Leonardo Bandini (1), Simone Caffè (2), Alessandro Desimoni (3)
(1) CSi Italia, Pordenone
(2) Libero professionista, Professore a Contratto in Ingegneria Strutturale presso il DICCA, Università degli Studi di Genova
(3) Libero professionista, Alessandria
Lo studio degli elementi strutturali a lastra prevalentemente sollecitati nel proprio piano rappresenta un tema centrale nella progettazione delle strutture metalliche, in particolare in ambito infrastrutturale e industriale. Pannelli snelli, classificati in classe 4 anche per pura flessione, sono infatti di comune impiego in impalcati da ponte e in elementi strutturali di primaria importanza di edifici industriali, quali colonne e via di corsa di carriponte.
La seconda generazione degli Eurocodici affronta lo studio di tali elementi nell’EN 1993-1-5:2024, aggiornamento della versione 2006, e nel nuovo e innovativo EN 1993-1-14:2025, che rappresenta il primo documento normativo europeo interamente dedicato alla progettazione assistita da analisi agli elementi finiti. La parte 1-5 mantiene i tradizionali approcci analitici del metodo delle sezioni efficaci e del metodo delle tensioni ridotte, introducendo significativi affinamenti rispetto alla norma di prima generazione; la parte 1-14 definisce i requisiti fondamentali per l’impiego delle procedure numeriche FEM, con particolare attenzione ai criteri di modellazione, gestione delle imperfezioni, analisi e verifica. Il nuovo documento definisce, inoltre, un cambio di paradigma nell’impiego del metodo agli elementi finiti, ora utilizzabile come ulteriore strumento di progetto.
Il presente lavoro applica e confronta, in modo sistematico e critico, i diversi approcci progettuali mediante casi studio di complessità crescente, analizzati sia con metodi analitici sia ricorrendo ad analisi numeriche avanzate. Si rileva, in particolare, come le analisi GMNIA (Geometrically and Materially Nonlinear Analysis with Imperfections), il cui utilizzo era storicamente confinato all’ambito della ricerca, assuma oggi un ruolo crescente nella pratica professionale. I risultati evidenziano come l’utilizzo consapevole delle analisi FEM consenta, di determinare meccanismi di collasso più realistici, con benefici in termini di ottimizzazione e sicurezza.
1. INTRODUZIONE La pubblicazione, ormai pressoché completa, degli Eurocodici strutturali di seconda generazione costituisce l’occasione per fare il punto su un tema centrale nella progettazione delle strutture metalliche, in particolare in ambito infrastrutturale e industriale: lo studio degli elementi a lastra prevalentemente sollecitati nel proprio piano, ampiamente utilizzati in impalcati da ponte e in elementi strutturali di primaria importanza di edifici industriali, quali colonne e via di corsa di carriponte. La trattazione analitica della tematica è contenuta nell’EN 1993-1-5:2024 [2], aggiornamento della versione 2006 (recepita in Italia nel 2007 [1]), mentre quella numerica è affrontata nel nuovo e innovativo EN 1993-1-14:2025 [3], il primo documento normativo europeo interamente dedicato alla progettazione assistita da analisi agli elementi finiti. Il rilascio di quest’ultima norma rappresenta un significativo incentivo all’applicazione di procedure numeriche che, per poter essere utilizzate responsabilmente, necessitano di essere comprese appieno. Questo ha spinto gli Autori a presentare una serie ragionata di casi studio, da singoli pannelli caratterizzati da stati tensionali elementari al caso reale di una trave per la via di corsa di un carroponte. Gli esempi raffrontano i risultati dei metodi analitici e numerici, con lo scopo di mostrare le procedure e le possibili criticità di tutti gli approcci a disposizione del progettista; ogni caso è corredato da una lettura ragionata del testo normativo e da eventuali richiami ad approfondimenti in letteratura. […]
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