Profilati metallici IPE ad ali parallele: geometria, inerzie e pesi

Le travi IPE (Profilati ad I ad ali parallele europei) rappresentano la colonna portante della carpenteria metallica per edilizia industriale e civile. Affermandosi progressivamente in molte applicazioni rispetto ai profili IPN (ad ali inclinate), la serie IPE è stata concepita per ottimizzare il rapporto tra la resistenza a flessione e il peso lineare impiegato. Grazie all'ampia altezza dell'anima rispetto alla larghezza delle ali, questo laminato a caldo massimizza il momento d'inerzia attorno all'asse principale di inflessione, rendendolo l'elemento d'elezione per orditure orizzontali, solai e architravi impiegati nella realizzazione cerchiature Roma per adeguamenti sismici.

1. Ottimizzazione flessionale e classificazione della sezione

La distribuzione della massa metallica nelle ali (le zone più distanti dall'asse baricentrico) garantisce un elevato modulo di resistenza elastico. Dal punto di vista della duttilità, in pura flessione attorno all'asse forte, i comuni profili IPE in acciai strutturali ordinari risultano generalmente classificabili in Classe 1 della sezione secondo la norma EN 1993-1-1; la classificazione va comunque verificata in funzione della geometria esatta, del grado di acciaio e dello stato di sollecitazione combinato.

Suscettibilità all'instabilità globale (Svergolamento)

Il rovescio della medaglia dell'ottimizzazione per l'asse forte è la drastica riduzione della rigidezza sull'asse debole (Jy tabellare, Iz in Eurocodice). Il momento d'inerzia sull'asse forte è nettamente superiore a quello sull'asse debole; nella serie riportata il rapporto Jx/Jy varia indicativamente da circa 9 a oltre 27. Se non adeguatamente controventate o trattenute lateralmente (es. tramite soletta collaborante progettata ad hoc), le travi IPE inflesse sull'asse forte sono vulnerabili all'instabilità flesso-torsionale (svergolamento laterale), un fenomeno che può ridurre sensibilmente la capacità resistente rispetto alla resistenza plastica della sezione trasversale.

2. Evoluzione normativa: dalla UNI 5398 alla UNI EN 10365

La tabella dati sottostante riporta le grandezze geometriche e inerziali storicamente codificate in Italia dalla norma UNI 5398:1978 (formalmente ritirata nel 2017). Nella moderna prassi progettuale europea e nelle NTC 2018, le dimensioni nominali e le masse dei profilati a caldo sono oggi regolamentate dalla norma aggiornata UNI EN 10365:2026, mentre le tolleranze dimensionali e di forma sono definite dalla UNI EN 10034:1995.

Le dimensioni nominali della serie IPE tradizionale sono sostanzialmente coerenti con quelle delle precedenti tabelle UNI; per l'impiego progettuale occorre comunque fare riferimento alla normativa e ai cataloghi aggiornati. Per la modellazione strutturale secondo l'Eurocodice 3 (serie EN 1993), è fondamentale padroneggiare la transizione della nomenclatura degli assi e degli spessori:

h Altezza totale del profilo. b Larghezza dell'ala. a (tw) Spessore dell'anima (in Eurocodice indicato come tw, web thickness). e (tf) Spessore dell'ala (in Eurocodice indicato come tf, flange thickness). r Raggio di raccordo tra anima e ala. Asse x-x (y-y) Asse di maggiore inerzia. Nelle vecchie tabelle UNI indicato come x-x, nell'Eurocodice 3 indicato come y-y. Asse y-y (z-z) Asse di minore inerzia. Nelle vecchie tabelle UNI indicato come y-y, nell'Eurocodice 3 indicato come z-z.

3. Database: Dimensioni, Inerzie e Moduli di Resistenza

Il database seguente espone le costanti meccaniche dalla IPE 80 alla IPE 600. La nomenclatura degli assi Jx e Jy rispecchia la convenzione della tabella UNI 5398 fornita in origine.

Profilo
IPE		 Dimensioni Geometriche [mm] Massa
[kg/m]		 Area
[cm²]		 Momenti Inerzia [cm4] Moduli Resistenza [cm³] Raggi Inerzia [cm]
h b a e r Jx Jy Wx Wy ix iy
80 80 46 3,8 5,2 5 6,0 7,64 80,14 8,49 20,03 3,69 3,24 1,05
100 100 55 4,1 5,7 7 8,1 10,32 171,0 15,92 34,20 5,79 4,07 1,24
120 120 64 4,4 6,3 7 10,4 13,21 317,8 27,67 52,96 8,65 4,90 1,45
140 140 73 4,7 6,9 7 12,9 16,43 541,2 44,92 77,32 12,31 5,74 1,65
160 160 82 5,0 7,4 9 15,8 20,09 869,3 68,31 108,7 16,66 6,58 1,84
180 180 91 5,3 8,0 9 18,8 23,95 1.317 100,9 146,3 22,16 7,42 2,05
200 200 100 5,6 8,5 12 22,4 28,48 1.943 142,4 194,3 28,47 8,26 2,24
220 220 110 5,9 9,2 12 26,2 33,37 2.772 204,9 252,0 37,25 9,11 2,48
240 240 120 6,2 9,8 15 30,7 39,12 3.892 283,6 324,3 47,27 9,97 2,69
270 270 135 6,6 10,2 15 36,1 45,95 5.790 419,9 428,9 62,20 11,23 3,02
300 300 150 7,1 10,7 15 42,2 53,81 8.356 603,8 557,1 80,50 12,46 3,35
330 330 160 7,5 11,5 18 49,1 62,61 11.770 788,1 713,1 98,52 13,71 3,55
360 360 170 8,0 12,7 18 57,1 72,73 16.270 1.043 903,6 122,8 14,95 3,79
400 400 180 8,6 13,5 21 66,3 84,46 23.130 1.318 1.156 146,4 16,55 3,95
450 450 190 9,4 14,6 21 77,6 98,82 33.740 1.676 1.500 176,4 18,48 4,12
500 500 200 10,2 16,0 21 90,7 115,5 48.200 2.142 1.928 214,2 20,43 4,31
550 550 210 11,1 17,2 24 106 134,4 67.120 2.668 2.441 254,1 22,35 4,45
600 600 220 12,0 19,0 24 122 156,0 92.080 3.387 3.069 307,9 24,30 4,66

Tool Interattivo: Estrazione dati e distinta base

Seleziona un profilato dall'archivio per recuperarne i parametri meccanici. Inserendo la lunghezza della singola trave e la quantità richiesta, il software calcola la massa teorica totale della commessa e visualizza una schematizzazione in scala della sezione d'acciaio.

Massa Lineare Nominale 0.0 kg/m Area: 0.0 cm²
Inerzia (Jx / Iy,EC3) 0 cm4 Wx: 0 cm³
Massa Nominale Stimata 0.0 kg Sviluppo: 0.00 m

Valore teorico calcolato sulla massa lineare nominale; la massa effettiva del materiale fornito può differire entro le tolleranze previste dalle norme applicabili (es. EN 10034).

Rappresentazione schematica in scala della sezione

 

Hai bisogno di una consulenza per un nuovo progetto? Contatta il nostro ufficio tecnico

I campi contrassegnati dall'asterisco (*) sono obbligatori