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STRUTTURA AUTOREAGENTE L-49

Progetto di una struttura metallica autoreagente per il confezionamento di tegoli in calcestruzzo precompresso di sezione generica.

Analisi Statica FEM della struttura in acciaio.
Trattasi di lavoro svolto per conto della ditta GRANDIN CASSEFORME METALLICHE s.r.l., via Triestine, 118 - Musile di Piave (VE)

DESCRIZIONE

La struttura in oggetto, serve per il confezionamento di tegoli in calcestruzzo precompresso di sezione generica.
Essa si compone di:

- n.° 2+2 piantoni di estremità collegati da n.° 1+1 longheroni per una lunghezza complessiva di metri 37.50, entrambi realizzati in lamiera di acciaio con saldature di forza in arco sommerso e dotati ciascuno di basamento di appoggio da ancorare alle fondazioni mediante tirafondi (secondo specifiche della presente Relazione di Calcolo);

- n.° 1+1 traverse inferiori di estremità, forate centralmente con maglia 50x50 mm a tutta altezza e per una estensione di circa 1000 mm per l' ancoraggio di trefoli da 0.6", poste su appositi sostegni e progettate per un tiro massimo di 1000 ton. Una traversa sarà dotata di due cilindri di rilassamento della portata ammissibile di 500 ton (posizionati in corrispondenza dei piantoni), mentre l' altra presenta forature ? 45 mm (ed opportuni irrigidimenti interni) per permettere il passaggio (e ancoraggio ad una estremità) delle barre diwidag. Opzione richiesta dalla Committenza per permettere l' utilizzo della struttura con una ulteriore testata intermedia;

- n.° 2 traverse superiori di estremità forate centralmente su due file a passo di 100 mm per una estensione di circa 1000 mm per l' ancoraggio di trefoli da 0.6", poste su appositi sostegni regolabili in altezza e progettate per un tiro massimo di 100 ton. Una traversa sarà dotata di n.° 2 cilindri di rilassamento della portata ammissibile di 100 ton (posizionati in corrispondenza dei piantoni). Entrambe le traverse sono realizzate in lamiere di grosso spessore con saldature di forza.

- n.° 1 traversa intermedia, progettata per uno sforzo complessivo di 1000 ton, di dimensioni tali da consentire il suo posizionamento all' interno dei longheroni. Essa presenta, centralmente forature con maglia 50x50 mm a tutta altezza e per una estensione di circa 1000 mm per l' ancoraggio di trefoli da 0.6" (fori ? 18 mm) e alle estremità laterali fori ? 45 mm , disposti su due file verticali, per permettere il passaggio (e ancoraggio ad una estremità) delle barre diwidag.

Il dimensionamento delle barre diwidag non rientra nella presente Relazione di Calcolo. Nei modelli di calcolo FEM (realizzati per il progetto delle strutture di cui sopra) vengono posizionate n.° 9+9 elementi tipo "truss" (solo sforzo assiale - vedere premessa) per simulare le barre di cui sopra.

DESCRIZIONE PROCEDURA DI CALCOLO FEM

GENERALITA'

Al fine di analizzare il comportamento strutturale dell' intera struttura autoreagente (e relative testate di rilassamento - reazione), vengono sviluppati diversi modelli di calcolo FEM.

- Modelli di calcolo n.° 1, 2 e 3: sono modelli FEM di calcolo "unifilari" che differiscono per le condizioni di tiro. La discretizzazione dell' intera struttura avviene solo con elementi tipo "beams". Tale calcolazione è rivolta al dimensionamento e alla verifica dello stato tensionale della sezione "tipo" della struttura autoreagente, alla valutazione delle reazioni vincolari (che servirà per la progettazione delle opere di fondazione) e alla verifica di instabilità.

- Modello di calcolo n.° 4 : è modello "3D", sviluppato mediante discretizzazione con elementi finiti tipo "plates" e tipo "bricks". Lo studio di questo modello di calcolo è rivolto al dimensionamento degli irrigidimenti necessari nei piantoni situati alle due estremità.

- Modello di calcolo n.° 5: modello di calcolo lineare, sviluppato mediante discretizzazione con elementi finiti tipo "plates" e tipo "bricks", creato appositamente per lo studio dell' intero sistema di tiro - rilassamento principale (inferiore) da 1000 ton complessive, costituito da una testata di reazione, da una testata di rilassamento e da una traversa intermedia, tutte in lamiera di acciaio di grosso spessore.

