RICERCA 2016
“MODELLAZIONIE STRUTTURALE AVANZATA”
E’ sempre sinonimo di maggiore precisione?
Roberto Crocetti, 
Division of Structural Engineering, Lund University, Sweden
roberto.crocetti@kstr.lth.se
Ivar Björnsson, 
Division of Structural Engineering, Lund University, Sweden
Martin Fröderberg, 
Division of Structural Engineering, Lund University, Sweden
Anders Klasson
Division of Structural Engineering, Lund University, Sweden
Structural 208 | Novembre - Dicembre  2016
10.12917/Stru208.26 – http://www.dx.medra.org/10.12917/Stru208.26

In passato, nell’ambito della progettazione strutturale, gli ingegneri erano costretti a usare metodi semplificati, quali calcoli a mano, "regole del pollice", esperienza e intuizione ingegneristica. La progettazione strutturale veniva pertanto effettuata in base ad ipotesi spesso molto prudenti, appunto per tenere conto delle incertezze legate ai modelli adottati.
Negli ultimi decenni, tuttavia, la tendenza è stata di adottare modelli numerici sempre più sofisticati quale mezzo di progettazione strutturale. Lo sviluppo della potenza di elaborazione dei computers moderni ha fatto si che l'analisi di modelli anche assai complessi potesse essere condotta in maniera rapida, permettendo quindi una modellazione delle strutture molto dettagliata.
Un altro fattore di complicazione nell’ambito della progettazione strutturale viene offerto dalle odierne normative, le quali spesso obbligano l’ingegnere a far uso di numerose configurazioni e combinazioni di carico. Di conseguenza, la mole di dati generati dall’elaboratore elettronico risulta tale che una corretta valutazione ed interpretazione dei risultati è spesso molto impegnativa e possibile fonte di errori.
Si può affermare pertanto che il prudenzialismo degli ingegneri del passato è stato sostituito da un aumento di fiducia nella “precisione” dei moderni strumenti di calcolo strutturale. Una questione fondamentale che si pone in questo contesto è se tale fiducia è legittima. La presente memoria analizza le suddette tematiche nel tentativo di fornire alcune interessanti fonti di riflessione circa il modus operandi degli ingegneri strutturisti. In particolare, verranno toccate le seguenti tematiche:
• I rischi connessi all’eccessiva fiducia data ai moderni strumenti di progettazione
• Le possibili strategie per ridurre tali rischi (ad esempio attraverso verifiche semplificate complementari e ipotesi appropriate per quanto riguarda la modellazione).
Il recente crollo di un ponte di legno in Norvegia viene presentato come caso studio al fine di sottolineare l’importanza delle tematiche trattate in questa memoria.
Infine, si auspica in futuro una maggiore attenzione sulla progettazione concettuale, seguita da opportune verifiche atte a confermare la ragionevolezza dei risultati. Si ritiene inoltre opportuno evitare approcci di progettazione eccessivamente complessi nei casi in cui tale complessità non risulta supportata da adeguate conoscenze sulle fondamentali variabili di progetto in gioco.

ARGOMENTO:  COMPUTER SCIENCE AND DESIGN - INFORMATICA E PROGETTAZIONE,TIMBER glued laminated timber (GLT), cross-laminated timber (CLT), composite timber structures - LEGNO legno lamellare, XLAM e composito,RULES - NORMATIVA
PAROLE CHIAVE: progettazione strutturale, modellazione, complessità, normative, validità
Abstract
x
IS ADVANCED STRUCTURAL MODELING ALWAYS SYNONYMOUS WITH INCREASED ACCURACY?

In the past, structural engineers have had to base their design on simplified methods such as hand calculations, rules of thumbs, experience and engineering intuition. Predominantly, engineers worked with safe sided assumptions and design conservatism as a way to compensate for the uncertainties involved. In more recent decades, the trend has been towards relying on ever more sophisticated numerical models as a means of designing structures. Developments in modern computing power mean that analyses of these complex models are relatively fast to carry out and that structures are nowadays modeled in a rather detailed fashion in design. For instance, structural modeling often takes into account the presence of secondary members and possibly the flexibility of the connections involved. Furthermore, due to the complex nature of modern design codes, a very large amount of load combinations is typically employed in the structural analyses. Accordingly, the results generated by the analysis are commonly extensive and both hard to interpret and review. The design conservatism of the past has been offset by increased confidence in the accuracy of modern computational design tools. A critical question that arises in this context is whether such confidence is warranted. This paper investigates this and similar questions and tries to provide some valuable discussion relating to the way in which engineers design structures to be safe and functional. Some critical issues which are identified include:
- The risks associated with overreliance on sophisticated modeling approache
- Strategies for reducing these risks (e.g. through complementary simplified verifications and appropriate choices regarding modeling sophistication.
The recent failure of a timber bridge in Norway is presented as a case study which highlights these issues. Ultimately, engineers should focus their attention on verifying and reflecting on their designs while overreliance on sophisticated modeling approaches and overly complex design codes should be avoided.

KEYWORDS: engineering design, modeling, sophistication, codes, validity
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