In genere non è pratico garantire che un collegamento in acciaio si comporti rigorosamente come incernierato o rigido e gli ingegneri strutturisti 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 resistente a momento (IM) normalizzato ed esploriamo come la scelta esclusivamente tra collegamenti rigidi e imperniati può portare non solo a verifiche antieconomiche ma anche, in modo più critico, a quelle pericolose.
Nel programma RFEM di Dlubal Software, utilizziamo l'add-on Giunti acciaio per verificare se i risultati per la rigidezza iniziale e la resistenza a momento corrispondono a quelli trovati nella pubblicazione "Giunti in acciaio normalizzati in 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 in modo continuo collegata a una colonna tramite il nostro collegamento:
CASO (A) – Verifica antieconomica
In un collegamento completamente rigido, il giunto trasmette un grande momento flettente. Questo approccio progettuale allevia la tensione di flessione sulla trave ma può comportare un giunto sovradimensionato.
Al contrario, con un collegamento incernierato, il giunto stesso può essere adeguato, ma è probabile che la trave si rompa a causa di un momento significativo che si verifica a metà campata.
Nel nostro esempio, il collegamento semirigido 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 verificati in modo soddisfacente.
CASO (B) – Verifica pericolosa (addizione della forza normale a trazione)
Il trattamento di un collegamento semirigido come incernierato trascura il momento flettente che si verifica effettivamente. Questa svista può portare a una verifica pericolosa in cui la capacità del collegamento è significativamente sollecitata dalle sole forze normali e di taglio. I successivi momenti flettenti aumentano l'utilizzo del giunto, portando potenzialmente alla rottura del giunto.
CASO (C) – Verifica pericolosa (trave più lunga più soggetta a inflessione)
Supponendo che un collegamento semirigido sia rigido, il giunto è più rigido di quanto non sia in realtà. Questa ipotesi migliora erroneamente le condizioni per la trave, che quindi si piega meno e produce un momento flettente più piccolo lungo la sua campata. Tuttavia, in realtà, il giunto non è così rigido come si suppone. La trave subisce quindi una maggiore inflessione e momenti a metà campata, risultando potenzialmente in un esito insoddisfacente nello stato limite di esercizio o influenzando in modo indesiderato le strutture su cui agisce la trave.
