Verifica sezione · EN 1993-1-1 §6.2

Verifica della sezione circolare cava (CHS) in acciaio

Questo strumento calcola le proprietà inerziali e verifica la resistenza di una sezione tubolare circolare cava (CHS) soggetta a sforzo normale N, taglio V, momento flettente M e momento torcente M_t, secondo EN 1993-1-1 §6.2. La simmetria assiale della sezione comporta I_y = I_z e W_el,y = W_el,z, con distribuzione uniforme della rigidezza flessionale in tutti i piani.

Inserisci diametro esterno, spessore e sollecitazioni di progetto per ottenere la verifica completa con tutti i passaggi intermedi. Esporta la relazione in PDF e Excel.

Proprietà geometriche della sezione CHS
Per una sezione tubolare di diametro esterno D e spessore t, il diametro interno è d = D−2t. L'area vale A = π(D²−d²)/4, il momento d'inerzia I = π(D⁴−d⁴)/64, il modulo di resistenza elastico W_el = 2I/D e quello plastico W_pl = (D³−d³)/6. Il momento d'inerzia torsionale I_t = 2I (sezione chiusa assialmente simmetrica).

Tensioni tangenziali da taglio — Jourawsky
La distribuzione delle tensioni tangenziali segue la formula di Jourawsky τ = V·S/(I·t), con tensione massima sull’asse neutro. La resistenza plastica a taglio vale V_pl,Rd = A_v·(f_y/√3)/γ_M0 con A_v = 2A/π secondo §6.2.6(3).

Tensioni tangenziali da torsione — Bredt
Per le sezioni circolari cave la torsione genera un flusso di taglio costante lungo il contorno. La tensione tangenziale vale τ_t = M_t·D/(2·I_t), uniforme su tutta la parete. La resistenza plastica a torsione vale T_pl,Rd = W_T,pl·(f_y/√3)/γ_M0, dove W_T,pl = 2·A_m·t è il modulo plastico torsionale con A_m = π·d_m²/4 area racchiusa dalla linea mediana. Le tensioni da taglio e da torsione si sommano algebricamente nel punto più sollecitato.

Classificazione della sezione e verifica EC3
La classe della sezione CHS dipende dal rapporto D/t secondo EN 1993-1-1 Tab. 5.2. Le CHS di Classe 1 o 2 possono sviluppare la piena resistenza plastica; quelle di Classe 3 sono limitate alla resistenza elastica. Le verifiche di interazione N+M+V seguono §6.2.9 e §6.2.10.

Riferimenti normativi: EN 1993-1-1:2005 §6.2, §6.2.6(3)

CHS Sezione circolare cava (CHS)

Diametro esterno D mm

Spessore t mm

Diametro interno d CALC mm

D/t CALC —

d = D − 2t | Sezione sottile se D/t > 10 (CHS Classe ≤ 3: D/t ≤ 90ε²)

NNotazione

AArea sezione

IMomento inerzia

W_elModulo elastico

W_plModulo plastico

iRaggio inerzia

I_tMom. torsione (=2I)

W_tModulo torsione

A_vArea taglio (≈0.9A)

○Sezione trasversale

—

∑Proprietà inerziali

Formato

Decimali 2

Esporta geometria e proprietà in Excel (.xlsx)

FAzioni di progetto

Sforzo normale NkN

Taglio V (risultante)kN

Momento MkN·m

Momento torcente M_tkN·m

Per sezione CHS: simmetria assiale → V = V_y o V_z, M = M flessione

σTensioni normali — Navier

σ = N/A ± M·(D/2)/I [M>0 → trazione in fibra estrema]

τTensioni tangenziali

τ_V = V·S/(I·t) [Jourawsky max al baricentro] | τ_Mt = M_t·(D/2)/I_t [estradosso]

VMVon Mises — σ_VM = √(σ²+3τ²)

○Mappa delle tensioni

—

↓Export completo

Geometria + proprietà + azioni + tutte le tensioni

⚙Acciaio & Coefficienti parziali

Grado acciaio (EN 10025)

Spessore t: — mm | Classe spessore: —

f_y — snervamentoMPa

f_u — rotturaMPa

γ_M0—

γ_M1—

S355: f_y=355 MPa, f_u=510 MPa (t≤16 mm) | γ_M0=γ_M1=1.00 (NA-IT)

FAzioni di calcolo (E_d)

N_EdkN

V_EdkN

M_EdkN·m

M_t,EdkN·m

↯Classe della sezione

EN 1993-1-1 Tab.5.2 | ε = √(235/f_y) | limite cl.1: D/t ≤ 50ε²

—

✓Resistenze di progetto (R_d)

R_d lorde Verifiche con resistenze non ridotte

Valori η su R_d lorde: senza riduzione per torsione o taglio elevato

§6.2.7 Torsione M_t

§6.2.6 Taglio V_Ed

§6.2.4 Sforzo normale N

§6.2.5 Flessione M_Ed

§6.2.9 Interazioni N + M + V + M_t

▣Riepilogo verifiche

Esporta relazione di verifica EC3 in PDF

xyzSistema di riferimento

xAsse longitudinale (fuori piano)

y, zAssi principali — simmetria assiale → I_y=I_z=I

GBaricentro = centro geometrico

σTensioni normali

σ = N/A ± M·(D/2) / I

σ > 0Trazione

σ < 0Compressione

Per CHS la distribuzione di σ è lineare nel diametro; la fibra estrema è a ±D/2.

τTensioni tangenziali

τ_V = V·S(r) / (I·t) [Jourawsky] τ_Mt = M_t·(D/2) / I_t [max estradosso] I_t = 2·I (sezione circolare piena → adattato per cava)

τ_max,VAl baricentro: S_max = (D³−d³)/12 per sezione cava

VMVon Mises

σ_VM = √(σ² + 3·τ²)

Le due fibre critiche per CHS sono: la fibra estrema in flessione (max |σ|, τ_Mt massima) e il punto al baricentro (τ_V massima).

EC3Classe sezione CHS — EN 1993-1-1 Tab. 5.2

ε = √(235/f_y)

Cl. 1D/t ≤ 50ε²

Cl. 250ε² < D/t ≤ 70ε²

Cl. 370ε² < D/t ≤ 90ε²

Cl. 4D/t > 90ε² → sezione snella (verifica separata)