Analisi critica dei nuovi approcci progettuali per strutture in acciaio in accordo all'Eurocodice 3

In the contemporary practice of steel structure design, the main steps to be taken fall into two main categories: - A global analysis of the structure in order to globally evaluate its deformations, displacements and internal distribution of stresses; - A second verification control analysis on the individual elements, which must satisfy certain criteria in terms of deformability, resistance and stability. Both phases are fundamental to ensure a correct modeling of the real problem. For this reason, from the version following Eurocode 3-1-1:2005, more or less stringent methods of analysis and verification have been introduced depending on the complexity and criticality of the chassis in question. In view of these changes applied to the Eurocode, the thesis work presented below is carried out in order to analyze and compare these new proposed verification methods. Each method is applied to three different structures: a portal frame, a regular multi-storey frame and an irregular multi-storey frame. The results are compared in relation to the various aspects that influence them, such as geometry, stiffness of the internal joints and the presence of horizontal forces acting on the structure. In addition, with the aim of analyzing how much a correct modeling of the internal joints of a frame structure influences the results of the analysis, for the characterization in terms of strength and stiffness of the joints of multi-storey frames, the method of the components is applied, reported within Eurocode 3-1-8. This allows the characterization of joints having different stiffness and resistance, in relation to the geometry and the components that characterize it. An in-depth analysis is also carried out on the strength verification formula in simultaneous presence of axial action and bending moment, present in the Eurocode. The results of this are compared with the verification formula for the sum of stresses.

Nella pratica contemporanea di progettazione di strutture in acciaio, i passi principali da compiere si dividono in due categorie principali: - Una prima analisi globale della struttura al fine di valutarne globalmente deformazioni, spostamenti e distribuzione interna degli sforzi; - Una seconda analisi di controllo di verifica sui singoli elementi, i quali devono soddisfare determinati criteri in termini di deformabilità, resistenza e stabilità. Entrambe le fasi risultano di fondamentale importanza per garantire una corretta modellazione del problema reale. Per questo motivo dalla versione successiva all’Eurocodice 3-1-1:2005, sono stati introdotti dei metodi di analisi e di verifica più o meno stringenti a seconda della complessità e della criticità del telaio in esame. Alla luce di queste modifiche applicate all’Eurocodice, il lavoro di tesi seguente viene svolto al fine di analizzare e confrontare questi nuovi metodi di verifica proposti. Ogni metodo viene applicato a tre strutture differenti, quali un telaio a portale, un telaio multipiano regolare ed un telaio multipiano irregolare. Vengono confrontati i risultati in relazione a diversi aspetti che li influenzano, quali geometria, rigidezza dei giunti interni e presenza di forze orizzontali agenti sulla struttura. In aggiunta, con lo scopo di analizzare quanto una corretta modellazione dei giunti interni di una struttura intelaiata influenzi i risultati dell’analisi, per la caratterizzazione in termini di resistenza e di rigidezza dei giunti dei telai multipiano, viene applicato il metodo delle componenti, riportato all’interno dell’Eurocodice 3-1-8. Questo permette la caratterizzazione di giunti aventi differente rigidezza e resistenza, in relazione alla geometria ed alle componenti che lo caratterizzano. Viene svolto anche un approfondimento riguardo la formula per la verifica di resistenza presente in Normativa in presenza contemporanea di azione assiale e momento flettente, i cui risultati vengono confrontati con la formula di verifica per somma di tensioni.