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• Data di creazione 6 Marzo 2025
• Ultimo aggiornamento 13 Marzo 2025

RAPPORTI DI FORMA PER IL PRE-DIMENSIONAMENTO STRUTTURALE DI TRAVI IN ACCIAIO: IL CASO DEI PROFILI EUROPEI A DOPPIO T LAMINATI A CALDO CON SVERGOLAMENTO IMPEDITO (CM 1/2025)

SPAN-DEPTH RATIOS FOR THE PRELIMINARY STRUCTURAL SIZING OF STEEL BEAMS: THE CASE OF EUROPEAN HOT ROLLED I&H SHAPES WITHOUT LATERAL-TORSIONAL BUCKLING

Il pre-dimensionamento, basato sui rapporti di forma o rapporti altezza-luce, ha un ruolo chiave nell’iter progettuale sia nella fase di concezione che di validazione/controllo del progetto strutturale, rappresentando uno dei principali parametri indice. I rapporti di forma, globali o locali, sono intesi come una rivisitazione in chiave contemporanea della “Teoria delle proporzioni” e possono essere ottenuti per analogia strutturale o mediante analisi parametriche eseguite investigando le principali grandezze che influenzano la domanda e la capacità dei sistemi strutturali oggetti di studio. Adottando l’approccio parametrico, nel presente lavoro sono stati ricercati i rapporti di forma di profili laminati a caldo a doppio T ad ali strette europei soggetti a differenti condizioni al contorno (carichi e vincoli) e realizzati con i principali tipi/gradi di acciaio per impiego strutturale. I risultati sono poi stati estesi al caso delle travi alveolari e composte acciaio-calcestruzzo e ai profili ad ali larghe. L’obiettivo è la validazione e disaggregazione dei dati presenti nella letteratura, allo scopo di poterli utilizzare in modo più affidabile ed efficace nella progettazione strutturale eseguita con strumenti tradizionali o avanzati che utilizzano il BIM implementato attraverso famiglie parametriche di membrature o sistemi. I risultati ottenuti consentono di analizzare, sin dalla fase di concezione, diverse alternative progettuali, divenendo inoltre uno strumento di ottimizzazione strutturale speditiva, implementabile anche con l’ausilio degli algoritmi su cui si basa l’intelligenza artificiale.

Pre-sizing, based on aspect ratios or height-to-span ratios, plays a key role in the design process, both in the conceptual phase and during the structural validation/control phases (using index parameters). Global and local aspect ratios are conceived as a modern reinterpretation of the “Theory of Proportions” and can be derived through structural analogy or parametric analyses by examining the key factors influencing the demand and capacity of the structural systems under consideration. This study uses a parametric approach to analyze the span-depth ratios of European hot-rolled I-sections subjected to various boundary conditions (including different loads and constraints) and constructed with different steel grades. The results were subsequently extended to the case of cellular beams, composite steel-concrete beams, and wide flange profiles.
The objective is to validate and refine the existing data in the literature, aiming to utilize them more effectively in structural design through traditional methods or advanced tools that utilize Building Information Modeling (BIM), implemented via parametric families of members or system. The results obtained allow for the analysis of various design alternatives from the conceptual design phase, also becoming a tool for expedited structural optimization, which can be implemented with the support of algorithms underlying artificial intelligence (AI).

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