EasySteel impiega, per la
classificazione delle sezioni, un metodo numerico molto sofisticato.
Questo metodo invero fu messo a punto per tracciare il diagramma
momento-curvatura (Fig. 1) in modo da poter classificare le sezioni
in base ai limiti del rapporto di curvatura, per altro indicati dalla
norma . Tale metodo si basa su un'analisi non lineare delle sezione
soggetta a presso-tenso-flessione deviata. Nel modello è incluso il
metodo delle aree efficaci per tenere in conto i limiti per
instabilità. Purtroppo i limiti dei rapporti di rotazione indicati
dalla norma non conducono a rapporti larghezza-spessore indicati
dalla stessa, per cui il valore cogente della norma ha costretto ad
abbandonare questo metodo di classificazione generale e basato su un
modello molto sofisticato.
(Fig. 1)
E' interessante un cenno storico. Il
primo ad occuparsi della resistenza, limitata dall'instabilità di
profili tubolari cavi, fu Eaton Hodgkinson su richiesta di sir
William Fairbairn per la costruzione del Britannia Bridge. Egli notò
come per i puntoni tozzi, la legge di Eulero non dava buoni risultati
e pertanto formulò una legge basata su molti dati sperimentali (Fig.
2), pubblicata nel 1830.
(Fig. 2)
Tornando ad EasySteel, il modello
descritto consente di conoscere l'esatto stato tensionale degli
elementi della sezione. Va infatti notato che erroneamente spesso si
dice "classe del profilo", in effetti la classe dipende
dalle sollecitazioni e varia da ascissa ad ascissa e da combinazione
a combinazione dei carichi. Pertanto occorre, prima di ogni verifica,
valutare la classe e quindi i moduli di resistenza da adottare e le
modalità di verifica previste.
Poiché il modello impiegato, come si è
detto, è in grado di analizzare lo stato tensionale di ogni elemento
della sezione, se uno di questi si trova in classe 4, è agevole
applicare il metodo dell'area efficace. Tale metodo è piuttosto
intuitivo ed illustrato nella figura 3. Le tensioni, all'inizio
dell'imbozzamento si distribuiscono in modo tale da compensare la
ridotta resistenza della parte imbozzata. Si può simulare questo
fenomeno escludendo dalla sezione l'area equivalente alla parte
instabile. Le modalità di tale riduzione sono prescritte dalla
normativa (Fig. 4).
(Fig. 4 da Bernuzzi)
Nel caso di EasySteel si potrebbe
ridefinire il poligono della sezione e impiegando il metodo di
analisi non lineare descritto. Si è preferito però impiegare le
formule di normativa per la nota caratteristica di questa di non
limitarsi ad indicare i valori limite, ma di prescrivere anche i
metodi. Pertanto un'analisi dello stato tensionale degli elementi
della sezione consente di individuare le aree inefficaci e di
ricalcolare i parametri di resistenza della sezione. Questo metodo
consente l'analisi di profili sottili di qualsiasi configurazione, ma
l'impostazione "pratica" di EasySteel, che impiega profili
standard affidati ad un sagomario, limita questo metodo ai profili
standard suddetti (I, T, C, U, O, L). I profili tubolari rettangolari
sono gestiti con questo metodo, i profili tubolari circolari invece
vengono gestiti come suggerisce la normativa AISI (American Iron and
Steel Institute) poiché il metodo delle aree equivalenti per questo
tipo di profili non è indicato nè dalla normativa italiana né
dall'Eurocodice 3.
Un dialogo di verifica, oltre ai
risultati sintetici dei criteri di resistenza, fornisce le
caratteristiche delle singole sezioni e dei singoli elementi della
sezione indicando sia in forma grafica che numerica le
caratteristiche tensionali e le eventuali aree inefficaci per gli
elementi in classe 4 (Fig. 5).
(Fig. 5)