Proprietà della sezione
VISTA ATTUALE DELLA SEZIONE
XY / PIANO DELLA SEZIONE
mm
Inserisci dimensioni valide per creare la sezione.
Questo strumento gratuito per il calcolo delle caratteristiche di sezione determina area, posizione del baricentro, momento d'inerzia, modulo di resistenza elastico e raggio d'inerzia dei profilati in acciaio standard. Scegli una regione e un profilo — IPE, HEA, HEB, HEM, UPE e UPN europei, W americani, sezioni australiane o profili russi GOST — per ottenere subito il disegno della sezione e la tabella completa delle caratteristiche, senza registrazione. I valori sono calcolati dalla geometria del profilo e possono quindi differire leggermente da quelli del sagomario; per i dettagli, consulta la sezione sulla precisione più sotto.
Area, A (mm²). È l'area della sezione del materiale. Permette di ricavare la tensione normale dovuta a una forza assiale, σ = N / A, e il peso proprio per metro di lunghezza.
Baricentro. È il centro geometrico dell'area. Nelle sezioni doppiamente simmetriche, come IPE, HEA o un tubo rettangolare, si trova al centro del profilo. Nei profilati a C, negli angolari e nei profili a T si sposta verso la parte con maggiore area. Nella flessione elastica l'asse neutro passa per il baricentro.
Momento d'inerzia, Ix e Iy (mm⁴). Detto anche momento del secondo ordine dell'area, descrive la distribuzione dell'area rispetto a un asse e determina la rigidezza flessionale EI, e quindi la deformazione. È una caratteristica geometrica con dimensioni di una lunghezza alla quarta potenza, non il momento d'inerzia di massa usato in dinamica. Allontanare il materiale dall'asse aumenta sensibilmente I.
Modulo di resistenza elastico, Wx e Wy (mm³). Si calcola come W = I / c, dove c è la distanza dall'asse alla fibra estrema. Consente di ricavare la tensione di flessione σ = M / W. Se le distanze dalle fibre superiori e inferiori sono diverse, la fibra più lontana dà il modulo minore e determina la tensione massima.
Wx,max e Wx,min (sezioni asimmetriche). Se una sezione non è simmetrica rispetto all'asse considerato — per esempio una sezione a T rispetto a x o un profilato a C rispetto a y — le distanze dalle due fibre estreme sono diverse, e così anche i moduli. W = I / c è maggiore per la fibra più vicina (Wx,max) e minore per quella più lontana (Wx,min); lo stesso vale per Wy,max e Wy,min. Nell'acciaio la tensione di snervamento è uguale a trazione e a compressione: la fibra più lontana, con Wmin, è quindi determinante e Wmax serve raramente. Nel calcestruzzo le due facce si comportano diversamente: la trazione è limitata dalla resistenza a trazione e la compressione dalla resistenza a compressione; la faccia tesa dipende dal segno del momento. Servono quindi entrambi i moduli, per esempio per il momento di prima fessurazione di una sezione non fessurata, Mcr = fct · W, dove W si riferisce alla faccia tesa. Il calcolatore considera solo sezioni lorde: armature e fessurazione non sono incluse.
Modulo di resistenza plastico, Wpl,x e Wpl,y (mm³). È il termine geometrico del momento flettente plastico, Mpl = fy · Wpl. Si calcola rispetto all'asse neutro plastico, che divide l'area in due parti uguali. La possibilità di sviluppare effettivamente Mpl dipende dalla classe della sezione e dall'instabilità locale, che questo strumento non verifica.
Raggio d'inerzia, ix e iy (mm). Detto anche raggio giratore d'inerzia, è definito da i = √(I / A). Serve a calcolare la snellezza di un elemento compresso, λ = L / i, ed è quindi legato all'instabilità per carico di punta. L'instabilità si verifica attorno all'asse con il valore di i minore, che per la maggior parte delle sezioni a doppio T è l'asse debole.
Assi principali d'inerzia degli angolari, u e v (Wu e Wv). Un angolare non è simmetrico rispetto ad alcun asse parallelo ai lati, perciò il suo momento centrifugo rispetto agli assi x e y non è nullo. Gli assi baricentrici rispetto ai quali è nullo sono gli assi principali: u–u presenta il momento d'inerzia massimo e v–v quello minimo. Per un angolare a lati uguali sono ruotati di 45° rispetto agli assi paralleli ai lati. Wu e Wv sono i moduli di resistenza elastici rispetto a questi assi, definiti come Wx e Wy. Gli angolari singoli si verificano normalmente rispetto a u e v; l'instabilità avviene attorno all'asse debole v–v, con il raggio d'inerzia minore.
