Volevo chiedere un parere ai colleghi sul metodo di calcolo dei giunti di acciaio
Normalmente si utilizza il metodo tradizionale con un sacco di verifiche sia sulla geometria, sia sulle tensioni. Qualche difficoltà poi si incontra sulle piastre di rinforzo dove vengono effettuate grosse esemplificazioni .
Siccome la modellazione meccanica ha fatto passi da gigante in questi ultimi anni, consentendo in modo relativamente semplice, di simulare l’intero giunto.
A questo punto ci si chiede se vale la pena di continuare ad utilizzare il vecchio metodo tradizionale, perché la modellazione meccanica ha l’indubbio vantaggio di essere assolutamente generale e valida per qualsiasi tipo di giunto comunque complesso e comunque disposto nello spazio. Ma questo modo di operare, seppure complesso è affidabile o scappa qualcosa?. Ci fornisce tutte le informazioni?. Può sostituire in il metodo tradizionale?
Per fissare le idee esaminiamo il giunto di base di una colonna
La prima immagine visualizza la piastra di base da verificare
La seconda immagine evidenza il calcolo tradizionale da cui si ricava:
Calcolo Tradizionale
N = 67499 kg
My = 887 kgm
T = 12439 kg
Senza entrare nel dettaglio otteniamo:
Piastra tutta compressa
sigmac = 19 kg/cm2
sigma f = -233 kg/cm2 (compressione)
A questo punto per, per sapere se gli spessori vanno bene esamino , con qualche esemplificazione, i settori della piastra e li verifico.
Se noi facciamo, invece una simulazione meccanica (vedi figura 3 e 4) otteniamo informazioni molto più dettagiate:
Simulazione meccanica
Otteniamo l’andamento delle sigma in forma di mappa.
Riusciamo a scorgere i punti di concentrazione di sforzo. Nel nostro caso otteniamo un punto in corrispondenza dell’incrocio dei piatti di rinforzo, con tensione di 1881 kg/cm2.
Riusciamo a determinare anche la deformata del pezzo che col calcolo tradizionale non c’è.
Confronto tra le due verifiche
Indubbiamente la simulazione meccanica è molto più dettagliata della verifica tradizionale. Abbiamo la mappa delle tensioni, sia sulla colonna, sia sulla piastra di base, sia sui piatti di rinforzo. Abbiamo gli sforzi di superficie e membranali. Abbiamo la deformata.
Sembrerebbe, quindi , che questo tipo di simulazione di maggiore dettaglio possa sostituire il metodo di calcolo tradizionale.
Pero si nota che la tensione fornita dalla simulazione meccanica è quella di Von Mises e non quella di De saint venanat a cui siamo abituati. Poi le tensioni complessive sui tirafondi sono di difficile interpretazione. Inoltre, con concentrazioni di sforzo su piccole aree, vanno sicuramente ampliati i limiti di ammissibilità (come si fa per il rifollamento) altrimenti il metodo diventa troppo penalizzante.
Poi c’è il problema della normativa: E’ consentito dalla normativa sostituire le verifiche di norma con la simulazione meccanica?
A questo punto sorge il dubbio: La simulazione meccanica può sostituire la verifica tradizionale?.
Voi cosa ne pensate?
