 2,301900 0,363300SLV_Y 40,946800 15,089100 0,217500 2,301900 0,363300
Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 3 of 5
LoadPat LimitState UsageClass NominalLife SpectrumType SoilType
SDL_X SLD I 50,000000 Elastic Horizontal BSDL_Y SLD I 50,000000 Elastic Horizontal BSLV_X SLV I 50,000000 Elastic Horizontal BSLV_Y SLV I 50,000000 Elastic Horizontal B
Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 4 of 5
LoadPat Topography hOverH Tb Tc Td Xi q
SDL_X T1 1,000000 0,133200 0,399600 1,863900 5,000000SDL_Y T1 1,000000 0,133200 0,399600 1,863900 5,000000SLV_X T1 1,000000 0,163100 0,489300 2,470200 5,000000SLV_Y T1 1,000000 0,163100 0,489300 2,470200 5,000000
Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 5 of 5Table 15: Auto Seismic - ITALIAN NTC 2008, Part 5 of 5
LoadPat Lambda TUsed CoeffUsed WeightUsed BaseShearSec Kgf Kgf
SDL_X 0,850000 1,0000 0,063701 19861,304 1265,194SDL_Y 0,850000 1,0000 0,063701 19861,304 1265,194SLV_X 0,850000 1,0000 0,249836 19861,304 4962,067SLV_Y 0,850000 1,0000 0,249836 19861,304 4962,067
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Load cases
This section provides load case information.
Definitions
Load Case Definitions
Case Type InitialCond ModalCase BaseCase MassSource DesActOpt
PS NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetPP NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVA NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVB NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVC NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVD NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
Neve NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVento_X+ NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVento_X- NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVento_Y+ NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetVento_Y- NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_X NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_Y NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_X NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_Y NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
Frequente_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetFrequente_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetFrequente_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetFrequente_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
Q_Frequente_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_05 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_06 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_07 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_08 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_09 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_10 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_11 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_12 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_13 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_14 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_15 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetQ_Frequente_16 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
Rara_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetRara_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetRara_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetRara_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_05 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_06 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_07 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_08 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
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Case Type InitialCond ModalCase BaseCase MassSource DesActOpt