Le stesse grandezze hanno simboli diversi a seconda della norma di progetto. La tabella mette a confronto i simboli RodX con le convenzioni europee, americane e russe più comuni. I nomi degli assi contano quanto le lettere.
| Grandezza | Calcolatore RodX | Eurocode 3 | AISC (US) | GOST (RU) |
|---|---|---|---|---|
| Area | A | A | A | A |
| Momento d'inerzia, asse forte | Ix | Iy | Ix | Ix |
| Momento d'inerzia, asse debole | Iy | Iz | Iy | Iy |
| Modulo di resistenza elastico, asse forte | Wx | Wel,y | Sx | Wx |
| Modulo di resistenza elastico, asse debole | Wy | Wel,z | Sy | Wy |
| Modulo di resistenza plastico, asse forte | Wpl,x | Wpl,y | Zx | Wpl,x |
| Modulo di resistenza plastico, asse debole | Wpl,y | Wpl,z | Zy | Wpl,y |
| Raggio d'inerzia, asse forte | ix | iy | rx | ix |
| Raggio d'inerzia, asse debole | iy | iz | ry | iy |
L'indice dell'asse è la fonte di errore più comune. Nell'Eurocode 3 l'asse forte è y–y, perché l'indice identifica l'asse attorno al quale agisce il momento flettente. In AISC e GOST l'asse forte è x–x. AISC usa inoltre S per il modulo elastico e Z per quello plastico. Associa ogni simbolo alla sua definizione, senza affidarti soltanto alla lettera.
Il calcolatore comprende sagomari di profili standard per quattro regioni; nuovi cataloghi vengono aggiunti regolarmente.
| Regione | Norme e serie |
|---|---|
| EU | Travi a doppio T IPE, HEA, HEB, HEM; profilati a C UPE e UPN; angolari a lati uguali e disuguali; profili a T ricavati da IPE; profili tubolari CHS, RHS e SHS |
| US | Profili W (travi a doppio T ad ali larghe); profilati a C; angolari a lati uguali e disuguali; tubi HSS tondi, rettangolari e quadri |
| AU | AS/NZS 3679.1: travi a doppio T ad ali parallele e inclinate, profilati a C ad ali parallele, angolari a lati uguali e disuguali. AS/NZS 1163:2009: profili tubolari tondi, rettangolari e quadri |
| RU (CIS) | Travi a doppio T: GOST 8239-89, GOST 19425-74, GOST 26020-83, GOST R 57837-2017. Profilati a C: GOST 8240-97, GOST 8278-83. Angolari: GOST 8509-93, GOST 8510-86, GOST 19771-93, GOST 19772-93. Tubi: GOST 8732-78, GOST 8734-75, GOST 10704-91, GOST 8639-82, GOST 8645-68, GOST 30245-2003 |
Sono disponibili i tipi di sezione più comuni: profili a doppio T e ad H, profilati a C, angolari, tubi quadri, rettangolari e tondi e, nel catalogo europeo, profili a T ricavati da travi IPE. Sono disponibili anche forme semplici piene e cave, come rettangoli e cerchi, calcolate dalle dimensioni inserite.
Scegli regione e profilo dall'elenco, oppure cerca un profilo per altezza o momento d'inerzia richiesto. Il calcolatore disegna la sezione con il baricentro indicato e mostra la tabella completa delle caratteristiche. Le dimensioni dei profili di catalogo sono modificabili: lo strumento è quindi adatto anche a dimensioni modificate o non standard.
Lo strumento fornisce solo caratteristiche geometriche. Non include torsione, ingobbamento o verifiche normative.
La geometria del profilo, compresa l'inclinazione delle ali per le sezioni ad ali inclinate, è ripresa esattamente dalle tabelle delle norme. Le caratteristiche sono poi calcolate da questa geometria, non copiate dalle tabelle. Il calcolatore usa il contorno della sezione per determinare area, baricentro e momenti d'inerzia con il teorema di Green, sostituendo ogni arco con 16 segmenti rettilinei. Per cerchi e tubi tondi usa formule esatte. Per un rettangolo e una sezione a doppio T i risultati coincidono esattamente con le formule analitiche.
