Come… valutare gli effetti dello spostamento delle membrature

 

 Per default, CSE considera come punto di applicazione delle azioni interne di una membratura il punto corrispondente al suo estremo teorico nel modello FEM. Quando una membratura viene allungata o accorciata, oppure rototraslata, l'estremo teorico nel modello di calcolo NON viene spostato (a meno che l'utente chieda espressamente il contrario) e di conseguenza verranno introdotti dei momenti di trasporto per via del braccio che si viene a creare tra l'estremo teorico nel modello FEM e la posizione effettiva della membratura nel renodo tridimensionale.

 La situazione ideale è quella che mantiene una coerenza tra il modello FEM della struttura e il renodo tridimensionale: se c'è un'eccentricità sarebbe bene modellarla nella struttura, ritrovandola quindi anche nel nodo in CSE senza bisogno di spostamenti o correzioni. In questo modo gli effetti dell'eccentricità saranno tenuti in conto sia nell'analisi e verifica della struttura che nella verifica dei collegamenti.

 Nell'immagine seguente si vede (a sinistra) il modello FEM di un giunto trave-colonna, in cui è stata modellato un offset rigido per l'elemento orizzontale, in modo da portarlo a filo della flangia della colonna. A destra è mostrato il corrispondente renodo nella situazione iniziale, prima della sua costruzione: il punto di applicazione delle azioni interne della trave in fase di verifica (pallino verde) sarà in corrispondenza del filo esterno della flangia della colonna, in piena coerenza con quanto previsto nel modello FEM. Per semplicità consideriamo il solo taglio verticale.

 

 

 Se nel modello FEM non è stata definita l'eccentricità (immagine seguente) la situazione iniziale del renodo presenterà una compenetrazione tra le due membrature, con il punto di applicazione ancora in corrispondenza del nodo teorico.

 

 

 Durante la costruzione  del collegamento, la membratura orizzontale verrà opportunamente accorciata, così che il suo estremo effettivo (pallino rosso nell'immagine seguente) non coinciderà più con l'estremo teorico del modello FEM, che rimarrà comunque il punto di applicazione delle azioni interne. Il braccio dato dalla distanza dei due punti comporterà l'aggiunta di momenti di trasporto dati dalle forze interne moltiplicate per il braccio stesso.

 

 

  I momenti di trasporto aggiuntivi graveranno sullo stato di sollecitazione della membratura orizzontale e degli unitori e tramite a essa collegati,

ma non graveranno sulla colonna che risulterà semplicemente compressa: infatti il punto di applicazione del taglio resta il punto verde.

 

 Vi sono situazioni in cui tali momenti aggiuntivi non sono voluti, nel caso precedente, ad esempio, perchè si considera l'elemento incernierato sul filo esterno della colonna. In questo caso in origine si sarebbe dovuto fare il modello FEM coerentemente con questa ipotesi, ma spesso accade che per brevità il modello FEM non prevede tale ipotesi. E' allora possibile considerare in CSE come punto di applicazione delle forze non l'estremo della membratura come modellato nel modello FEM, ma l'estremo della membratura come risultante nel Renodo, dopo la applicazione di accorciamenti e allungamenti, o spostamenti delle membrature. Ciò evita di consegnare il momento di trasporto alla trave, nel nostro esempio, ma introduce una incoerenza: nel modello FEM, infatti, la colonna sarà stata calcolata in semplice compressione, mentre coerentemente con queste scelte sarebbe dovuta essere presso-inflessa. L'utente può introdurre questa modifica ma sarà poi sua cura verificare che tale violazione non comporti problemi per gli altri elementi (per la colonna, in questo esempio).

 

Per fare ciò, l'utente può chiedere attraverso il dialogo di impostazione delle verifiche che si consideri come punto di applicazione delle azioni interne NON il punto corrispondente all'estremo teorico della membratura (quello del modello FEM), come avviene per default, MA il punto corrispondente all'estremo effettivo, il che comporta la mancata aggiunta dei momenti di trasporto sulla trave. Come mostrato nell'immagine seguente, con lo spostamento del punto di applicazione dei carichi viene introdotta un'incoerenza tra il renodo e il modello FEM.

 

 

 

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