Modellazione di dettaglio di un gradino metallico

Nell'ambito dei lavori di ristrutturazione di un edificio residenziale, si è resa necessaria una modellazione di dettaglio agli elementi finiti per indagare il comportamento dei gradini di una scala interna.

I singoli gradini, incastrati ad un setto in cemento armato, sono costituiti da un'anima portante in acciaio e da un rivestimetno di legno. La struttura in acciaio è costituita da elementi aventi spessore pari a 10 mm, sagomati a formare una struttura chiusa per avere una maggiore rigidità flessionale e torsionale. Per esigenze costruttive, l'ancoraggio è garantito da soli tre bulloni, due disposti sul lato superiore del gradino ed uno sul lato inferiore.

Per l'acciaio si è utilizzata la qualità S275 mentre i bulloni sono ad alta resitenza M14 Classe 8.8

Il modello ad elementi finiti, realizzato con il codice di calcolo Straus7 Release 2.4.5, include l’uso di elementi brick, beam e point contact beams. Gli elementi brick modellano la struttura metallica e le teste dei bulloni, gli elementi beam il gambo dei tre bulloni ed infine gli elementi point contact beams l'interfaccia tra la piastra di acciaio ed il setto di cemento armato.

I materiali costituenti le piastre ed i bulloni sono caratterizzati dal diagramma caratteristico sigma-epsilon.

La struttura è stata infine risolta con una Nonlinear Static Analysis includendo l'opzione Nonlinear Material e considerando 30 incrementi di carico sino a raggiungere il carico di progetto secondo la Normativa vigente.

Dati caratteristici del modello:
20277 Nodi
  1252 Beam - Point Conctact Normal
        3 Beam - Beam2
11412 Brick - Hexa16
    144 Rigid Link