Irrigidimenti con diagonali: effetti sulla stabilità flesso-torsionale della trave principale
Ing. Federico Francia
Abstract: nel presente articolo si analizza l’influenza di un sistema di irrigidimento, realizzato mediante diagonale al di sotto dell’arcareccio, sulla stabilità flesso torsionale e sul valore di αcr della trave principale su cui è posizionato.
Introduzione
Una possibile tecnica per garantire 𝘀𝘁𝗮𝗯𝗶𝗹𝗶𝘁𝗮̀ 𝗳𝗹𝗲𝘀𝘀𝗼-𝘁𝗼𝗿𝘀𝗶𝗼𝗻𝗮𝗹𝗲 alle travi principali in acciaio consiste nell’introdurre un irrigidimento realizzato con diagonali in corrispondenza degli arcarecci.
È allora interessante valutare l’influenza di questo sistema sulla stabilità delle membrature principali; a tale scopo, questo breve studio sul valore di αcr al variare delle condizioni di vincolo può risultare prezioso.
Modello e risultati
Si realizza un modello con trave principale IPE400 in semplice appoggio e si individuano n.5 condizioni di calcolo:
1. Assenza di irrigidimento (si avrà αcr minimo);
2. Irrigidimento con diagonale e arcareccio “debole” – Z120;
3. Irrigidimento con diagonale e arcareccio “medio” – IPE120;
4. Irrigidimento con diagonale e arcareccio “forte” – IPE180;
5. Irrigidimento ideale con vincoli alla traslazione in corrispondenza degli arcarecci (si avrà αcr massimo).
È risultato quanto segue:
1. Assenza di irrigidimento → αcr = 0,57
2. Diagonale e Z120 → αcr = 5,01;
3. Diagonale e IPE120 → αcr = 7,75;
4. Diagonale e IPE180 → αcr = 9,09;
5. Vincoli esterni (rigidezza infinita) → αcr = 9,11.
Conclusioni
Il caso con vincoli esterni è quello che, in sede di verifica, è spesso assunto per semplificazione: la trave risulta, nei confronti dell’instabilità flesso-torsionale, suddivisa in “campi” indipendenti.
Tuttavia, le evidenze portate mostrano che 𝗹’𝗶𝗻𝘀𝗲𝗿𝗶𝗺𝗲𝗻𝘁𝗼 𝗱𝗲𝗹 𝗱𝗶𝗮𝗴𝗼𝗻𝗮𝗹𝗲 𝗻𝗼𝗻 𝗿𝗲𝗻𝗱𝗲 𝗹𝗲𝗰𝗶𝘁𝗮, 𝗮 𝗽𝗿𝗶𝗼𝗿𝗶, 𝗹’𝗮𝘀𝘀𝘂𝗻𝘇𝗶𝗼𝗻𝗲 𝗱𝗲𝗹𝗹𝗮 𝗰𝗼𝗻𝗱𝗶𝘇𝗶𝗼𝗻𝗲 𝗶𝗱𝗲𝗮𝗹𝗲: la rigidezza flessionale dell’arcareccio gioca un ruolo cruciale e, solo per valori elevati della stessa, si può assimilare il comportamento reale a quello ideale.
Ne deriva l’importanza di stimare sempre la corretta rigidezza del sistema di irrigidimento utilizzato; diversamente, si rischia una pericolosa sovrastima della capacità della trave principale nei confronti dell’instabilità flesso-torsionale.
𝑁𝑂𝑇𝐴 𝐼𝑀𝑃𝑂𝑅𝑇𝐴𝑁𝑇𝐸: il calcolo svolto necessita dell’utilizzo del 𝗯𝗲𝗮𝗺 𝟳𝗗𝗢𝗙, implementato in Consteel.
Bibliografia
[1] Ing. Ghassene Ben Taghaline “Bracon anti-déversement : maintien rigide… vraiment ?”
Ing. Federico Francia
