L'effetto della deformazione di ingobbamento sul comportamento strutturale di edifici irrigiditi da mensole a sezione sottile aperta

La teoria di Vlasov riguarda l’analisi di travi a sezione sottile aperta sottoposte ad azione torsionale. In questo caso, infatti, la sezione tende a ruotare attorno al centro di torsione e subisce contemporaneamente una deformazione fuori dal piano che la contiene. Tale deformazione, nota in letteratura con il nome di ingobbamento, determina uno stato tensionale diretto nella direzione dell’asse della trave. Questo contributo tensionale, da un lato, favorisce l’incremento della rigidezza torsionale della sezione, dall’altro può comportare una riduzione della capacità portante della trave stessa. Il seguente lavoro si concentra sulla valutazione della deformazione di ingobbamento per travi a sezione sottile aperta. In prima analisi si è verificato sperimentalmente il comportamento descritto dalla teoria di Vlasov. Per questo motivo è stato realizzato un modello sperimentale di trave a sezione sottile aperta, incastrata ad un’estremità secondo lo schema di una mensola orizzontale. Analisi specifiche sono state svolte in laboratorio con l’ausilio di un dispositivo ottico. In questo modo è stato possibile cogliere la componente di deformazione relativa alla distorsione fuori dal piano della sezione. Infine, i dati ottenuti sperimentalmente ed il confronto con un modello ad elementi finiti (FEM) hanno permesso di validare un programma di calcolo, ideato per la valutazione del comportamento strutturale di edifici di notevole altezza irrigiditi da mensole a sezione sottile aperta. Il codice di calcolo che implementa la formulazione di Vlasov fa altresì riferimento alla formulazione matriciale proposta da Carpinteri per la distribuzione delle azioni fra diversi elementi strutturali ed alle ipotesi indicate da Capurso per l’analisi di mensole di controventamento sottoposte ad azioni trasversali concentrate. Al fine di valutare l’efficacia del programma proposto, viene svolto un esempio di calcolo in cui vengono messe in evidenza le capacità del metodo di fornire informazioni difficilmente ricavabili da un programma ad elementi finiti. In particolare, per le pareti di controventamento aventi sezione sottile aperta, il programma è in grado di individuare la sollecitazione di bimomento, che è causa dell’ingobbamento di questo tipo di sezioni.