La differenza rispetto ai valori dei sagomari è generalmente di circa lo 0,5%. In rari casi, soprattutto per le sezioni piccole, può raggiungere l'1%. Contribuiscono tre fattori:
I valori calcolati sono sufficientemente precisi per il predimensionamento, il confronto tra alternative e il controllo di una sezione. Per i calcoli definitivi e le verifiche normative, usa le caratteristiche della tabella ufficiale della norma o del produttore.
Rettangoli e cerchi, pieni o cavi, sono calcolati come sezioni lorde. Non si considerano armature, fessurazione o sezioni omogeneizzate.
Supponiamo di voler trovare i profilati a C con altezza di circa 120 mm. Scegli la regione, seleziona h come parametro di ricerca, inserisci 120 e premi Invio o il pulsante con la lente. La ricerca mostra i tre valori di altezza più vicini. Fai clic sul profilo desiderato per caricarlo nel calcolatore e visualizzarne il disegno.
La ricerca per momento d'inerzia richiesto, il caso più frequente, funziona nello stesso modo.
Scegli il tipo di sezione e imposta altezze, larghezze, spessori e altri parametri nel pannello Geometria. Le caratteristiche si aggiornano subito. Puoi modificare i parametri anche con la rotella del mouse.
Una volta ottenute le caratteristiche, puoi scaricare il disegno della sezione in formato DXF e le caratteristiche in formato TXT.
È gratuito e non richiede registrazione. I risultati compaiono subito dopo la scelta del profilo.
Sono disponibili cataloghi per quattro regioni: Europa (IPE, HEA, HEB, HEM, UPE, UPN, angolari e profili tubolari), Stati Uniti (profili W, profilati a C, angolari e HSS), Australia (AS/NZS 3679.1 e AS/NZS 1163) e Russia/CSI (GOST). Nuovi cataloghi vengono aggiunti regolarmente.
Il calcolatore fornisce solo caratteristiche geometriche e non esegue verifiche normative. Per i calcoli definitivi, usa le caratteristiche della tabella ufficiale della norma o del produttore.
No. Torsione e ingobbamento non sono inclusi; il calcolatore restituisce area, baricentro, momenti d'inerzia, moduli di resistenza e raggi d'inerzia.
La geometria proviene dalle norme, ma le caratteristiche sono calcolate da essa: gli arrotondamenti delle tabelle, gli archi approssimati con segmenti e le tolleranze di laminazione producono piccole differenze. Sono normalmente di circa lo 0,5% e, in rari casi, fino all'1% per le sezioni piccole.
Il calcolatore lavora in millimetri. La maggior parte delle tabelle usa cm⁴ e cm³: dividi quindi i risultati per 10.000 per i momenti d'inerzia (1 cm⁴ = 10.000 mm⁴), per 1.000 per i moduli di resistenza (1 cm³ = 1.000 mm³) e per 100 per l'area (1 cm² = 100 mm²).
Scegli la regione, seleziona Ix o Iy come parametro di ricerca, inserisci il valore e premi Invio. La ricerca mostra i tre valori più vicini; facendo clic su un profilo lo carichi nel calcolatore.
Sì. Scegli il tipo di sezione, per esempio doppio T, C, angolare, T, tubo, rettangolo o cerchio, e impostane le dimensioni nel pannello Geometria. Non sei limitato alle dimensioni di catalogo e le caratteristiche si aggiornano subito.
Il momento d'inerzia I descrive la rigidezza della sezione e determina la deformazione tramite EI. Il modulo di resistenza W è I diviso per la distanza dalla fibra estrema e consente di ricavare la tensione di flessione, σ = M / W.
Nell'Eurocode 3 l'indice identifica l'asse attorno al quale agisce il momento flettente: l'asse forte è quindi y–y, mentre AISC e GOST usano x–x. AISC indica inoltre con S il modulo elastico e con Z quello plastico. La tabella dei simboli sopra riporta il confronto completo.
Le caratteristiche della sezione servono per l'analisi di travi e telai. Puoi proseguire con questi due strumenti RodX.