È generalmente poco pratico garantire che un collegamento in acciaio si comporti strettamente come vincolato o rigido, e gli ingegneri strutturali spesso adottano una di queste classificazioni per abitudine. In molti casi, questo approccio è completamente compreso e accettato. Tuttavia, in altre situazioni, può portare a problemi significativi.
Esaminiamo un giunto standard a momento resistente (IM) e esploriamo come scegliere esclusivamente tra collegamenti vincolati e rigidi possa portare non solo a verifiche di progetto antieconomiche, ma anche, più criticamente, pericolose.
Nel programma RFEM di Dlubal Software, usiamo il componente aggiuntivo Steel Joints prima per verificare se i risultati per la rigidità iniziale e la resistenza a momento corrispondono a quelli trovati nella pubblicazione "Giunti in Acciaio Standardizzati nelle Strutture in Acciaio secondo DIN EN 1993-1-8". I risultati mostrano una notevole somiglianza.
E ora, passando alla progettazione strutturale di una trave caricata continuativamente collegata a una colonna tramite il nostro collegamento:
CASO (A) – Progetto Antieconomico
In un collegamento completamente rigido, il giunto trasmette un grande momento flettente. Questo approccio di progettazione allevia la tensione da piegamento sulla trave ma può risultare in un giunto sovradimensionato. Al contrario, con un collegamento vincolato, il giunto stesso potrebbe essere adeguato, ma la trave è probabile che fallisca a causa di un momento significativo che si verifica a metà campata.
Nel nostro esempio, un collegamento semi-rigido riduce idealmente il momento al giunto senza aumentare eccessivamente il momento al centro della campata a un livello inaccettabile. Pertanto, sia il giunto che la trave sono progettati in modo soddisfacente.
CASO (B) – Progetto Pericoloso (Aggiunta di Forza Normale di Trazione)
Trattare un collegamento semi-rigido come vincolato ignora il momento flettente che realmente si verifica. Questa mancanza può portare a un progetto pericoloso in cui la capacità del collegamento è significativamente stressata solo dalle forze normali e di taglio. I successivi momenti flettenti aumentano l'utilizzo del giunto, potenzialmente portando a un cedimento del giunto.
CASO (C) – Progetto Pericoloso (Trave più Lunga più Soggetta a Deviazioni)
Assumere che un collegamento semi-rigido sia rigido implica che il giunto sia più rigido di quanto realmente sia. Questa assunzione migliora fittiziamente le condizioni per la trave, che poi si piega meno e produce un momento flettente minore lungo la sua campata. Tuttavia, in realtà, il giunto non è rigido come si è supposto. La trave quindi subisce una maggiore deflessione e momenti a metà campata, potenzialmente risultando in un esito insoddisfacente nello stato limite di servizio o influenzando in modo indesiderato strutture su cui la trave agisce.
