Academic literature on the topic 'Strutture a telaio'

Nella presente trattazione vengono presentati i risultati ottenuti da analisi sulle proprietà dinamiche e sulla risposta sismica di strutture in c.a. intelaiate con travi principali ordite in modo differente ai vari livelli di piano. Dopo alcune considerazioni iniziali sulle problematiche della valutazione della sicurezza strutturale e di conseguenza della riduzione della vulnerabilità sismica degli edifici esistenti,si è proceduto alla descrizione della struttura di riferimento, all'analisi dei carichi ed alla progettazione statica. Si è quindi passati alla descrizione dei modelli considerati nello studio; essi sono 7 e si differenziano per la disposizione delle travi ai vari piani. Solamente nel perimetro della struttura, sui lati ortogonali alle travi, sono disposti cordoli. L'analisi modale è stata condotta ricavando i periodi propri di vibrazione nelle tre direzioni X,Y,ϑ per i modi di vibrare dei modelli considerati; in particolare i periodi del primo modo di vibrare sono stati riportati in un istogramma in funzione dei modelli studiati. Lo studio della risposta sismica è stato ricavato mediante analisi sismica con spettro di risposta e analisi sismica con accelerogrammi di tipo lineare dinamica. Dal confronto dei risultati dei due diversi tipi di analisi si osserva che la diversa disposizione delle travi principali ai vari livelli di un edificio con struttura intelaiata in c.a. determina negli elementi verticali resistenti sollecitazioni e spostamenti caratterizzati da una certa variabilità. La conoscenza dei comportamenti non è solo utile quando si deve affrontare il tema della valutazione degli edifici esistenti, ma anche quando si devono progettare nuove costruzioni. Dallo studio emerge che le strutture con orditura delle travi alternata ad ogni piano hanno un comportamento molto simile a quello delle strutture 3D, uniforme nelle due direzioni ortogonali, quindi si può affermare che, a conti fatti, non sono così sbagliate le soluzioni alternate singole.

Tra i vari sistemi costruttivi possibili per le strutture in legno vi è il sistema Platform Frame; questo sistema sfrutta la capacità portante e la “leggerezza” costruttiva del tipico sistema a telaio trave – pilastro implementando pannelli di piccolo spessore quali elementi portanti per le azioni di taglio (tipicamente sismiche). I pannelli utilizzati sono generalmente in OSB; materiale composto da scarti della lavorazione del legno, miscelati a un collante, poi pressati in piano a formare lastre spesse tra 8 e 40 mm. Le colle utilizzate sono spesso prodotti chimici, anche a base di formaldeide, che difficilmente possono trovare collocamento in una classifica delle materie riciclabili e naturali. Per realizzare un pannello completamente naturale, sostenibile e slegato dalla filiera del petrolio la ditta C.M.F. greentech s.r.l. porta avanti da anni una campagna sperimentale, in collaborazione con i Centri Interdipartimentali di Ricerca Industriale “Edilizia e Costruzioni” e “Meccanica Avanzata dei Materiali” dell’ Università di Bologna, che ha portato alla creazione di un elemento in canapa e collanti naturali denominato CANAPAlithos®. Nel presente elaborato di tesi ci si propone di analizzare in modo dettagliato il comportamento in ambito strutturale del pannello al fine di ricavare la sua riserva di resistenza nei confronti delle azioni sismiche e di poter quindi procedere con l’utilizzo di questo materiale innovativo nel campo delle costruzioni in legno come elemento strutturale di controvento. Attraverso una serie di analisi non lineari si è studiata la capacità dissipativa della struttura andando quindi a ricavare il fattore di struttura “q” più idoneo da utilizzare nella progettazione. L’elaborato analizzerà separatamente il comportamento di pareti snelle e tozze singole e su più piani.

