Sezioni resistenti

La famiglia

Il profilo

NormaDalle quoteIdealeScarto

La verifica

Qui la sezione incontra la sollecitazione. Metti lo sforzo normale e il momento che escono dal solutore: σ = N/A + M/W, confrontata con la resistenza di progetto.

N in kN (positivo = trazione) · M in kN·m · γM0 = 1,05

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Qual è il profilo più leggero che regge?

La domanda girata al contrario: dato il momento e il materiale qui sopra, per ogni famiglia il profilo più leggero che passa la verifica. È quella che si fa davvero quando si progetta, e il confronto dei pesi è quello che decide il costo.

Perché il profilo vero non è quello del libro

Il libro disegna i profili a spigoli vivi: rettangoli accostati. Il laminatoio no — l'acciaio caldo che passa fra i rulli non fa angoli retti, e la norma fissa i raggi di quelle curve insieme alle quote. Quei pochi millimetri spostano il momento d'inerzia di qualche per cento, e il verso dipende da dove sta la curva.

La curva aggiunge

Profilati a I: il raccordo riempie l'angolo

Dove l'anima incontra l'ala c'è un raccordo di raggio r. Riempie l'angolo rientrante: è materiale in più rispetto al disegno del libro, e sta lontano dall'asse neutro, quindi pesa sul momento d'inerzia più di quanto pesi sull'area.

IPE 160 · r = 9 mm
4 raccordi × 17,4 mm² = 69,5 mm² in più
Ix ideale 834,4 → norma 869,3 cm⁴ (+4,2%)

Su tutti i 66 profilati IPE, HEA e HEB il valore a spigoli vivi sta sotto quello di norma fra il 2,4% e il 5,7%: calcolare come sul libro è dalla parte della sicurezza, ma sovradimensiona.

La curva toglie

Tubolari: lo spigolo arrotondato svuota l'angolo

Un tubolare formato a freddo si piega, non si salda agli angoli: gli spigoli esterni sono arrotondati con raggio 2t — o 2,5t oltre i 6 mm. Qui la curva sta sul lato convesso e porta via materiale proprio nel punto più lontano dall'asse.

Tubolare 100×100×4 · re = 8, ri = 4 mm
I ideale 236,3 → norma 226,3 cm⁴ (−4,2%)

Sui tubolari il valore a spigoli vivi sta sopra quello vero fra il 2,1% (100×100×2, sottile) e il 13,7% (20×20×2, piccolo e spesso): più la parete è spessa rispetto al lato, più pesano gli spigoli. Qui calcolare come sul libro è dalla parte sbagliata: si crede di avere una sezione più rigida di quella che c'è.

E nei tubi tondi? Nessuna curva da aggiungere o togliere: la corona circolare è già la forma vera, e la formula del libro coincide esattamente con la norma. È il caso di controllo — se lì ci fosse uno scarto, vorrebbe dire che il calcolo è sbagliato.

Verifiche sui dati

Ricalcolare dalle quote trova gli errori stampati

Ogni valore di questa pagina è ricalcolato dalla geometria, e confrontato con le tabelle pubblicate. Sui profilati a I il momento d'inerzia forte torna entro lo 0,07% su tutti i 66 profili. Dove non torna, il problema è nella tabella:

  1. Manuale di Meccanica, tabella H.6, ottagono. Stampa (2 + 2√2)/6 · R4; il valore corretto è (1 + 2√2)/6 · R4. Lo scarto è del 26%.
  2. HEA 200, momento d'inerzia debole. Un prontuario italiano riporta 1326 cm⁴; la geometria dà 1335,5, una seconda fonte 1335, e il modulo di resistenza della stessa tabella (133,6 cm³) è coerente con 1336. È un refuso sulla terza cifra.
  3. Tubolari quadri. Lo stesso prontuario li calcola a spigolo vivo, ignorando i raggi della EN 10219: sopravvaluta il momento d'inerzia dal 2,1% fino al 13,7% sui tubolari piccoli.
  4. Tubi tondi. Lo stesso prontuario ha aree corrette ma momenti d'inerzia che scartano fino al 3,7% dalla formula esatta, che per un tubo tondo non ha approssimazioni.

Che cosa è questo calcolo, e che cosa non è

È un predimensionamento elastico: tensione massima contro fyk/γM0. Serve a capire in trenta secondi se un profilo è nella taglia giusta.

Non è una verifica di normativa. Manca soprattutto l'instabilità: una trave IPE lunga e senza ritegni laterali si svergola molto prima di arrivare a snervamento, e un pilastro compresso si inflette. Mancano anche le combinazioni di carico, la deformabilità, la classe della sezione, i collegamenti, il sisma.

Per un'opera vera il calcolo lo firma un professionista abilitato, e questo strumento è uno degli elementi che gli servono, non il suo sostituto.