Добірка наукової літератури з теми "Meccanica delle terre"

Lontano dalla frenesia delle metropoli sudamericane, incastonato sul fondo del secondo cañón più grande del mondo, sorge il pueblito di Cepitá, un gioiello fermo nel tempo, patrimonio tangibile dell’architettura colombiana. È dalla sua terra che nasce questo progetto. La prima parte di questo studio ha luogo in un laboratorio; il materiale, analizzato nelle sue proprietà fisiche mediante prove di caratterizzazione, ha preso forma diventando vero e proprio elemento costruttivo: l’adobe. Le sue potenzialità meccaniche sono state quindi messe alla prova. Riallacciandosi alla tradizione del luogo, ma anche apportando delle innovazioni, ne è stato migliorato il comportamento meccanico grazie all’utilizzo di un additivo naturale, ottenuto dagli scarti della lavorazione del riso, la lolla. È a questo punto che il materiale diviene architettura: il progetto di un centro civico riempie uno degli isolati di Cepitá, con lo scopo di diventare polo attrattivo sia per la popolazione locale sia per i visitatori. Si tratta di un complesso costituito da quattro corpi di fabbrica, collegati tra loro attraverso ampi camminamenti che delineano tre corti. L’edificio si integra pienamente nel contesto in cui sorge, sia per forma sia per dimensioni, creando continuità con l’intorno. Il fulcro visivo dell’intero progetto, però, è rappresentato da tre cupole tronche, che, in parte rompendo i ritmi e gli andamenti ortogonali del piccolo centro abitato, in parte guardando alle capanne a pianta circolare delle popolazioni precolombiane, portano all’estremo la tecnologia costruttiva della terra cruda.

Le colate in terra sono particolari frane in terreni argillosi caratterizzate dall'alternanza di brevi accelerazioni e lunghi periodi di quiescenza. Nonostante la loro diffusione, in letteratura, risulta ancora dibattuto il comportamento meccanico che sta alla base di tali accelerazioni. Alcuni autori sostengono che il movimento avvenga con una serie di scorrimenti rigidi, altri ritengono che il materiale in frana subisca una transizione solido-fluido. Studi recenti, come quello relativo alla colata di Montevecchio, hanno evidenziato che il materiale in frana, subito dopo la fase di accelerazione, è caratterizzato da elevati valori di contenuto in acqua e da bassi valori di rigidezza e coesione non drenata. Nei mesi successivi, parallelamente a un progressivo rallentamento, il terreno, consolidando, tende a riacquisire le proprie caratteristiche originarie, suggerendo che il materiale possa subire una transizione solido-fluido durante la fase di movimento rapido. Data la difficoltà di acquisire dati di campo durante le fasi di accelerazione, risulta difficile documentare questo processo dettagliatamente. Nella presente attività di tesi sono state condotte diverse analisi in laboratorio per cercare di definire un collegamento tra i dati di campo esistenti e quelli ottenibili in condizioni controllate. Attraverso queste analisi, studiando la relazione tra il contenuto in acqua e la coesione non drenata di diversi campioni di terreno prelevati da corpi di frana, tali terreni, sono stati caratterizzati e descritti sia dal punto di vista della meccanica delle terre, sia da quello della meccanica dei fluidi. L’applicazione di diversi modelli reologici allo stato stazionario, volta al confronto con dati di campo, ha evidenziato come i materiali studiati siano meglio descritti da modelli viscoplastici piuttosto che da modelli puramente viscosi, e ha sottolineato l’esigenza, per una migliore comprensione del fenomeno, di considerare anche modellazioni allo stato transitorio.

L’elaborato di tesi consiste nell’esposizione dei progetti portati avanti presso Effer S.p.A., azienda leader a livello internazionale nel mercato di gru da autocarro. In particolare sono state realizzate delle attività riguardanti l’ottimizzazione dei reparti di assemblaggio dei precomposti del primo e secondo braccio, con l’obiettivo di ridurre i tempi di ciclo delle due postazioni, servendosi di metodi e tecniche peculiari dalla Lean Production. L’applicazione delle 5S e l’eliminazione degli sprechi o Muda, sono stati strumenti fondamentali per il raggiungimento di risultati, sia in termini di riduzione delle inefficienze, che nella diffusione di una mentalità volta al “Miglioramento Continuo”, in linea con la filosofia Kaizen in tutti i reparti. Mentre, a livello operativo ci si è serviti della metodologia iterativa del ciclo PDCA per dettare i tempi e le fasi dei progetti, dalla ricerca di una condizione obiettivo alla creazione di uno standard di processo. Le modifiche effettuate, interessano principalmente le strutture e le logiche di stoccaggio di condotti idraulici, che vengono montati nei due reparti per alimentare i martinetti attuatori dei vari movimenti della gru. Prendendo spunto dal concetto di “Shadow Board”, sono state realizzate rastrelliere funzionali al montaggio, che hanno facilitato e razionalizzato il lavoro degli operatori, permettendo una rapida ricerca del componente e l’individuazione di possibili errori da parte dei fornitori. In totale è stata stimata una riduzione dei tempi di ciclo di primi e secondi bracci, rispettivamente pari al 3 e 5%, che in termini di risparmio dei costi di manodopera ammonta a più di diecimila euro annui. Risultati significativi se si considera la tempestività d’azione e l’investimento praticamente nullo da parte dell’azienda, che sperimenta un Payback period nell’anno stesso dell’acquisto delle nuove strutture di stoccaggio.

Il lavoro di tesi si propone di analizzare l'evoluzione dinamica di una faglia caratterizzata da due asperità complanari contraddistinte da diverso attrito (modello asimmetrico) e da accoppiamento viscoelastico. Il modello reologico assunto per la crosta terrestre è di tipo Maxwelliano: lo sforzo trasferito da un'asperità all'altra in occasione degli scorrimenti delle asperità stesse subisce parziale rilassamento durante il periodo intersismico, con conseguente anticipo o ritardo degli eventi sismici successivi. Lo studio del sistema viene condotto tramite un modello di faglia discreto, in cui lo stato della faglia è determinato da tre variabili che rappresentano i deficit di scorrimento delle asperità e il loro accoppiamento viscoelastico. Scopo principale della tesi è quello di caratterizzare i differenti modi dinamici del sistema, determinando equazioni del moto e orbite nello spazio delle fasi e confrontando i risultati ottenuti con i modelli precedentemente sviluppati, con particolare riferimento al caso simmetrico (asperità caratterizzate dallo stesso attrito) studiato in [Amendola e Dragoni (2013)] e al caso di accoppiamento puramente elastico analizzato in [Dragoni e Santini (2012)]. Segue l'applicazione del modello all'evento sismico verificatosi in Alaska nel 1964, generato dallo scorrimento delle asperità di Kodiak Island e Prince William Sound: lo studio verte in particolare sulla valutazione dello stato di sforzo sulla faglia prima e dopo il terremoto, la determinazione della funzione sorgente (moment rate) a esso associata e la caratterizzazione della possibile evoluzione futura del sistema. Riferimenti bibliografici Amendola, A. & Dragoni, M., “Dynamics of a two-fault system with viscoelastic coupling”. Nonlinear Processes in Geophysics, 20, 1–10, 2013. Dragoni, M. & Santini, S., “Long-term dynamics of a fault with two asperities of different strengths”. Geophysical Journal International, 191, 1457–1467, 2012.