SLD_09 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_10 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_11 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_12 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_13 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_14 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_15 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLD_16 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_05 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_06 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_07 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLU_08 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_05 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_06 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_07 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_08 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_09 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_10 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_11 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_12 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_13 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_14 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_15 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_16 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
SLV_F_01 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_02 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_03 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_04 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_05 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_06 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_07 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_08 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_09 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_10 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_11 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_12 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_13 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_14 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_15 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog DetSLV_F_16 NonStatic Zero MSSSRC1 Prog Det
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Load combinations
This section provides load combination information.
Combination Definitions
ComboName ComboType CaseName ScaleFactor
C-Frequente_01 Linear Add Frequente_01 1,000000C-Frequente_02 Linear Add Frequente_02 1,000000C-Frequente_03 Linear Add Frequente_03 1,000000C-Frequente_04 Linear Add Frequente_04 1,000000
C-Rara_01 Linear Add Rara_01 1,000000C-Rara_02 Linear Add Rara_02 1,000000C-Rara_03 Linear Add Rara_03 1,000000C-Rara_04 Linear Add Rara_04 1,000000C-SLU_01 Linear Add SLU_01 1,000000C-SLU_02 Linear Add SLU_02 1,000000C-SLU_03 Linear Add SLU_03 1,000000C-SLU_04 Linear Add SLU_04 1,000000C-SLU_05 Linear Add SLU_05 1,000000C-SLU_06 Linear Add SLU_06 1,000000C-SLU_07 Linear Add SLU_07 1,000000C-SLU_08 Linear Add SLU_08 1,000000C-SLV_01 Linear Add SLV_01 1,000000C-SLV_02 Linear Add SLV_02 1,000000C-SLV_03 Linear Add SLV_03 1,000000C-SLV_04 Linear Add SLV_04 1,000000C-SLV_05 Linear Add SLV_05 1,000000C-SLV_06 Linear Add SLV_06 1,000000C-SLV_07 Linear Add SLV_07 1,000000C-SLV_08 Linear Add SLV_08 1,000000C-SLV_09 Linear Add SLV_09 1,000000C-SLV_10 Linear Add SLV_10 1,000000C-SLV_11 Linear Add SLV_11 1,000000C-SLV_12 Linear Add SLV_12 1,000000C-SLV_13 Linear Add SLV_13 1,000000C-SLV_14 Linear Add SLV_14 1,000000C-SLV_15 Linear Add SLV_15 1,000000C-SLV_16 Linear Add SLV_16 1,000000
C-SLV_F-01 Linear Add SLV_F_01 1,000000C-SLV_F-02 Linear Add SLV_F_02 1,000000C-SLV_F-03 Linear Add SLV_F_03 1,000000C-SLV_F-04 Linear Add SLV_F_04 1,000000C-SLV_F-05 Linear Add SLV_F_05 1,000000C-SLV_F-06 Linear Add SLV_F_06 1,000000C-SLV_F-07 Linear Add SLV_F_07 1,000000C-SLV_F-08 Linear Add SLV_F_08 1,000000C-SLV_F-09 Linear Add SLV_F_09 1,000000C-SLV_F-10 Linear Add SLV_F_10 1,000000C-SLV_F-11 Linear Add SLV_F_11 1,000000C-SLV_F-12 Linear Add SLV_F_12 1,000000C-SLV_F-13 Linear Add SLV_F_13 1,000000C-SLV_F-14 Linear Add SLV_F_14 1,000000C-SLV_F-15 Linear Add SLV_F_15 1,000000C-SLV_F-16 Linear Add SLV_F_16 1,000000
