Webinar: STRUTTURE INDUSTRIALI IN ACCIAIO: DIMENSIONAMENTO, ANALISI FEM, PROGETTO E VERIFICA - III edizione - 2026

[Alessandro Desimoni]

Questa discussione è aperta a tutti coloro che hanno partecipato al webinar o che comunque vogliono esprimere il proprio parere sugli argomenti presentati.

[Diego Bianchetti]

Buonasera, mi sto occupando di verifiche di serbatoi di grande diametro in acciaio (digestori per impianti di biogas con 20-30m di diametro e 6-7m di altezza), costituiti da lamiere irrigidite da anelli.
Sto applicando il capitolo #9.5.2 della UNI EN 1993-1-6:2025 per la verifica di instabilità delle lamiere.

curva di instabilità #9.5.2 della UNI EN 1993-1-6:2025

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In particolare per l'instabilità per compressione circonferenziale dovuta al vento (o analogamente per l'instabilità secondaria sismica), tale norma prevede una formulazione del fattore di riduzione, i cui valori assomigliano più alla curva di instabilità a colonna, che alla curva di instabilità a piastra (soprattutto per valori elevati di snellezza), come risulta nel seguente grafico.

confronto tra curve di instabilità

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Tenendo presente che la forma instabile ricavata da analisi di buckling (coerentemente a quanto si trova in letteratura) per questo tipo di sollecitazione presenta l'andamento rappresentato nella successiva immagine, a me parrebbe più opportuno adottare una curva per comportamento prevalente a piastra.

forma di instabilità per compressione circonferenziale

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Ringrazio anticipatamente.

[Vittorio Leprotto]

Buongiorno, ho seguito l'ultimo corso sulle strutture industriali in acciaio. Vorrei porre un quesito in merito alla problematica legata alla presenza di elementi controventanti a croce di Sant'Andrea modellati come tension only, dovendo tener conto anche dell'azione sismica. Escluso il caso di analisi NLTH, sarebbe necessario, come mostrato durante il corso, condurre un'analisi modale con controventi aventi rigidezza dimezzata rispetto a quella reale, per poi applicare le forze di piano sul modello in cui si conducono delle analisi non lineari per tener conto del comportamento a sola trazione dei controventi.
Data l'assenza di un piano rigido vero e proprio, seppur con presenza di controventi di falda, come e dove devono essere applicate le forze di piano estrapolate ? In che modo è possibile non perdere eventuali comportamenti torsionali che emergono dall'analisi modale ?

[Alessandro Desimoni]

Gentile Vittorio,

ho girato il quesito agli Ingg. Caffè e Bandini, relatori della parte di corso in cui è inquadrata la sua domanda; le riporto le loro considerazioni.

Non esiste una risposta univoca al quesito, quindi facciamo un discorso generale.
Il comportamento a sola diagonale tesa attiva è un classico comportamento non lineare, in quanto l'elemento ha una rigidezza dipendente dalla forza applicata (nulla o quasi nulla in compressione, EA/L in trazione). Essendo una caratteristica non lineare, necessita di analisi non lineari per essere colta, quindi statica non lineare o dinamica non lineare.
Il problema di generare una statica non lineare "equivalente" ai risultati di una spettrale è altrettanto noto e, anche questo, non univocamente determinato. Non è tanto la presenza di diaframmi rigidi, che aiutano nell'attribuzione delle forze di piano (ma si può fare anche senza), il problema è la determinazione univoca delle forze di piano. Com'è noto, infatti, le forze di piano (ma in generale ogni entità di calcolo) derivante da una spettrale è priva di segno. Così, forze e momenti ai diversi livelli, sono note in modulo e in valore massimo. Ma, come altrettanto noto, esse non raggiungono il valore massimo (e concorde) nello stesso istante del moto della struttura in risposta dell'azione sismica. Quindi, è necessario applicare forze e momenti di piano ai vari livelli facendo ipotesi che siano cautelative sia per effetti globali che locali. E questo è di difficile soluzione e di certo non univoca.
In un sistema monopiano è tutto semplice, ma in un sistema multipiano si possono solo trovare ragionevoli distribuzioni.
L'assenza di diaframma rigido è un'ulteriore complicazione, in quanto le forze di piano andrebbero applicate nel Centro di Massa degli impalcati, ma è comunque raggirabile. Alcuni software consentono l'applicabilità di azioni di piano anche in ipotesi di diaframma flessibile (che, di fatto, individua un piano e un baricentro, senza tuttavia assegnare il concetto di riduzione a tre soli DOF per piano), e durante il corso se ne è parlato.
In alternativa, si deve ripartire l'azione di piano in prossimità degli elementi controventanti, considerando anche gli effetti torsionali che si scompongono in tagli aggiuntivi. Naturalmente, l’impalcato dovrà comunque avere la rigidezza (e la resistenza) sufficiente a svolgere tale scopo. Del resto, se l’impalcato fosse infinitamente flessibile, gli elementi verticali equilibrerebbero solo l'azione sismica ad essi competenti.
È, quindi, la concezione della struttura stessa a regolare il comportamento dinamico e la ripartizione delle forze.

