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Fornace propilene F-101 a Yueyang (Cina), Technopetrol spa di Milano
Trattasi di lavoro seguito nel 1997 presso lo Studio Tecnico Associato di Ingegneria Ongaretto-Marin

RELAZIONE DI CALCOLO

INDICE

  • NORME DI CALCOLO
  • CARICHI
  • DATI INPUT FORNACE F-101
  • MATERIALI
    • Proprietà lamiere di acciaio
  • AZIONE DEL VENTO
  • AZIONE SISMICA
  • DATI INPUT FEM
    • Modelli matematici
      • Input grafico
  • DATI DI OUTPUT FEM
  • VERIFICHE DI RESISTENZA E DI DEFORMABILITÀ DEGLI ELEMENTI MONODIMENSIONALI DELLA STRUTTURA
    • Proprietà geometriche profili
    • Colonne
    • Aste di base anello-camino
    • Asta verticale a sostegno dell'anello di base camino
    • Elementi di rinforzo top-radiante
    • Elementi reticolare
    • Rinforzi top-radiante
    • Elementi di rinforzo base-radiante
  • VERIFICHE DI RESISTENZA E DI DEFORMABILITÀ DEGLI ELEMENTI BIDIMENSIONALI DELLA STRUTTURA
    • Base camino
    • Sommità radiante
    • Base radiante
    • Fondo radiante
  • DEFORMABILITÀ CAMINO
  • VERIFICHE BULLONI E FLANGIA
  • CARICHI SULLE FONDAZIONI
    • Tiranti di base
  • FILE INPUT MODELLI MATEMATICI
PREMESSA DI CALCOLO

NORMATIVA
Il calcolo è stato fatto seguendo i principi di Scienza delle Costruzioni e le normative vigenti previste dalla commissione del CNR per lo studio delle Norme sulle Costruzioni in Acciaio , quali :
==> UBC, Uniform Building code
==> AISC, Specification for the design of structural steel

CARICHI
  • Peso proprio struttura portante
  • Materiale refrattario : Firelite 124

  • Proprietà fisiche
    • Temperatura limite in °C 1100
    • Temperatura limite in °F 1210
    • Materiale grezzo di base : vermiculite porosa
    • Densità
      • 1400 Kg/mc
      • 1020 Kg/mc ( forno a 105 °C )
      • 900 Kg/mc ( dopo 5 ore di fuoco a 815 °C )
  • Metodo di applicazione : cast

  • Azione del Vento
  • Azione Sismica
  • Variazione di temperatura ( T=100 °C )

DATI INPUT FORNACE F-101
Descrizione strutture portanti
La struttura in elevazione sarà realizzata con:
  • colonne in acciaio A36
  • profilati e piatti in acciaio A36
  • bulloni in acciaio A325, secondo ASTM, oppure di classe 8.8, secondo UNI 3740
  • saldatura manuale ad arco con elettrodi rivestiti. Per giunti testa a testa od a croce od a T, a completa penetrazione saldature di II° classe.
  • i giunti con cordoni d' angolo apparterranno ad un' unica classe caratterizzata da una ragionevole assenza di difetti interni e da assenza di incrinature interne o di cricche da strappo sui lembi dei cordoni.

La fornace in questione, al fine del calcolo strutturale, presenta le seguenti caratteristiche:
  • Materiale di costruzione
    • A36 per pilastri, elementi di collegamento, anello di base e per lamiere.
  • Materiale Refrattario: Firelite 124
  • Temperatura di design
    Si è considerata una temperatura di design pari a 100 °C.
  • Ipotesi di calcolo
    • il peso proprio del conglomerato armato viene assunto pari a 2500 daN/mc
    • il peso proprio dell'acciaio viene assunto pari a 8000 daN/mc
AZIONE SISMICA
Analisi dinamica
Si è condotta l'analisi statica suI modello-SAP90, di nome FSISMAY, FSISMAX e FRINFI .
Gli effetti sismici sono stati valutati convenzionalmente mediante un' analisi dinamica della struttura considerata in campo elastico lineare .
Si è seguito il metodo dell' analisi modale adottando per lo spettro di risposta , in termini di accelerazione, seguendo il codice UBC, Uniform Building Code.

I parametri assunti su indicazione della committenza sono i seguenti:
  • Z, fattore sismico, dipende dalla zona sismica, ( Zona 2B, nel nostro caso ). Detto valore è pari a 0.20
  • I, dipende dalla categoria ( II, nel nostro caso ): vale 1.25 .

Dai modelli matematici di calcolo si è definito il periodo fondamentale della struttura in esame: dall'analisi a elementi finiti si è ottenuto T = 1.31 sec

Successivamente, in accordo con Uniform Building Code, si è rilevato:
  • Rw, dipende dal tipo di struttura, e vale 4.

Si è assunto il valore del fattore di smorzamento pari a 0.6% .

MODELLI MATEMATICI
Si è utilizzato programma ad elementi finiti che permette di simulare il comportamento di strutture. Si sono utilizzati gli elementi frame, truss e shell.
Ipotesi di calcolo modello matematico:
  • COMPORTAMENTO LINEARMENTE ELASTICO
  • TEORIA DEI PICCOLI SPOSTAMENTI
  • INTERAZIONE SUOLO-TERRENO: NON SI È TENUTO CONTO DELLA FLESSIBILITÀ DEL SOTTOSUOLO