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Progettazione strutture in acciaio

del 31/03/2011
CHE COS'È?

Progettazione strutture in acciaio: definizione

La progettazione di strutture in acciaio prevede la scelta di materiali, la definizione delle azioni che devono essere compiute sull'oggetto edilizio e il predimensionamento strutturale, che in genere è il frutto di esperienze pregresse e di regole pratiche. Dopo l'esecuzione di un'analisi strutturale, che serve a valutare e a verificare gli effetti delle azioni esterne sulla struttura, si procede con la messa a punto delle verifiche sulla resistenza, per accertarsi che le sollecitazioni agenti siano inferiori rispetto alle sollecitazioni resistenti. Allo stesso tempo, è necessario anche controllare che le deformazioni della struttura non superino i limiti previsti dalle normative. Ovviamente, nel caso in cui le verifiche siano soddisfatte, la progettazione delle strutture in acciaio può considerarsi conclusa; in caso contrario, è indispensabile eseguire un nuovo dimensionamento.


COME SI FA

Come si esegue la progettazione di strutture in acciaio?

Per occuparsi della progettazione si può tenere conto del fatto che un sistema strutturale può essere scomposto in sistemi sempre meno complessi, per giungere ai componenti singoli. L'analisi strutturale permette, pertanto, di studiare i singoli componenti strutturali attraverso il comportamento globale e viceversa. I requisiti che devono essere soddisfatti da un edificio in acciaio, e più in generale da qualunque opera di ingegneria civile, sono quelli di funzionalità, resistenza meccanica e robustezza. Quando si parla di robustezza, ci si riferisce al fatto che una struttura deve essere in grado di assicurare che possa essere utilizzata in modo affidabile per il suo ciclo di vita complessivo. La resistenza meccanica, invece, è strettamente correlata con la stabilità: implica che la struttura sia capace di resistere ai carichi agenti non solo in fase di esecuzione ma anche in fase di esercizio, tenendo conto dei limiti previsti per le deformazioni. La robustezza, infine, comporta che i danni strutturali, in presenza di eventi eccezionali, non risultino sproporzionati rispetto alle cause che li hanno determinati. Altri due criteri a cui si deve pensare nella progettazione di strutture in acciaio sono la resistenza al fuoco e la durabilità: ciò vuol dire che le capacità portanti di una struttura in caso di incendio devono mantenersi inalterate per un determinato periodo di tempo, che varia in funzione della destinazione d'uso dell'edificio, e che le sue caratteristiche meccaniche e fisiche non devono cambiare nel corso della sua vita utile.


CHI

Un ingegnere.


FAQ

1. Quali sono le caratteristiche della progettazione di strutture in acciaio finalizzate a migliorare le loro prestazioni?

Uno dei criteri di progettazione più significativi è da individuarsi nella prevedibilità nel tempo: per questo motivo è sempre indispensabile adottare componenti e materiali che, negli anni, non cambino il proprio comportamento. Altrettanto importanti sono la simmetria e la regolarità geometrica: una struttura che rispetta tali condizioni può vantare un comportamento migliore dal punto di vista meccanico. Da non sottovalutare, poi, il principio di precauzione, in funzione del quale i materiali devono avere caratteristiche meccaniche ben precise: la marcatura CE del prodotto è, in questo senso, una garanzia per i componenti in acciaio. Infine, sono importanti l'iperstaticità e la ridondanza, che possono essere considerate come riserve di resistenza: in pratica, anche nel caso in cui si dovesse verificare un collasso parziale, le restanti parti della struttura sarebbero comunque in grado di portare a terra i carichi, evitando che si propaghi. Va ricordato che più una struttura è semplice e più il suo comportamento può essere previsto facilmente.
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