I giunti di membrature a sezione cava possono subire gravi deformazioni pur essendo in grado di sopportare carichi più elevati degli attuali. Dall’altro lato, le piastre possono deformarsi in un campo anelastico, perciò viene eseguita un'analisi non lineare per geometria e per materiale.
Deformazione fuori piano
Uno dei criteri per lo stato limite ultimo dei giunti a sezione cava è la deformazione fuori piano della sezione trasversale della sezione cava. Tale verifica è disponibile nel software (in Impostazione codice denominata Verifica delle deformazioni locali, attivata per impostazione predefinita nel caso membratura resistente con sezione cava). È riconosciuta dalle Guide di progettazione CIDECT. I limiti sono pari al 3% della dimensione minore della sezione trasversale (0,03 d0 per CHS e 0,03 b0 per RHS) per lo stato limite ultimo e all'1% per lo stato limite di esercizio.
Definizione delle dimensioni di sezione trasversale per sezione cava circolare (CHS) e sezione cava rettangolare (RHS)
Tipici diagrammi sforzo-deformazione per giunti a sezione cava; la curva rossa è relativa all'elemento a parete sottile sottoposto a compressione, la curva verde agli elementi regolari sottoposti a compressione, la curva blu è riferita al giunto a X sottoposto a trazione
Analisi non lineare per geometria e per materiale (GMNA)
Nel caso di alcuni giunti di sezioni cave, soprattutto con un rapporto diametro/spessore elevato, l'analisi lineare per geometria potrebbe non cogliere il comportamento del giunto con sufficiente precisione e la resistenza al carico potrebbe essere sotto o sovrastimata. Si raccomanda di utilizzare analisi non lineari per geometria e per materiale più avanzate per i giunti di sezioni cave, anche se il tempo di calcolo è leggermente superiore. Se in Impostazione codice è selezionata per le sezioni cave l'analisi GMNA, viene utilizzata tale analisi per i modelli con una membratura a sezione cava definito come elemento portante, invece dell'analisi lineare per geometria e non lineare per materiale (MNA, utilizzata come standard in IDEA Statica Connection).
Nota: Se l'elemento resistente non è a sezione cava, la soluzione GMNA è disabilitata per l'analisi dell'intero modello della connessione, indipendentemente dalla Impostazione del codice (GMNA on od off).
La sezione si deforma all'estremità del modello shell
La sezione trasversale può deformarsi alle estremità del modello costituito da elementi shell. I giunti di sezioni cave richiedono membrature relativamente lunghe, fino a 10 volte il diametro della sezione trasversale. Il super-elemento condensato è posto dietro la parte di modello costituita da elementi shell. Ciò consente un calcolo più rapido con la stessa precisione del modello completo costituito da elementi shell. Il super-elemento condensato ha solo proprietà materiali elastiche, e ciò significa che le deformazioni plastiche dovute alla modalità di cedimento studiata non dovrebbero raggiungere l’estremità del modello dell'elemento shell. Per questo motivo, il modello shell si estende per default per 1,25 volte l'altezza della sezione trasversale (modificabile in Impostazione codice), dietro l'ultima operazione di produzione.
Resistenza a flessione dello shell ridotta per le sezioni cave (imperfezioni)
Nei codici, le resistenze al carico dei giunti di sezioni cave sono determinate dal Failure Mode Method, che si avvale di modelli di curve-fitting determinati da esperimenti e modelli numerici avanzati. La struttura reale contiene imperfezioni iniziali e sollecitazioni residue, che non sono registrate dai modelli shell in IDEA StatiCa Connection. Per una maggiore conformità ai risultati dei codici, l'influenza delle sollecitazioni residue e delle imperfezioni iniziali viene simulata riducendo la resistenza a flessione delle membrane (shell) di sezioni cave con un rapporto D/(2t) elevato.
