I giunti nelle strutture in acciaio

Quando si progettano le strutture in acciaio, gli elementi a cui si deve porre particolare attenzione sono i giunti che compongono la struttura progettata e che, solitamente, possono essere saldati o bullonati oppure in parte saldati e in parte bullonati.

Analizzandoli da punto di vista della duttilità essi possono essere classificati a completo ripristino oppure a parziale ripristino.

I primi permettono di trasferire da un elemento all’altro la massima caratteristica di sollecitazione sopportabile dall’elemento più debole; i secondi, invece, permettono di trasferire solo una parte della caratteristica di sollecitazione sopportabile dall’elemento più debole.

In generale, i parametri che classificano un giunto sono la resistenza, la rigidezza e la duttilità.

I giunti risultano delle zone in cui si concentrano gli sforzi, nelle quali non vale la teoria classica della trave di Eulero, ovvero della trave puramente flessibile e indeformabile a taglio, per cui non si può ricorrere alla teoria di De St. Venant.

Per questi motivi lo studio e la modellazione di giunti particolari risultano spesso complicati e possono essere eseguiti tramite analisi sperimentali oppure con analisi degli elementi finiti, sfruttando le innumerevoli capacità dei programmi di calcolo oggi presenti sul mercato.

Tutte le indicazioni progettuali riguardo i giunti di collegamento tra gli elementi fornite dalle Norme Tecniche e dagli Eurocodici si basano su teorie semplificate.

Nella progettazione delle strutture in acciaio si ricorre spesso a due ipotesi drastiche di modellazione ovvero la rappresentazione di giunti a cerniera perfetta oppure quella ad incastro perfetto.

Entrambe queste ipotesi però, nonostante permettano al progettista di lavorare a “favore di sicurezza”, non rappresentano il reale comportamento dei giunti, il quale si trova nel mezzo tra le due ipotesi sopracitate.

Le informazioni che però sono utili ad un progettista strutturale riguardano essenzialmente la classificazione dei nodi e la loro modellazione.

Per prevedere quindi il comportamento di un nodo si hanno cinque categorie di modellazione: i test sperimentali, i modelli empirici, i modelli analitici, i modelli ad elementi finiti e i modelli meccanici.

Questi ultimi, nonché i più utilizzati, fanno riferimento al metodo per componenti proposto nell’appendice J dell’Eurocodice 3.

I modelli meccanici sono associati ai metodi a molla per i quali si va a simulare il comportamento dei nodi con un insieme di componenti rigide e di componenti flessibili.

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