26.7 :  Progettazione di pilastri soggetti a carico eccentrico

La progettazione di colonne in grado di resistere a carichi eccentrici è un aspetto critico dell'ingegneria strutturale, poiché garantisce che le strutture possano supportare carichi decentrati senza cedimenti. Questo processo di progettazione deve tenere conto delle sollecitazioni normali aggiuntive introdotte dal carico eccentrico, che possono influenzare in modo significativo la distribuzione delle sollecitazioni e la stabilità complessiva di una colonna. Un carico eccentrico applicato ad una colonna induce sollecitazioni normali che possono essere concettualizzate come una combinazione di sollecitazioni dovute ad un carico centrico equivalente e sollecitazioni di flessione aggiuntive. Ciò porta ad una distribuzione non uniforme delle tensioni che deve essere attentamente analizzata per prevenire cedimenti strutturali. Nella progettazione di colonne soggette a carichi eccentrici vengono utilizzati due metodi principali: il metodo delle tensioni ammissibili e il metodo dell'interazione.

Il metodo delle sollecitazioni ammissibili è un approccio semplice in cui la sollecitazione ammissibile per una colonna caricata eccentricamente è equiparata alla sollecitazione massima ammissibile per una colonna caricata centralmente. Questo metodo semplifica il processo di progettazione trattando la sollecitazione ammissibile come una funzione del rapporto di snellezza della colonna, che è una misura della sua propensione a deformarsi sotto carico. Tuttavia, questo metodo presuppone che la sollecitazione ammissibile per il carico centrico comprenda le sollecitazioni aggiuntive dovute alla flessione, portando a progetti conservativi che potrebbero non sfruttare tutto il potenziale del materiale. Il conservatorismo insito in questo approccio garantisce la sicurezza ma può dar luogo a colonne più grandi e costose del necessario.

Il metodo di interazione offre un approccio più sfumato considerando sia le sollecitazioni ammissibili dovute al carico centrico sia le sollecitazioni derivanti dai momenti flettenti. Questo metodo fornisce un quadro per il calcolo della sollecitazione massima che la colonna può sopportare senza un momento di coppia (carico centrico puro) e la sollecitazione massima dovuta alla flessione pura (senza carico assiale). Tenendo conto di queste condizioni simultaneamente, il metodo d’interazione consente una stima più accurata e meno conservativa delle tensioni ammissibili nelle colonne caricate eccentricamente.

In pratica, il metodo dell’interazione è spesso preferito per la sua capacità di bilanciare la sicurezza con l’efficienza dei materiali. Richiede un'analisi dettagliata della distribuzione delle tensioni all'interno della colonna, considerando sia i carichi assiali che i momenti flettenti.