lunedì 3 novembre 2008

-ANALISI STRUTTURALE -

Analisi strutturale

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L'analisi strutturale (detta anche calcolo strutturale o, comunemente, con dizione inglese, structural analysis) indica tutti gli strumenti e le tecniche (numeriche, informatiche…) sviluppate per risolvere problemi ingegneristici di "meccanica delle strutture" ovvero del calcolo dellesollecitazioni (tensioni, sforzi) in particolare in ambito aerospaziale, meccanico e civile. Tale calcolo viene svolto con metodi classici o metodi moderni; spesso questi tipi di approccio sono utilizzati contemporaneamente in fase progettuale. Si parte generalmente da un progetto di massima, che deve comunque soddisfare l'insieme di requisiti che sono richiesti al prodotto finito. Si scelgono poi i materiali più idonei da utilizzare per la costruzione, in genere tra quelli disponibili in magazzino o dal fornitore, o comunque presenti sul mercato (raramente, per applicazioni estreme, è possibile commissionare e sperimentare materiali innovativi).

Il lavoro del progettista è determinante nella fase di predimensionamento dell'opera; da ciò dipendono i tempi di realizzazione e la riuscita dell'intero progetto. La struttura viene studiata nella sua globalità, per giungere al miglior compromesso possibile tra esigenze e costi.

Per il dimensionamento degli elementi strutturali (fondazioni, pilastri, travi, piastre) si pone il bivio tra un approccio di tipo classico, o un approccio di tipo moderno, con l'utilizzo di appositi software. Nella maggioranza dei casi l'approccio di calcolo è di tipo misto, scelto a seconda dei casi affrontati. Se la struttura è molto complessa, per tipologia o per configurazioni di carico applicate, i calcoli di tipo classico sono molto onerosi, difficili ed estremamente lunghi. Si ricorre ormai sempre più frequentemente a software apposito. Attualmente i software per il calcolo strutturale più usati a livello industriale e civile sono basati su di una tecnica numerica chiamata FEM (Finite Element Method - Metodo degli elementi finiti). Il software attualmente permette di verificare a norma di legge gli elementi strutturali, introducendo la geometria, i carichi, calcolando i diagrammi di sollecitazione, evidenziando le zone di concentrazione delle tensioni e quindi eventuali difetti, consentendo al progettista di apportare le necessarie modifiche. Quando il grado di progettazione è giudicato adeguato all'opera, si procede con la preparazione degli elaborati grafici e le relazioni di calcolo, che attestano la rispondenza delle scelte progettuali ai requisiti di sicurezza stabiliti dalle normative. Spesso le tavole, prodotte in modo automatico dal software devono essere ritoccate dal progettista o dai suoi collaboratori; problema che le software house si sforzano di risolvere, nei vari campi di applicazione.

L'Analisi strutturale può essere di due tipi:

  • Analisi strutturale di tipo Statico : le forze sollecitanti considerate non variano di intensità nel corso del tempo, ma possono essere solamente assenti o presenti in ciascuna configurazione di carico.
  • Analisi strutturale di tipo Dinamico : le forze considerate possono variare di intensità, come ad esempio le azioni sismiche, e richiedono modellazioni più complesse, per adeguare istante per istante la struttura inizialmente indeformata alle successive variazioni temporali e spaziali. Questo tipo di studio ricade nella Dinamica strutturale e nella Analisi sismica. L'analisi strutturale nel decennio 1990-2000 è stata estesa alla progettazione di veicoli terrestri, mentre per i veicoli aerei era già in uso fino dagli inizi dell'applicazione di questa tecnica.

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