Ingegneria Forum

Le cabine elettriche sono costruzioni monopiano realizzate generalmente con sistemi a pareti portanti prefabbricate e solaio rigido nel proprio piano. Il problema è che le pareti presentano aperture disposte di volta in volta in modo differente, porte e areatori dipendenti dalla conformazione interna della cabina stessa.
L'azione sismica, l'azione del vento, l'azione dei carichi da solaio e il peso proprio generano sforzi sia nel piano del pannello sia in direzione ortogonale, a volte concomitanti nella stessa combinazione di carico.
Il progettista strutturale crea un modello dettagliato con elementi finiti bidimensionali per ogni pannello costituente la struttura e poi esegue le verifiche a lastra/piastra di tutti gli elementi? O c'è un modo per tenere in conto in maniera semplificata delle aperture mediante valori equivalenti di rigidezza e resistenza?
Possibile che per una semplice cabina elettrica sia necessaria questa mole di calcolo numerico?

Purtroppo non posso scegliere la tipologia strutturale: pannelli portanti in c.a. con aperture a discrezione del progettista elettrico.
A me spetta la verifica di una struttura già decisa, non il suo progetto. In caso fosse inadeguata potrei proporre modifiche.

C'è una seconda enorme complicazione: i pannelli non hanno sezioni omogenee poiché sono alleggeriti con blocchi di polistirolo interni.
Si potrebbe complicare il modello di calcolo fino all'inverosimile, ma la domanda che ripropongo è: fino al recente passato, quando una modellazione FEM bi- o tri-dimensionale era "roba da scienziati", come si risolveva un problema del genere?
Non riesco a trovare schemi semplici che possano contemplare tutte le variabili in gioco, le verifiche sarebbero pressoché infinite in numero e il comportamento da ipotizzare per le sezioni talmente approssimato da non risultare realistico.

La struttura di cui sto parlando è costituita da pannelli singoli, assemblati in cantiere a formare la cabina.
Il problema delle giunzioni c'è, ma mettiamolo da parte.

Come si valuta la resistenza di un pannello in c.a., alleggerito con pani di polistirolo, con porte e finestre, soggetto ad uno stato di sforzo contemporaneamente nel piano e fuori piano?
Il pannello è vincolato a cerniera in tutti e 4 i lati, ma è contemporaneamente lastra e piastra, in più è disomogeneo e anisotropo.