Regioni B, regioni D, limiti dello S&T
La progettazione e la valutazione degli elementi in calcestruzzo sono normalmente eseguite a livello di sezione (elemento 1D) o di punto (elemento 2D). Questa procedura è descritta in tutti gli standard per la progettazione strutturale, ad esempio in (EN 1992-1-1), ed è utilizzata nella pratica quotidiana dell'ingegneria strutturale.
Tuttavia, non sempre è noto o rispettato il fatto che la procedura è accettabile solo nelle aree in cui si applica l'ipotesi di Bernoulli-Navier della distribuzione piana delle deformazioni (le cosiddette regioni B). I punti in cui questa ipotesi non si applica sono chiamati regioni di discontinuità o disturbate (regioni D). Si tratta, ad esempio, di aree portanti, parti in cui si applicano carichi concentrati, luoghi in cui si verifica un brusco cambiamento della sezione trasversale, aperture, ecc. Quando si progettano strutture in calcestruzzo, si incontrano molte altre regioni D, come pareti, diaframmi di ponti, mensole, ecc.
Nonostante l'evoluzione degli strumenti di calcolo negli ultimi decenni, il metodo Strut-and-Tie è ancora molto utilizzato nei calcoli manuali. La sua applicazione a strutture reali richiede molto tempo, poiché sono necessarie diverse iterazioni e diversi casi di carico. Inoltre, questo metodo non è adatto per la verifica dei criteri di esercizio (deformazioni, ampiezza delle fessure, ecc.).
L'interesse degli ingegneri strutturali per uno strumento affidabile e veloce per la progettazione delle regioni D ha portato alla decisione di sviluppare un metodo nuovo e innovativo che consente di progettare e valutare automaticamente le membrature strutturali in calcestruzzo soggette a carichi in piano. Il tutto racchiuso in un'applicazione di facile utilizzo.
In stretta collaborazione con l'Università ETH di Zurigo, abbiamo creato e testato a fondo un metodo chiamato Compatible Stress Field Method (CSFM) per la progettazione delle regioni di discontinuità e lo abbiamo implementato nell'applicazione IDEA StatiCa Concrete. Il metodo si basa sull'analisi agli elementi finiti e utilizza solo i parametri di base dei materiali utilizzati nella progettazione standard del calcestruzzo strutturale. Il CSFM supera le limitazioni degli strumenti di progettazione classici, mantenendo i vantaggi dei modelli dei campi di rottura del calcestruzzo e tirante-puntone.
