Proprietà meccanica dei
materiali da costruzione.
La resistenza meccanica dei materiali (metallici) tecnici è
esaminata in queste lezioni in relazione al dimensionamento costruttivo degli
organi e delle strutture che li utilizzano.
Il dimensionamento implica calcoli di verifica, da eseguirsi
(per quanto possibile) con riferimento a normative tecniche esistenti.
Si ricorda che la normativa è un compendio che fotografa lo
stato delle conoscenze al momento corrente. Ha, in genere, valenza di
orientamento; può divenire obbligatoria, se richiamata da un regolamento emesso
da una autorità di controllo; può anche essere cogente, se fissata
contrattualmente fra le parti (fornitore/cliente).
Al fine della sicurezza essenziale (vincolo cogente per la
commerciabilità e la messa in esercizio dei manufatti), il riferimento a norme
armonizzate EN, costituisce presunzione di conformità (fino al momento che sia
dimostrata l’inadeguatezza della norma usata).
Il dimensionamento costruttivo è impostato su una serie di
verifiche; l’idoneità delle scelte è confrontata con il raggiungimento di
definite specifiche tecniche e il progetto, tipicamente, procede in via
iterativa.
Il bagaglio delle conoscenze d’avvio richiede due tipi di
dati:
• a) caratterizzazione delle proprietà meccaniche dei
materiali:
- esecuzione delle prove omologate: sono normalizzate le forme
geometriche dei provini e le modalità di applicazione del carico e di esecuzione
delle stesse;
- definizione delle soglie ammissibili per specificate tipologie
applicative e definiti criteri di sicurezza;
• b) caratterizzazione dello stato di sollecitazione dei
componenti costruttivi:
- analisi del sistema dei carichi e dei vincoli, con
specificazione delle condizioni di impiego autorizzabili;
- modellazione del comportamento: distribuzione delle
tensioni/deformazioni; zone più sollecitate;
- verifiche d’idoneità (secondo criteri di cedimento, ipotesi di
equipericolosità, ecc.): è da fissare una corrispondenza fra le situazioni di
progetto e le modalità delle prove omologate.
Nel seguito, sono tratteggiati alcuni aspetti in relazione al
modello comportamentale in uso per le verifiche strutturali dei manufatti.
• Analisi dei carichi ammessi e delle reazioni vincolari:
- condizioni di vincolo: strutture isostatiche/ iperstatiche;
- (corpi rigidi) ó solidi (omogenei, isotropi) deformabili ó elasticità lineare;
(per trovare le reazioni delle strutture iperstatiche non si
può prescindere dalle leggi utilizzate per modellarne la deformabilità).
L’analisi è adempimento essenziale, che deve precedere
l’immissione sul mercato di un manufatto (vedi, ad esempio, la Direttiva UE
“Macchine”).
La documentazione dell’analisi effettuata deve trovare posto
nel “Fascicolo tecnico della costruzione”, per rendere legittima l’attestazione
di conformità ai requisiti della sicurezza (secondo il regime certificativo).
- regime autorizzativo ó regime certificativo (delegificazione)
- certificazione delle proprietà per il ciclo di vita del manufatto
(ciclo delle risorse vs. impatto sull’ecosistema:
approvigionamento, costruzione, utilizzo, manutenzione,
dismissione, recupero, riciclo)
In sede progettativa: proprietà originarie dei materiali da
costruzione (affidabilità a priori); proprietà monitorate (con controlli
non-distruttivi) e diagnostica per la manutenzione.
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