C-QF_01 Linear Add Q_Frequente_01 1,000000
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ComboName ComboType CaseName ScaleFactor
C-QF_02 Linear Add Q_Frequente_02 1,000000C-QF_03 Linear Add Q_Frequente_03 1,000000C-QF_04 Linear Add Q_Frequente_04 1,000000C-QF_05 Linear Add Q_Frequente_05 1,000000C-QF_06 Linear Add Q_Frequente_06 1,000000C-QF_07 Linear Add Q_Frequente_07 1,000000C-QF_08 Linear Add Q_Frequente_08 1,000000C-QF_09 Linear Add Q_Frequente_09 1,000000C-QF_10 Linear Add Q_Frequente_10 1,000000C-QF_11 Linear Add Q_Frequente_11 1,000000C-QF_12 Linear Add Q_Frequente_12 1,000000C-QF_13 Linear Add Q_Frequente_13 1,000000C-QF_14 Linear Add Q_Frequente_14 1,000000C-QF_15 Linear Add Q_Frequente_15 1,000000C-QF_16 Linear Add Q_Frequente_16 1,000000C-SLD_01 Linear Add SLD_01 1,000000C-SLD_02 Linear Add SLD_02 1,000000C-SLD_03 Linear Add SLD_03 1,000000C-SLD_04 Linear Add SLD_04 1,000000C-SLD_05 Linear Add SLD_05 1,000000C-SLD_06 Linear Add SLD_06 1,000000C-SLD_07 Linear Add SLD_07 1,000000C-SLD_08 Linear Add SLD_08 1,000000C-SLD_09 Linear Add SLD_09 1,000000C-SLD_10 Linear Add SLD_10 1,000000C-SLD_11 Linear Add SLD_11 1,000000C-SLD_12 Linear Add SLD_12 1,000000C-SLD_13 Linear Add SLD_13 1,000000C-SLD_14 Linear Add SLD_14 1,000000C-SLD_15 Linear Add SLD_15 1,000000C-SLD_16 Linear Add SLD_16 1,000000
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Carico da Neve – Vista 1
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Carico da Neve – Vista 2
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Sintesi dei Risultati
SCHEMI GRAFICI DI SINTESI – Carico da Neve
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SCHEMI GRAFICI DI SINTESI – Vento X+
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SCHEMI GRAFICI DI SINTESI – SLV_X
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SCHEMI GRAFICI DI SINTESI – SLV_Y
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Verifica Aste
Italian NTC 2008 STEEL SECTION CHECK (Summary for Comboand Station) Units : Kgf, cm, C
Frame : 17 X Mid: -495,196 Combo: C-SLU_07 Design Type: ColumnLength: 98,017 Y Mid: 250,000 Shape: TUBO-D193.7X4.5 Frame Type: DCH-MRFLoc : 0,000 Z Mid: 48,773 Class: Class 1 Rolled : Yes
Interaction=Method 2 (Annex B) MultiResponse=Envelopes P-Delta Done? No
GammaM0=1,05 GammaM1=1,05 GammaM2=1,25An/Ag=1,00 RLLF=1,000 PLLF=0,750 D/C Lim=0,950
Aeff=26,750 eNy=0,000 eNz=0,000A=26,750 Iyy=1198,000 iyy=6,692 Wel,yy=123,696 Weff,yy=123,696It=2394,000 Izz=1198,000 izz=6,692 Wel,zz=123,696 Weff,zz=123,696Iw=0,000 Iyz=0,000 h=19,370 Wpl,yy=161,100 Av,z=17,030E=2100000,000 fy=2750,000 fu=4300,000 Wpl,zz=161,100 Av,y=17,030
STRESS CHECK FORCES & MOMENTSLocation Ned Med,yy Med,zz Ved,z Ved,y Ted0,000 -3044,550 314455,559 192,110 2111,333 0,449 -26,473
PMM DEMAND/CAPACITY RATIOGoverning Total N MMajor MMinor Ratio StatusEquation Ratio Ratio Ratio Ratio Limit Check6.2.1(7) 0,789 = 0,043 + 0,745 + 0,000 0,950 OK
AXIAL FORCE DESIGNNed
ForceAxial -3044,550
Nc,RdCapacity
70059,524
Nt,RdCapacity
70059,524
Npl,Rd70059,524
Nu,Rd82818,000
Ncr,T21587734,36
Ncr,TF2584471,829
An/Ag1,000
Curve Alpha Ncr LambdaBar Phi Chi Nb,RdMajor (y-y) a 0,210 2584471,829 0,169 0,511 1,000 70059,524MajorB(y-y) a 0,210 2584471,829 0,169 0,511 1,000 70059,524Minor (z-z) a 0,210 2584471,829 0,169 0,511 1,000 70059,524MinorB(z-z) a 0,210 2584471,829 0,169 0,511 1,000 70059,524Torsional TF a 0,210 2584471,829 0,169 0,511 1,000 70059,524
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MOMENT DESIGNMed Med,span Mc,Rd Mv,Rd Mn,Rd Mb,Rd
Moment Moment Capacity Capacity Capacity CapacityMajor (y-y) 314455,559 314455,559 421928,571 421928,571 421928,571 421928,571Minor (z-z) 192,110 192,110 421928,571 421928,571 421928,571
Curve AlphaLT LambdaBarLT PhiLT ChiLT C1 McrLTB d 0,760 0,065 0,451 1,000 1,464 103528572,8
kyyFactors 0,735
kyz0,544
