CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI (par. 4.2.3.1 D.M. 14/01/2008)

Le sezioni trasversali degli elementi strutturali si classificano in funzione della loro capacità rotazionale C_θ definita come:

C_θ = θ_r / θ_y - 1

essendo θ_r e θ_y 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 C_θ ≥ 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 C_θ ≥ 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 (f_yk=275 N/mm²)

Classificazione delle anime

c / t = 360 / 8 = 45

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.