Le
sezioni trasversali degli elementi strutturali si classificano in
funzione della loro capacità rotazionale Cθ
definita come:
Cθ
= θr
/ θy
- 1
essendo θr
e θy
le curvature corrispondenti rispettivamente al
raggiungimento della deformazione ultima ed allo snervamento.
Si
distinguono le seguenti classi di sezioni:
classe 1 quando la sezione è in grado di sviluppare una cerniera plastica avente la capacità rotazionale richiesta per l’analisi strutturale condotta con il metodo plastico senza subire riduzioni della resistenza. Possono generalmente classificarsi come tali le sezioni con capacità rotazionale Cθ ≥ 3
classe 2 quando la sezione è in grado di sviluppare il proprio momento resistente plastico, ma con capacità rotazionale limitata. Possono generalmente classificarsi come tali le sezioni con capacità rotazionale Cθ ≥ 1,5
classe 3 quando nella sezione le tensioni calcolate nelle fibre estreme compresse possono raggiungere la tensione di snervamento, ma l’instabilità locale impedisce lo sviluppo del momento resistente plastico
classe 4 quando, per determinarne la resistenza flettente, tagliante o normale, è necessario tener conto degli effetti dell’instabilità locale in fase elastica nelle parti compresse che compongono la sezione. In tal caso nel calcolo della resistenza la sezione geometrica effettiva può sostituirsi con una sezione efficace.
Le
sezioni di classe 1 e 2 si definiscono compatte, quelle di classe 3
moderatamente snelle e quelle di classe 4 snelle.
La
classe di una sezione composta corrisponde al valore di classe più
alto tra quelli dei suoi elementi componenti.
Tab. 4.2.I
Tab. 4.2.II
Tab. 4.2.III
E'
utile sottolineare che la classe di un elemento (flangia, anima,
ecc.) cambia se esso è assoggettato a compressione pura, a
presso-flessione o a flessione semplice.
E'
intuitivo pensare che la compressione pura è la condizione più
penalizzante, ai fini dell'instabilità locale.
Perciò
potremmo trovare un profilo che risulta in classe 1 in flessione
semplice, per passare alla classe 2 e poi alla 3 in presso-flessione
al crescere dello sforzo normale N, e terminare in classe 4 in
compressione pura.
Segue un esempio per la classificazione di un profilo tubolare cavo.
Sezione:
Tubo Rettangolare 400x300x8 mm
Acciaio: S275
(fyk=275 N/mm2)
Classificazione delle anime
e = 0,92
Classificazione per flessione
(1) c / t < 72 e = 66,24 → Classe 1
Classificazione per compressione
(1) c / t ≤ 33 e = 30,36
(2) c / t ≤ 38 e = 34,96
(3) c / t ≤ 42 e = 38,64
(4) c / t > 42 e = 38,64 → Classe 4
Classificazione delle ali
c / t = 260
/ 8 = 32,5
e = 0,92
Classificazione
per flessione
(1) c / t <
72 e = 66,24 →
Classe 1
Classificazione
per compressione
(1) c / t ≤
33 e = 30,36
(2) c / t ≤
38 e = 34,96 →
Classe 2
Quindi questo
profilo è in classe 1 per sola flessione e in classe 4 se è
presente compressione.
Faccio
notare che lo stesso profilo ma con spessore 10 mm risulterebbe
sempre in classe 1 per sola flessione e in classe 2 se è presente
compressione.
Inoltre, in
generale, aumentando la qualità dell'acciaio diminuisce il
coefficiente e e quindi peggiora la
classificazione del profilo.
