Azioni dinamiche

AZIONI DINAMICHE

Gli usuali calcoli statici sono sufficienti per la determinazione dello stato tensionale di una struttura solo se la variazione delle azioni agenti sulla struttura è abbastanza lenta rispetto alle caratteristiche dinamiche della struttura.

Se cioè il tempo di carico tr (definito come il tempo necessario alle azioni per raggiungere il loro valore massimo) è molto maggiore con il periodo fondamentale della struttura (T; cioè con il maggiore dei periodi delle sue oscillazioni libere) è sufficiente il calcolo statico (tr dovrebbe essere almeno pari a 2-3 volte T).

In caso contrario occorre tenere conto degli effetti dinamici, che determinano maggiori sollecitazioni e deformazioni.

Il primo passo di un analisi dinamica è sempre quindi quello che porta allo studio delle oscillazioni libere. Nella grande maggioranza dei problemi tecnici (in particolar modo per quelli legati all'ingegneria civile) sono di interesse solo i primi modi o addirittura il primo modo di oscillazione (quello cioè con periodo maggiore e quindi frequenza minore).

Le strutture nell'analisi dinamica vengono vengono schematizzate come modelli semplici, costituiti da corpi rigidi con vincoli e collegamenti deformabili, e quindi con un numero finito di gradi di libertà (addirittura con un solo grado di libertà).

Le azioni dinamiche sulle strutture sono caratterizzate dalla loro intensità e distribuzione spaziale e dalla loro variazione nel tempo. Esse si possono distinguere in due grandi categorie: azioni impulsive e azioni prolungate.

AZIONI IMPULSIVE (urti, esplosioni):

Se la durata dell'azione è breve rispetto al periodo fondamentale della struttura l'effetto dinamico dipende essenzialmente dall'impulso (I) che si traduce in una variazione della quantità di moto. L'effetto di una forza applicata rapidamente, e poi mantenuta costante, equivale a quello di una azione impulsiva.

AZIONI PROLUNGATE (terremoto, vento):

Tali azioni possono essere simulate mediante il moto dei vincoli (terremoto) oppure con forze variabili nel tempo (vento). La struttura subirà delle oscillazioni forzate. L'azione prolungata può essere trattata come la sovrapposizione di più azioni che variano nel tempo con legge armonica ovvero come somma di impulsi di breve durata.