Applicazioni innovative dei sagomati a freddo
Autore
Roberto Raglione - Università degli Studi di Pisa - [1998-99]
Documenti
Abstract
In edifici commerciali ed industriali sono frequentemente impiegate, per l'economicità e la semplicità di montaggio, coperture leggere in acciaio, realizzate con profili sagomati a freddo.
La necessità di sviluppare le tecniche costruttive basate sull'utilizzazione di sagomati a freddo, ha indotto la Comunità Europea a promuovere una specifica attività di ricerca che coinvolge vari Paesi membri. In questo ambito il gruppo di ricerca italiano si è proposto di sviluppare nuove tipologie di copertura da realizzarsi in profili sottili sagomati a freddo.
Lo studio ha riguardato una copertura leggera per luci fino a 20 m, il cui sistema statico è di volta cilindrica a spinta eliminata, realizzata mediante profilati denominati EGB 2000, prodotti dalla Brollo S.p.A.
La volta è realizzata mediante sagomati curvi in compressione affiancati, collegati da travi di cintura e da catene.
È evidente come in questo tipo di copertura leggera si presentano, oltre ai tradizionali problemi di stabilità locale, anche problemi ulteriori connessi alla realizzazione dei collegamenti catena-lamiera sottile e lamiera-trave di bordo.
Questo nuovo modo di concepire le coperture leggere, d’altro canto, solleva nuovi problemi, come ad esempio la realizzazione del collegamento catena-lamiera sottile e lamiera-trave di bordo, oltre ai tradizionali problemi di stabilità locale.
Scopo della tesi è lo studio del design e del comportamento strutturale di questa struttura di copertura al fine di ottimizzarne le prestazioni e, di conseguenza, i costi.
Lo studio, che si inserisce in un programma di ricerca più ampio, si è svolto in più fasi. Preliminarmente si è predimensionato il profilo sia secondo la normativa italiana che secondo l'Eurocodice, successivamente un'estesa sperimentazione numerica ha consentito di pervenire ad un dimensionamento ottimale dal punto di vista teorico.
Allo scopo di verificare l'effettiva efficienza del profilo ottimale si è infine definito un esteso programma di prove sperimentali che saranno effettuate presso il Laboratorio Ufficiale per le Prove di Resistenza sui Materiali dell’Università di Pisa.
La tesi si articola in quattro capitoli.
Il capitolo 1 tratta l'evoluzione degli studi e delle applicazioni dei sagomati a freddo in riferimento alle norme vigenti (ENV 1993-1-3, CNR 10022-84, AISI 1996 edition).
Il capitolo 2 riguarda la determinazione del grado di efficienza del profilo EGB 2000 secondo la norma ENV 1993-1-3 e la norma CNR 10022-84.
Il capitolo 3 riguarda le analisi numeriche locali agli elementi finiti condotte con il programma di calcolo ADINA e la definizione del programma sperimentale.
Il capitolo 4 infine descrive la modalità di calcolo e l'analisi strutturale semplificata delle volte in EGB 2000, per varie luci e per i vari tipi di profilo.
La necessità di sviluppare le tecniche costruttive basate sull'utilizzazione di sagomati a freddo, ha indotto la Comunità Europea a promuovere una specifica attività di ricerca che coinvolge vari Paesi membri. In questo ambito il gruppo di ricerca italiano si è proposto di sviluppare nuove tipologie di copertura da realizzarsi in profili sottili sagomati a freddo.
Lo studio ha riguardato una copertura leggera per luci fino a 20 m, il cui sistema statico è di volta cilindrica a spinta eliminata, realizzata mediante profilati denominati EGB 2000, prodotti dalla Brollo S.p.A.
La volta è realizzata mediante sagomati curvi in compressione affiancati, collegati da travi di cintura e da catene.
È evidente come in questo tipo di copertura leggera si presentano, oltre ai tradizionali problemi di stabilità locale, anche problemi ulteriori connessi alla realizzazione dei collegamenti catena-lamiera sottile e lamiera-trave di bordo.
Questo nuovo modo di concepire le coperture leggere, d’altro canto, solleva nuovi problemi, come ad esempio la realizzazione del collegamento catena-lamiera sottile e lamiera-trave di bordo, oltre ai tradizionali problemi di stabilità locale.
Scopo della tesi è lo studio del design e del comportamento strutturale di questa struttura di copertura al fine di ottimizzarne le prestazioni e, di conseguenza, i costi.
Lo studio, che si inserisce in un programma di ricerca più ampio, si è svolto in più fasi. Preliminarmente si è predimensionato il profilo sia secondo la normativa italiana che secondo l'Eurocodice, successivamente un'estesa sperimentazione numerica ha consentito di pervenire ad un dimensionamento ottimale dal punto di vista teorico.
Allo scopo di verificare l'effettiva efficienza del profilo ottimale si è infine definito un esteso programma di prove sperimentali che saranno effettuate presso il Laboratorio Ufficiale per le Prove di Resistenza sui Materiali dell’Università di Pisa.
La tesi si articola in quattro capitoli.
Il capitolo 1 tratta l'evoluzione degli studi e delle applicazioni dei sagomati a freddo in riferimento alle norme vigenti (ENV 1993-1-3, CNR 10022-84, AISI 1996 edition).
Il capitolo 2 riguarda la determinazione del grado di efficienza del profilo EGB 2000 secondo la norma ENV 1993-1-3 e la norma CNR 10022-84.
Il capitolo 3 riguarda le analisi numeriche locali agli elementi finiti condotte con il programma di calcolo ADINA e la definizione del programma sperimentale.
Il capitolo 4 infine descrive la modalità di calcolo e l'analisi strutturale semplificata delle volte in EGB 2000, per varie luci e per i vari tipi di profilo.
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