- Modello di calcolo n.° 6 : modello di calcolo lineare, sviluppato mediante discretizzazione con elementi finiti tipo "plates" e tipo "bricks", creato appositamente per lo studio (e dimensionamento dei relativi irrigidimenti) della traversa superiore di tiro - rilassamento da 100 ton complessive.

SOMMARIO COMPLETO DELLA RELAZIONE DI CALCOLO

1. PREMESSA
1.1 ELEMENTI MONODIMENSIONALI
1.2 ELEMENTI BIDIMENSIONALI
1.3 ELEMENTI TRIDIMENSIONALI
1.4 LINEAR BUCKLING
2. DESCRIZIONE STRUTTURE
2.1 STRUTTURA AUTOREAGENTE
3. PROPRIETA' FISICO MECCANICHE ACCIAI DA CARPENTERIA
3.1 SEZIONI A PROFILO APERTO, LARGHI PIATTI E BARRE
3.2 SEZIONI A PROFILO CAVO
3.3 BULLONERIA
3.4 SALDATURE
4. NORME DI CALCOLO
5. DESCRIZIONE PROCEDURA DI CALCOLO FEM
5.1 GENERALITA'
6. INPUT MODELLI FEM - UNIFILARI
6.1 GENERALITA'
6.2 VINCOLI ESTERNI
6.3 VINCOLI INTERNI
6.4 CONDIZIONI DI CARICO
7. OUTPUT MODELLI FEM - UNIFILARI
7.1 STATO TENSIONALE
7.3 VERIFICHE DEI LONGHERONI SECONDO CNR 10011
7.4 DEFORMABILITA'
8. INPUT MODELLO FEM - 3D
8.1 GENERALITA'
8.2 VINCOLI ESTERNI
8.3 CONDIZIONI ELEMENTARI DI CARICO
8.4 COMBINAZIONI DI CARICO E CONDIZIONI DI VERIFICA
8.5 PROPRIETA' GEOMETRICHE
9. OUTPUT MODELLO FEM - 3D
9.1 RISULTATI: STATO TENSIONALE
9.2 RISULTATI: SPOSTAMENTI
10. INPUT MODELLO FEM - TESTATE DI TIRO/REAZIONE PRINCIPALI (1000 TON)
10.1 DESCRIZIONE
10.2 GENERALITA' DEL MODELLO DI CALCOLO
10.3 VINCOLI ESTERNI
10.4 CONDIZIONI DI CARICO
10.5 COMBINAZIONI DI CARICO E CONDIZIONI DI VERIFICA
10.6 PROPRIETA' GEOMETRICHE
11. OUTPUT MODELLO FEM - TESTATE DI TIRO/REAZIONE PRINCIPALI (1000 TON)
11.1 RISULTATI: STATO TENSIONALE
11.2 RISULTATI: SPOSTAMENTI
11.3 REAZIONI
12. INPUT MODELLO FEM - TESTATE DI TIRO/REAZIONE SECONDARIE (100 TON)
12.1 DESCRIZIONE
12.2 GENERALITA' DEL MODELLO DI CALCOLO
12.3 VINCOLI ESTERNI
12.4 CONDIZIONI DI CARICO
12.5 COMBINAZIONI DI CARICO E CONDIZIONI DI VERIFICA
12.6 PROPRIETA' GEOMETRICHE
13. OUTPUT MODELLO FEM - TESTATE DI TIRO/REAZIONE SECONDARIE (100 TON)
13.1 RISULTATI: STATO TENSIONALE
13.2 RISULTATI: SPOSTAMENTI
14. APPENDICE A : REAZIONI VINCOLARI
14.1 GENERALITA'
14.2 REAZIONI VINCOLARI PER LE CONDIZIONI ELEMENTARI DI CARICO
14.3 INVILUPPO REAZIONI VINCOLARI DERIVANTI DALL' ANALISI STATICA LINEARE
14.4 REAZIONI VINCOLARI VERTICALI MINIME & MASSIME
14.5 ANALISI INSTABILITÀ - CNR 10011
14.6 CONCLUSIONI
14.7 VERIFICA ANCORAGGI
15. APPENDICE B : VERIFICA PATTINI DI ANCORAGGIO TESTATA INTERMEDIA
15.1 GENERALITA'
15.2 VERIFICA ANCORAGGIO SUPERIORE
15.3 VERIFICA ANCORAGGIO INFERIORE
16. APPENDICE C : VERIFICA GIUNTO LONGHERONI
16.1 GENERALITA'
17. APPENDICE D : NOTE GENERALI DI IMPIEGO
18. APPENDICE E : MINIATURE DELLE TAVOLE DI PROGETTO
19. SOMMARIO