kzy0,441
kzz0,907
SHEAR DESIGNVed Vc,Rd Stress Status Ted
ForceMajor (z) 2111,333
Capacity25750,548
Ratio0,082
CheckOK
Torsion26,473
Minor (y) 0,449 25750,548 1,746E-05 OK 26,473
Vpl,RdReduction 25750,548
Eta1,000
LambdabarW0,000
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Collegamenti
Calculations of the connection: Column base / Circular tube - 01-Piastra_base
General Information
Column: D193.3x4.5
Material: S 275Db1 = 193,3 mm Column diametertp1 = 4,5 mm Section thicknessAb = 26,69 cm2 Section areaIby = 1189,94 cm4 Moment of inertiaWpl = 160,43 cm3 Plastic section modulusW = 123,12 cm3 Elastic section modulusfyb = 275 MPa Resistance
Endplate:
Material: S 275dp = 450 mm Plate diametertp = 25 mm Plate thicknessfyp = 275 MPa Resistance
Stiffeners:
Material: S 275h = 200 mm Height of stiffenerh1 = 100 mm Lower heightl1 = 10 mm Length of upper part of the stiffeneres = 5 mm Shiftts 10 mm Thicknes of stiffeners
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Anchorage:
Class: 8.8Type: Straightd = 20 mm Diameterh = 450 mm Length of anchor boltheff = 400 mm Effective length of an anchor boltn = 8 Number of anchor boltse1 = 64,18 mm Distance from profile to boltse2 = 64,18 mm Distance from bolts to edge of endplatep2 = 45 Deg Angle between bolts
Welds:
a = 5 mm Weld thicknessasv = 5 mm Thickness of weld between column and stiffenersash = 5 mm Thickness of weld between column base plate and stiffener
Foundation:
Hf = 500 mm Foundation heightWf = 700 mm Foundation widthLf = 700 mm Foundation lengthtg = 50 mm Thickness of leveling layer (grout)fck.f = 25 MPa Characteristic resistance - concretefck.g = 25 MPa Characteristic resistance - groutYC = 1,5 Partial safety factorCf.g = 0,5 Friction coefficient - grout
Safety factors:
γM0 = 1γM1 = 1γM2 = 1,25γM3 = 1,25
Case: Case 1:
Nodal forces:
N = -29,86 kN Axial forceM = 30,84 kNm Bending momentV = 20,7 kN Shear force
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Capacity verification
Results of calculations
Resistances of components
Ft,Rd = 141,12 kN Tension resistance of single anchor bolt [tab.3.4]Ft,Rd,p = 67,69 kN Resistance for pulling out of concrete EN 1992-1-1 [8.4.2]Fvj,Rd= 49,86 kN Total shear capacity of anchor bolt EN 1993-1-8 [6.2.2(7)]Mc,Rd = 74,28 kNm Design resistance of the section for
bendingEN 1993-1-1 [6.2.5]
Class: 2 Section class EN 1993-1-1 [5.5.2]
_________________________________________________________________________________________________
Compression resistance
fcd = 16,67 MPa Compression capacity EN 1992-1-1 [3.1.6]c = 57,57 mm Additional bearing width [6.2.5(4)]βj = 0,67 Reduction coefficient [6.2.5(7)]fy = 275 MPa Resistance endplatefj = 17,28 MPa Bearing resistance under endplate [6.2.5(7)]Frdu = 1845,25 kN Concentrated design resistance force [6.2.5(7)]fjd = 33,33 MPa Capacity of node [6.2.5(7)]Acn = 1315,59 cm2 Bearing area under column [6.2.8.2(1)]
Compression capacity of node:
Nc,Rd = Fc = Acn* fjd
Nc,Rd = 4385,29 kN
Verification of compression capacity :
N / Nc,Rd = 0,01 < 1.0 The condition is satisfied (1%)
Bending resistance
Calculation case:
Case 1: Compression under right side, tension under left side
e = -1032,86 mm EccentricityZ = 242,98 mm Internal forces level arm [tab. 6.7]beff = 123,09 mm Effective length determined for external row of
boltsomega = 1 Reduction coefficient [6.2.6.2]Ft,wc,Rd = 151,91 kN Tension capacity of web [6.2.6.3]FC,fc,Rd = 480,72 kN Compression capacity of flange and web [6.2.6.7]FT,l,Rd = 135,38 kN Tension capacity of left side of node [6.2.8.3]FTr,Rd = 135,38 kN Tension capacity of right side of node [6.2.8.3]FCl,Rd = 480,72 kN Compression capacity of left side of node [6.2.8.3]FCr,Rd = 480,72 kN Compression capacity of right side of node [6.2.8.3]
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MRd1 = 36,2 kNm Bending resistance of left side of node [tab. 6.7]MRd2 = 102,12 kNm Bending resistance of right side of node [tab. 6.7]MRd = 36,2 kNm Bending resistance of node
