Errori di modellazione e labilità in un calcolo strutturale: possibili cause e soluzioni

Calcolo strutturale ad elementi finiti: ecco gli errori di modellazione più comuni che possono essere causa di labilità in un calcolo strutturale

In fase di modellazione di un progetto sono frequenti i problemi di calcolo strutturale. Le labilità presenti nel momento in cui si lancia il calcolo strutturale possono essere legate a diversi fattori.

La labilità di una struttura è dovuta alla mancanza di vincoli adeguati per la struttura in esame.

Di seguito elenchiamo  alcuni esempi, realizzati con il software Edilus, di possibili errori di modellazione che possono essere la causa di  labilità in un calcolo strutturale.

Errata modifica dei vincoli interni delle aste

Un errore molto frequente è lo svincolo di travi a sbalzo. Nel caso in questione, la cerniera interna all’estremo iniziale e/o finale sull’elemento a sbalzo determina la labilità.

Per le travi a sbalzo il vincolo interno della trave deve essere solidale per entrambi gli estremi. Se per qualche motivo sono presenti svincoli interni può generarsi una labilità.

Relativamente al software EdiLus, per accertarsi che la labilità sia dovuta all’errata modifica dei vincoli interni, si consiglia di ripristinare il vincolo “solidale nodo iniziale e finale” a tutte le aste del modello e, successivamente, riprovare il calcolo.

Errata modellazione delle scale

Un errore molto frequente è il mancato collegamento della scala agli elementi strutturali di piano o la mancata sovrapposizione delle scale a soletta rampante nel caso di configurazioni in pianta a “L”, a “C”, etc.

Dall’esempio possiamo notare come il disegno architettonico appare corretto ma in realtà il modello strutturale evidenzia la labilità (asta non collegata).

Una possibile soluzione al problema potrebbe essere quella di eliminare la generazione della struttura di tutte le scale e, successivamente, riprovare il calcolo.

Nel caso di configurazioni in pianta a “L” o a “C” è opportuno che i pianerottoli delle rampe si sovrappongano.

Con Edilus, ad esempio,  possiamo aggiungere il pianerottolo iniziale e finale. In questo caso le aste che schematizzano le rampe sono ben collegate tra di loro e alla struttura.

Errata modellazione delle travi di collegamento tra plinti/plinti su pali

Nell’esempio in questione, la trave di collegamento è disegnata a filo plinto e non è vincolata alla struttura.

Le travi di collegamento devono essere inserite come travi di “Elevazione” e disegnate in modo da unire i centri dei rispettivi plinti che si vogliono collegare.

La corretta modellazione delle travi di collegamento presuppone che i nodi al piede dei pilastri, a cui sono applicati i plinti, siano collegati da queste travi. In questo modo è possibile contenere i cedimenti differenziali ed evitare gli spostamenti mutui tra i plinti.
Si può ottenere una modellazione corretta disegnando una trave di “elevazione”, tra i due plinti, collegata alle basi dei pilastri.

Appoggio di una trave realizzato fra due travette cfc

Relativamente al software EdiLus, la “travetta cfc” non è un elemento strutturale e non è un elemento idoneo per poter poggiare una trave (che invece è un elemento strutturale). Una possibile soluzione potrebbe essere quella di sostituire la “travetta cfc” con un elemento strutturale di tipo trave.

Terreno non assegnato alle travi di fondazione

Nell’esempio è rappresentata una struttura senza nessun collegamento con il suolo.

Con EdiLus, le travi di fondazione vengono evidenziate con una tonalità più scura rispetto a quelle di elevazione.

Travi che non poggiano su altre travi

In questo caso il disegno della copertura sembra corretto ma il modello strutturale evidenzia la labilità (le aste non sono collegate).

Una soluzione consiste nel verificare se la trave “portante” si divide nel punto di intersezione con la trave portata (la trave si deve spezzare).

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