Shear lag nei ponti a lastra ortotropa, normative e analisi numeriche

Le tensioni in un ponte multi-travata a lastra ortotropa su più campate, sono qui determinate mediante un modello monodimensionale di trave continua su più appoggi soggetta a flessione e taglio. La procedura di soluzione è giustificata dal principio di equivalenza statica e passa attraverso la definizione di una sezione equivalente alla quale applicare la teoria di de Saint Venant, valida ovunque, per travi sufficientemente lunghe, tranne che nelle zone prossime agli estremi (principio di de Saint Venant). Tra le ipotesi di base vi è, per la geometria, la compattezza della sezione che permette il mantenimento della planarità nella deformazione (ipotesi di Bernoulli-Navier); per quanto riguarda il materiale, esso è assunto elastico, lineare, omogeneo, isotropo. L’impiego di profili aperti in parete sottile e la presenza d’imperfezioni geometriche e di materiale (deformazioni iniziali, tensioni residue) fanno si che dall’interazione dei comportamenti globale e locale risulti in un andamento non lineare delle tensioni reali nella sezione d’impalcato. Questo complesso stato tensionale porta a fenomeni quali lo shear lag (primo ordine), lo snervamento e l’instabilità (secondo ordine). Le principali normative internazionali vigenti prescrivono di rispettare alcune raccomandazioni per considerare la presenza dello shear lag, all’interno del metodo di verifica agli stati limite. Le analisi numeriche, condotte utilizzando il Metodo degli Elementi Finiti e le considerazioni qui esposte, dimostrano che sono possibili, oltre che necessari, ulteriori affinamenti nel calcolo. Dopo una sistematica presentazione del problema e delle normative consultate, si propone una semplice procedura di risoluzione che, confrontata con quella proposta nell’Eurocodice 3, mostra alcuni benefici in merito alla sua applicazione a differenti configurazioni geometriche d’impalcato.