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2026-06-29

Sviluppo di un Giunto Senza Eccentricità per Strutture Deployabili a Forbice

Uno degli aspetti più critici nella progettazione e analisi delle strutture dispiegabili è la configurazione dei loro giunti. Nella progettazione di elementi a forbice che formano strutture dispiegabili, come ripari o cupole, lo sviluppo dei giunti che collegano le singole aste introduce tipicamente eccentricità degli assi delle aste rispetto al baricentro dei giunti.

Autore
Emmanouil-Ioannis Daktylidis
Università

Queste eccentricità spesso influenzano il comportamento strutturale sotto condizioni di carico come vento o neve. Il presente studio mira a sviluppare un giunto in grado di accogliere le aste collegate senza introdurre eccentricità. Ciò si ottiene mediante l'adozione di elementi doppi a forbice, che comportano l'aggiunta di un'asta aggiuntiva alla configurazione convenzionale a due aste. In questo modo, le eccentricità vengono eliminate durante la configurazione geometrica del giunto.

La geometria del giunto dipende direttamente dalla sezione trasversale delle aste collegate. Pertanto, si segue una metodologia per determinare le sezioni cave ottimali in alluminio da utilizzare nella struttura. Inizialmente, si assumono elementi rigidi per i giunti ed elementi finiti trave lineari per le aste. Si eseguono quindi analisi lineari applicando i carichi assunti sul giunto, così come i carichi neve e da vento, secondo le pertinenti norme di progetto.

La finalizzazione delle sezioni si ottiene attraverso due approcci. In primo luogo, si eseguono analisi geometricamente non lineari (AGN) per confrontare le forze interne con quelle ottenute dall'analisi lineare. Successivamente, si conducono analisi geometricamente non lineari con imperfezioni (AGNI), utilizzando forme iniziali di imperfezione derivate dalle forme modali di instabilità ottenute attraverso precedenti analisi di instabilità lineare. Le sezioni finali sono determinate attraverso il confronto dei risultati e la verifica secondo le disposizioni dell'Eurocodice 9 per le strutture in alluminio. Una volta finalizzate le sezioni, viene determinata anche la geometria del giunto e i corrispondenti carichi sul giunto nella struttura vengono rivisti di conseguenza.

Infine, si esegue una simulazione del giunto e delle aste utilizzando elementi finiti solidi. Questa analisi produce conclusioni riguardanti le tensioni sviluppate nel giunto e negli elementi, fornendo preziose indicazioni per la progettazione di un potenziale allestimento sperimentale.


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