Il presente elaborato intende trattare il tema della vulnerabilità sismica del patrimonio edilizio esistente con riferimento agli edifici residenziali presenti in Emilia, caratterizzati da struttura a telaio in calcestruzzo armato con tamponamenti in muratura. L'obiettivo primario è la costruzione di curve di fragilità per via numerica, al fine di correlare una misura di intensità sismica alla probabilità di ottenere i vari livelli di danno previsti dalla scala macrosismica EMS-98. Parte del lavoro è incentrato sulla modellazione dei telai in c.a. irrigiditi da tamponamenti in muratura, al fine di valutarne l'interazione e possibili crisi fragili. Le curve di fragilità sono state ottenute per via numerica a partire da un set di analisi statiche non lineari su edifici di precedentemente definiti e dimensionati, allo scopo di renderli rappresentativi della parte più vulnerabile del patrimonio edilizio presente sul territorio. Si è infine operato un confronto tra lo scenario di danno previsto sulla base delle curve di fragilità e il danno effettivamente osservato a seguito degli eventi sismici che nel maggio del 2012 hanno colpito l'Emilia.

L'obiettivo del lavoro di tesi è stato quello di modellare un telaio di rinforzo per un aliscafo, in corrispondenza del sistema di movimentazione delle ali posteriori. L'obiettivo è stato raggiunto partendo dalla definizione degli ingombri a disposizione, dalla definizione dei carichi che dovrà sopportare il telaio e dalla scelta del materiale. Da qui si sono seguite due strade: una prevede l'uso di un telaio tubolare a traliccio, l'altra l'uso di un telaio a portale chiuso. Per entrambe le strade è stata fatta un'analisi bidimensionale preliminare per un primo dimensionamento della sezione resistente. Sono poi state effettuate delle simulazioni agli elementi finiti per valutare come reagivano le strutture a fronte dei carichi definiti in precedenza, ed in base ai risultati ottenuti, le strutture hanno subito successive modifiche fino all'ottenimento della configurazione finale. A conclusione dell'elaborato è risultato che delle due soluzioni, la seconda è quella che, anche a fronte di un peso maggiore, è di più facile realizzazione e che meglio si integra al sistema di movimentazione dei foils posteriori ed allo scafo, motivi questi che l'hanno resa preferibile alla prima.

Tra tutte le soluzioni sviluppate per la protezione sismica degli edifici, gli smorzatori viscosi sono risultati degli strumenti facilmente applicabili, in grado di dissipare efficacemente l’energia cinetica trasmessa dal sisma alla struttura. Nel 2010, i ricercatori dell’università di Bologna (Silvestri et al. 2010) hanno proposto un approccio progettuale diretto, chiamato "Five-step procedure” che mira a guidare l'ingegnere professionista, dalla scelta del target di prestazioni alla identificazione delle caratteristiche meccaniche degli smorzatori viscosi reperibili in commercio. Questa, fino ad ora, è stata applicata su strutture intelaiate regolari in pianta e in altezza, restituendo sempre dei risultati cautelativi. L’obiettivo di questa tesi è quello di verificare la validità della procedura se applicata ad una struttura irregolare. Come caso di studio è stato scelto un edificio scolastico realizzato negli anni ’70, suddiviso da giunti sismici in quattro blocchi. In questa tesi è stato preso in esame un solo blocco, irregolare sia in pianta che in altezza in virtù della presenza di un muro di contenimento al piano seminterrato, lungo tutto il fronte nord-est. La validità della procedura è stata valutata confrontando: (i) la riduzione delle sollecitazioni, in termini di taglio alla base, per il quale, a causa della presenza del muro, è stato necessario porre particolare attenzione all’interpretazione dei risultati dell’analisi dinamica non lineare condotta mediante software FEM; e (ii) l’aumento dello sforzo normale nei pilastri, per il quale è stato necessario eseguire un’analisi con integrazione al passo. Dai risultati ottenuti si evince che la procedura rappresenta una buona guida per il dimensionamento degli smorzatori anche se applicata ad una struttura irregolare, infatti i risultati restituiti sono ancora cautelativi.