Interazione tra instabilità flessionale e torsionale nella risposta di profili in parete sottile : analisi comportamentale ed aspetti progettuali

La presente tesi di laurea affronta la problematica dell’instabilità di profili di acciaio in parete sottile, i quali, a seguito del ridotto spessore in relazione alla larghezza delle componenti sono molto sensibili ai fenomeni di instabilità locale. In aggiunta, date le tipiche forme sezionali, caratterizzate da un solo asse di simmetria, si hanno sempre anche rilevanti fenomeni di ingobbamento che si riflettono pesantemente sulle modalità di instabilità, tipicamente caratterizzate dall’accoppiamento tra flessione e torsione. I moderni codici ad elementi finiti hanno implementati nelle loro librerie elementi trave con nodi dotati di sei gradi di libertà e di conseguenza non è possibile cogliere i fenomeni di instabilità torsionale o flesso-torsionale. La problematica legata alla tipologia di instabilità di elementi compressi, come pure per gli elementi inflessi e presso-inflessi, con sezioni in parete sottile è decisamente complessa in quanto risulta fondamentale considerare l’instabilità torsionale e flesso-torsionale oltre che a quella flessionale. A seguito di specifiche considerazioni sull’elemento compresso, si affronta nel dettaglio anche la problematica dell’elemento inflesso ponendo l’attenzione sul fatto che le normative diano delle formule con un campo veramente limitato di applicazione mentre la panoramica progettuale impone l’attenzione su profili che, avendo un solo asse di simmetria e potendo essere inflessi secondo i due piani principali devono comunque essere dimensionati con regole a favore di sicurezza. A tal proposito si considera la predizione del momento critico, aspetto di fondamentale importanza per il dimensionamento degli elementi inflessi e presso inflessi. Si presenta infine una parte applicativa considerando la predizione della capacità portante di colonne tipicamente usate nelle scaffalature industriali, con approcci per dimensionare l’elemento in caso di presso flessione basati sia sulla normativa vigente sia su possibili estrapolazioni però non documentate da supporti sperimentali sia invece su proposte autonome originali basate su concetti derivanti dalla sperimentazione soprattutto numerica effettuata in questo campo.