Progettazione Strutturale

La progettazione strutturale è il processo tecnico attraverso il quale si definiscono e si calcolano le strutture portanti di un edificio o di un’opera ingegneristica, garantendone la stabilità, la resistenza e la sicurezza. Questa disciplina si integra strettamente con la progettazione architettonica e impiantistica per creare edifici o infrastrutture funzionali e durevoli.

Obiettivi della progettazione strutturale

Sicurezza strutturale: Assicurare che l’opera resista ai carichi previsti (peso proprio, carichi accidentali, sisma, vento, ecc.) senza rischi di collasso.

Durabilità: Garantire che i materiali e la struttura mantengano le loro prestazioni per tutta la vita utile.
Efficienza: Ottimizzare i materiali e le soluzioni per ridurre costi, tempi e impatti ambientali.
Compatibilità: Integrazione armoniosa con gli aspetti architettonici ed estetici.
Fasi della progettazione strutturale
Analisi preliminare:

Studio del sito: Analisi geotecnica del terreno per valutarne le caratteristiche di portanza e i vincoli ambientali.
Determinazione dei carichi: Identificazione di carichi permanenti, variabili (es. traffico, neve, vento) e accidentali (sisma, incendio).
Progettazione concettuale:

Scelta del sistema strutturale più adeguato (telai, travi e pilastri, volte, strutture a guscio, ecc.).
Studio preliminare delle dimensioni degli elementi strutturali.
Calcolo strutturale:

Uso di metodi analitici e software per modellare e simulare il comportamento della struttura.
Analisi statica (carichi statici) e dinamica (azioni sismiche, vibrazioni).
Dimensionamento di elementi come fondazioni, travi, pilastri, pareti portanti e solai.
Progetto definitivo:

Produzione di elaborati tecnici (disegni costruttivi, dettagli di connessioni).
Specifiche tecniche dei materiali strutturali (calcestruzzo, acciaio, legno, ecc.).
Relazione di calcolo e verifiche normative.
Progetto esecutivo e cantiere:

Supervisione della costruzione, garantendo la corretta realizzazione delle strutture.
Verifica dei materiali durante l’esecuzione (prove su calcestruzzo, acciaio, ecc.).
Controllo qualità e rispetto dei parametri progettuali.
Materiali strutturali principali
Calcestruzzo armato:

Ideale per resistenza a compressione e duttilità.
Spesso usato per edifici, ponti e fondazioni.
Acciaio:

Ottima resistenza a trazione e flessibilità.
Utilizzato per grattacieli, ponti e strutture leggere.
Legno:

Materiale sostenibile e leggero, con buone proprietà meccaniche.
Adatto per edifici residenziali, coperture e strutture modulari.
Muratatura portante:

Tradizionale, usata in edifici a bassa altezza.
Più diffusa in contesti storici e piccoli edifici.
Software per la progettazione strutturale
SAP2000, ETABS: Per modellazione strutturale avanzata.
STAAD.Pro: Calcoli e ottimizzazione di strutture in acciaio e calcestruzzo.
RFEM, RSTAB: Analisi strutturale di elementi e sistemi complessi.
Robot Structural Analysis: Modellazione e verifica di strutture tridimensionali.
Aspetti normativi
La progettazione strutturale deve rispettare:

Norme tecniche per le costruzioni (NTC 2018 in Italia).
Eurocodici (standard europei per il dimensionamento e le verifiche).
Normative locali e vincoli sismici, se applicabili.