Verification of bending capacity :
N / Ft,wc,Rd = 0,2 < 1.0 The condition is satisfied (20%)
M / MRd = 0,85 < 1.0 The condition is satisfied (85%)
_________________________________________________________________________________________________
Shear verification
Fv,Rd = 49,86 kN Shear capacity of anchor bolt [6.2.2(7)]Fb,Rd = 418,11 kN Bearing capacity of anchor bolt [tab.3.4]Fvj,Rd = 49,86 kN Total shear capacity of anchor boltFf,Rd = 14,93 kN Slip capacity of node [6.2.2(6)]
Shear capacity of connection:
Vj,Rd = n*Fvj,Rd + Ff,Rd + Fv,Rd,wg,y
Vj,Rd = 413,84 kN
Verification of shear capacity :
V/Vj,Rd = 0,05 < 1.0 The condition is satisfied (5%)
_________________________________________________________________________________________________
Welds control
Aw = 290,45 cm2 Total area of weldsAwy = 95,51 cm2 Area of vertical weldsIwy = 20445,21 cm4 Moment of inertia of welds about Y axisσperp = τperp = 11,57 MPa Perpendicular stress in weldsτpar = 2,17 MPa Parallel stress in weldsβ w = 0,85 Appropriate correlation factor [ta
b.4.1]
Sqrt [(σperp2 + 3(τperp
2 + τ par2)] <= fu / (βw * γM2); 23,44 MPa < 404,71 MPa The condition is satisfied (6%)
σperp <= 0,9*fu / γM2; 11,57 MPa < 309,6 MPa The condition is satisfied (4%)
Additional conditionN/Nc,Rd = 0,01 < 1.0 The condition is satisfied
M/Mc,Rd = 0,42 < 1.0 The condition is satisfied
V/Vc,Rd = 0,03 < 1.0 The condition is satisfied
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Final verification
Connection verification:
Verification of connection FEd – force FRd - capacity Ratio FEd/FRd
Compression capacity N = -29,86 kN N c,Rd = 4385,29 kN 1%Bending capacity M = 30,84 kNm Mj,Rd = 36,2 kNm 85%Shear capacity V = 20,7 kN Vj,Rd = 413,84 kN 5%Welds 23,44 MPa 404,71 MPa 6%Compression capacity of column N = -29,86 kN Nc,Rd = 3447,7 kN 1%Bending capacity of column M = 30,84 kNm Mc,Rd = 74,28 kNm 42%Tension resistance of column web N = -29,86 kN Ft,wc,Rd = 151,91 kN 20%Shear capacity of column V = 20,7 kN Vc,Rd = 661,47 kN 3%
The connection conforms to the (EN 1993-1-8:2005/AC:2009)
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Calculations of the connection: Circular tubes - Endplate
General Information
Section 1: D193,3x4,5
Material: S 275Dp1 = 193,3 mm Section diametertp1 = 4,5 mm Section thicknessAp1 = 26,69 cm2 Section areaIpy = 1189,94 cm4 Moment of inertiaWpl = 160,43 cm3 Plastic section modulusW = 123,12 cm3 Elastic section modulusfyp = 275 MPa Resistance
Section 2: D193,3x4,5
Material: S 275Dp2 = 193,3 mm Section diametertp2 = 4,5 mm Section thicknessAp2 = 26,69 cm2 Section areaIpy = 1189,94 cm4 Moment of inertiaWpl = 160,43 cm3 Plastic section modulusW = 123,12 cm3 Elastic section modulusfyp = 275 MPa Resistance
Endplates:
Material: S 275bp = 350 mm Plate diametertp = 15 mm Plate thicknessfyp = 275 MPa Resistance
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Bolts:
d = 16 mm Diametercl = 8.8 Classn= 8 Number of boltse1 = 40 mm Distance from profile to boltse2 = 38,35 mm Distance from bolts to edge of endplatep2= 45 deg Bolt spacing
Welds:
a = 7 mm Weld thickness
Safety factors:
γM0 = 1γM1 = 1γM2 = 1,25γM3 = 1,25
Case: Case 1:
Forces:
N = 17,1 kN Axial forceM = 9,84 kNm Bending momentV = 2,31 kN Shear force
Capacity verification
Results of calculations
Resistances of components
Ft,Rd = 90,43 kN Tension resistance of single bolt [tab.3.4]Fv,Rd = 60,29 kN Shear resistance of single bolt [tab.3.4]Fb,Rd= 93,74 kN Bearing resistance for single bolt [tab.3.4]Bp,Rd= 251,43 kN Punching shear resistance of a bolt [tab.3.4]Mc,Rd= 55,33 kNm Design resistance of the section for bending of
secton 1EN1993-1-1:[6.2.5]
Class: 2 Section class of section 1 EN1993-1-1:[5.5.2]Mc,Rd= 55,33 kNm Design resistance of the section for bending of
section 2EN1993-1-1:[6.2.5]
Class: 2 Section class of section 2 EN1993-1-1:[5.5.2]
Relazione Tecnica Generale / Relazione di Calcolo Strutturale - Struttura Tunnel Acciaio