[Gianfranco1989]

Buongiorno,
chiedo se qualcuno utilizza Midas Gen e in che modo tratta analisi GMNIA quando nel modello sono presenti anche elementi beam. Mi risulta che non sia possibile utilizzare modelli a plasticità diffusa con le analisi non lineari attivabili con l'apposito comando Analysis ---> Non Linear, ma che bisognerebbe per forza di cose lanciare l'analisi mediante la maschera dedicata alla Pushover.

[ingmazzaivan]

Buongiorno, so che lo avete spiegato più volte durante il corso, ma non mi entra in testa e vorrei essere sicuro. Scelta della tipologia di analisi in accordo all'EN1993-1-1-2022 (II gen).

Non ho capito se avendo una struttura controventata (V rovescia) in entrambi gli assi, devo comunque fare un'analisi di buckling e ricavare l'alfa critico per capire che analisi fare.

Quello che mi fa venire il dubbio è che l'alfa critico ha due diciture diverse nelle formule 7.1 e 7.2, e viene chiamato "alfa cr sw" o "alfa cr ns", ma l'alfa critico è uno solo.

O forse devo guardare la forma della deformata associata all'alfa critico, e quindi definire se quell'alfa critico è sw o nw in base alla deformata? Ma in un telaio controventato la deformata di buckling non potrà mai essere di tipo SWAY, o sbaglio?

Altra cosa che non mi è chiara. Gli alfa critici ovviamente dipendono anche dalle inerzie, e quindi dalle sezioni dei profili, che ovviamente sono tendenzialmente definiti/confermati solo dopo la verifica a valle dell'analisi strutturale. Devo rieseguire l'analisi di buckling e rileggere gli alfa critici un volta che tutti i profili sono dimensionati per aver conferma di non aver aumentato l'alfa critico?

[Alessandro Desimoni]

Buongiorno,
mi scuso per il ritardo nella risposta.

Affinché una struttura possa definirsi "controventata" lungo un asse non è sufficiente che siano presenti i controventi, ma è necessario che siano efficaci.

Nel vecchio ENV 1993-1-1 al §5.2.5.3 era indicato che un telaio in acciaio può essere trattato come controventato se il sistema di controvento riduce i suoi spostamenti orizzontali di almeno l'80%.
La procedura consiste nell'analizzare il telaio con e senza sistema di controvento e di confrontare gli spostamenti laterali. È opportuno effettuare la verifica considerando le effettive combinazioni di carico agenti sulla struttura; in via preliminare, possono essere utilizzate forze laterali esplorative (ad esempio costanti o con andamento triangolare lungo l'altezza). Ovviamente questa procedura può essere seguita se il telaio privo di controventi è staticamente determinato.
E' probabile che nel TR 1993-1-102 (ex TR 1993-1-103) di futura emissione sia contenuta una regola analoga, ma nelle versioni 2005 e 2022 dell'EN 1993-1-1 non ci sono indicazioni in merito.

Pertanto, la via più corretta è eseguire le analisi di buckling ed individuare il minimo valore del moltiplicatore per modi instabili di tipo sway.
Quindi, come correttamente ha ipotizzato, deve guardare la forma della deformata associata all'alfa critico e capire se si tratti di un modo globale di tipo sway o di un modo locale non sway della singola membratura.
E si accorgerà che è assolutamente possibile che un telaio controventato manifesti modi di tipo sway. Se i controventi sono efficaci, otterrà "alfa cr,sw" superiori (anche di molto) a 10, ma se i controventi non sono efficaci (o se la struttura è particolaramente leggera e deformabile) potrebbe tranquillamente avere valori inferiori a 10 e quindi dover tener conto degli effetti del II° ordine.

Sull'ultimo quesito, sta alla sensibilità del progettista capire quando una variazione della sezione di uno o più profili incida sulla rigidezza (e sulla stabilità) complessiva di un telaio.
Anche senza considerare gli effetti di instabilità, la variazione significativa di una sezione di un elemento primario potrebbe determinare una ridistribuzione delle caratteristiche di sollecitazione, mentre variazioni minimali (o su elementi secondari) potrebbero non alterare il comportamento globale.
Quindi, nel caso di una variazione signigicativa della rigidezza di sezioni di profili da cui dipenda la stabilità strutturale (elementi di telai e di sistemi di controvento), è necessario rieseguire l'analisi (non solo quella di buckling), ricontrollare "alfa cr,sw" e rieseguire le verifiche.