Travi in parete sottile con deformabilità a taglio e distorsione di sezione: formulazione teorica, modellazione numerica e applicazioni

• Main Author: Miletta, Rosario <1984>
• Other Authors: Ubertini, Francesco
• Format: Doctoral Thesis
• Language: it
• Published: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna 2013
• Subjects: ICAR/08 Scienza delle costruzioni
• Online Access: http://amsdottorato.unibo.it/5948/

Il presente lavoro di tesi ha riguardato una riformulazione teorica, una modellazione numerica e una serie di applicazioni della Generalized Beam Theory per lo studio dei profili in parete sottile con particolare riguardo ai profili in acciaio formati a freddo. In particolare, in questo lavoro è proposta una riscrittura della cinematica GBT che introduce in una forma originale la deformabilità a taglio della sezione. Tale formulazione consente di conservare il formato della GBT classica e introducendo uno spostamento di warping variabile lungo lo spessore della generica parete della sezione trasversale, garantisce perfetta coerenza tra la componente flessionale e tagliante della trave. E' mostrato, come tale riscrittura consente in maniera agevole di ricondursi alle teorie classiche di trave, anche deformabili a taglio. Inoltre, in tale contesto, è stata messa a punto una procedura di ricostruzione dello sforzo tridimensionale in grado ricostruire la parte reattiva delle componenti di tensioni dovuta al vincolamento interno proprio di un modello a cinematica ridotta. Sulla base di tali strumenti, è stato quindi proposto un approccio progettuale dedicato ai profili in classe 4, definito ESA (Embedded Stability Analysis), in grado di svolgere le verifiche coerentemente con quanto prescritto dalle normative vigenti. Viene infine presentata una procedura numerica per la progettazione di sistemi di copertura formati a freddo. Tale procedura permette di effettuare in pochi semplici passi il progetto dell'arcareccio e dei dettagli costruttivi relativi alla copertura. === The present work has revolved around a theoretical formulation, a numerical model and a series of applications of the Generalized Beam Theory for the analysis of thin walled profiles with particular emphasis on cold-formed steel profiles. In particular, this work presents a revised set of GBT kinematics that introduces in an original form the shear deformability of the section. Such kinematics preserves the classic GBT format and introduces a variable warping displacement along the wall thickness, thus guaranteeing perfect coherence between bending and shear behavior. It is shown how such a formulation permits to easily recover classical beam theories, even those that are shear deformable. Additionally a stress recovery procedure has been presented which allows for tridimensional reconstruction of the reactive components of stress resulting from internal constraints in the kinematics. Based on these procedures, a design approach is proposed for class 4 profiles. This approach is called ESA (Embedded Stability Analysis) and takes into account all aspects of the current code. Finally, a numerical procedure for the design of cold formed profiles is presented. The procedure allows to calculate in few simple steps all structural aspects of a purlin interaction with a roof system.