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Tension capacity of connection
Resistances of components
Section 1 Section 2FT1,Rd= 1345,69 kN 578,59 kN Complete endplate yielding NCCI: SN044aFT2,Rd= 1345,69 kN 478,76 kN Bolt failure with endplate yielding NCCI: SN044aFT3,Rd= 723,46 kN 723,46 kN Bolt failure NCCI: SN044a
Tension capacity of connection
Nj,Rd = min(FT1,Rd, FT2,Rd, FT3,Rd)
Section 1: Nj,Rd = 723,46 kN
Section 2: Nj,Rd = 723,46 kN
Verification of tension capacity :
Section 1: N/Nj,Rd = 0,02 < 1.0 The condition is satisfied (2%)
Section 2: N/Nj,Rd = 0,02 < 1.0 The condition is satisfied (2%)
_________________________________________________________________________________________________
Iteraction of axial load and bending moment:
Effective axial force:
Section 1: Neff = (N/Ap +/- M/Wel) * Ap = 434,72 kN
Section 2: Neff = (N/Ap +/- M/Wel) * Ap = 434,72 kN
Section 1: Neff / Nj,Rd = 0,6 < 1.0 The condition is satisfied (60%)
Section 2: Neff / Nj,Rd = 0,6 < 1.0 The condition is satisfied (60%)
_________________________________________________________________________________________________
Shear capacity of connection
Shear capacity of connection:
Vj,Rd =n * Fv,Rd
Vj,Rd= 482,3 kN
Verification of shear capacity :
V /Vj,Rd = 0 < 1.0 The condition is satisfied (0%)
_________________________________________________________________________________________________
Relazione Tecnica Generale / Relazione di Calcolo Strutturale - Struttura Tunnel Acciaio
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Verification of welds
Section 1 Section 2Aw = 145,21 cm2 145,21 cm2 Total area of weldsAwy = 43,25 cm2 43,25 cm2 Area of vertical weldsIwy = 9774,84 cm4 9774,84 cm4 Moment of inertia of welds about Y axisσperp=τperp = 8,21MPa 8,21MPa Perpendicular stress in weldsτpar = 0,53MPa 0,53MPa Parallel stress in weldsβ w = 0,85 0,85 Appropriate correlation factor [tab.4.1]
Section 1:
Sqrt[(σperp2+ 3(τ perp
2 + τ par2)]<= fu/(β w * γM2); 16,45 MPa < 404,71 MPa The condition is satisfied (4%)
σperp <= 0,9*fu/ γM2;8,21 MPa < 309,6 MPa The condition is satisfied (3%)
Section 2:
Sqrt[(σperp2+ 3(τ perp
2 + τ par2)]<= fu/(β w * γM2); 16,45 MPa < 404,71 MPa The condition is satisfied (4%)
σperp <= 0,9*fu/ γM2;8,21 MPa < 309,6 MPa The condition is satisfied (3%)
_________________________________________________________________________________________________
Additional condition
Section 1: N/Nt,Rd = 0,01 < 1.0 The condition is satisfied
Section 2: N/Nt,Rd = 0,01 < 1.0 The condition is satisfied
Section 1: M/Mc,Rd= 0,18 < 1.0 The condition is satisfied
Section 2: M/Mc,Rd= 0,18 < 1.0 The condition is satisfied
Section 1: V/Vc,Rd= 0,01 < 1.0 The condition is satisfied
Section 2: V/Vc,Rd= 0,01 < 1.0 The condition is satisfied
Section 1: M/Mc,Rd + N/Nt,Rd= 0,19 < 1.0 The condition is satisfied
Section 2: M/Mc,Rd + N/Nt,Rd= 0,19 < 1.0 The condition is satisfied
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Final verification
Connection verification for section 1:
Verification of connection FEd – force FRd - capacity Ratio FEd / FRd
Tension capacity of connection N = 17,1 kN N j,Rd = 723,46 kN 2%
Effective axial force N = 17,1 kN M = 9,84 kNm
N/A = 2 MPa M/W = 48,92 MPa 60%
Shear capacity of connection V = 2,31 kN Vj,Rd = 482,3 kN 0%Welds capacity 16,45 MPa 404,71 MPa 4%Tension capacity of profile N = 17,1 kN Nt,Rd = 2347,7 kN 1%Shear capacity of profile V = 2,31 kN Vc,Rd = 232,92 kN 1%
Connection verification for section 2:
Verification of connection FEd – force FRd - capacity Ratio FEd / FRd
Tension capacity of connection N = 17,1 kN N j,Rd = 723,46 kN 2%
Effective axial force N = 17,1 kN M = 9,84 kNm
N/A = 2 MPa M/W = 48,92 MPa 60%
Shear capacity of connection V = 2,31 kN Vj,Rd = 482,3 kN 0%Welds capacity 16,45 MPa 404,71 MPa 4%Tension capacity of profile N = 17,1 kN Nt,Rd = 2347,7 kN 1%Shear capacity of profile V = 2,31 kN Vc,Rd = 232,92 kN 1%
The connection conforms to the (EN 1993-1-8:2005/AC:2009)