Velocità delle particelle e profili di velocità per onde di acqua profonda (esercizio 1 + foglio Excel)


La sezione offshore si arricchisce: giungiamo alle battute conclusive sulle teorie delle onde mettendo in gioco un po’ di numeri. I primi due articoli ci sono serviti a fare luce sulle teorie di base del problema delle onde, sebbene ci sia ancora molto da scrivere; essi sono:

Successivamente sono stati presentati i domini di validità di Dean e Le Mehaute: Leggi il resto dell’articolo

Domini di validità delle teorie delle onde (domini di Dean e di Le Mehaute)


Torniamo sull’argomento onde, già trattato negli articoli precedenti richiamati di seguito:

Quello che molti si chiederanno è: “ok Francesco, ma tutte queste teorie a cosa servono, quale bisogna usare?“. Giusto, siamo ingegneri, non teorici. L’articolo di oggi vuole proprio fare chiarezza sulla validità delle teorie presentate.

1. PREMESA

Per rispondere alla domanda precedente, in realtà non vi è una risposta univoca. Molti studiosi si sono posti lo stesso problema, come Dean nel 1974 e Le Mehaute nel 1976, giungendo a conclusioni leggermente diverse. Le conclusioni dei due studiosi sono racchiuse nelle immagini che seguono, in cui: Leggi il resto dell’articolo

Fenomeni ondosi su strutture offshore – teorie non lineari (trocoidale, cnoidale, di Stokes, solitaria, numeriche)


1. INTRODUZIONE AL PROBLEMA

Ci sono due aspetti fondamentali che caratterizzano la teoria lineare delle onde:

  1. la superficie sinusoidale del profilo d’onda;
  2. l’orbita circolare delle particelle di fluido.

Per capire meglio questi due aspetti ci possiamo riferire alla seguente immagine (tratta da: “Coastal Defense Systems I – Chapter 5” di Patrick Holmes, Professore all’Imperial College of England, Dipartimento di ingegneria civile).

Queste due caratteristiche non coesistono nella teoria non lineare.

Le più importanti tra tali teorie sono elencate di seguito: Leggi il resto dell’articolo

Fenomeni ondosi su strutture offshore – teoria lineare delle onde (Teoria di Airy)


L’idea di scrivere questo articolo è nata dopo uno scambio di corrispondenza con un progettista di strutture offshore: l’ing. Bertolli (che mi permetto di citare e che ringrazio per i complimenti fatti al sito). Dalla discussione è emerso che un aspetto interessante riguardante la progettazione di tali strutture sia il calcolo delle sollecitazioni derivanti dal moto ondoso. Questo articolo è il primo di una serie che toccherà i seguenti argomenti:

  1. introduzione al problema e teoria di base;
  2. teoria lineare delle onde (Teoria di Airy);
  3. teorie non lineari (Trocoidale, Cnoidale, di Stokes, Solitaria, Numerica);
  4. domini di validità per le teorie delle onde;
  5. azione delle onde sulle strutture;
  6. esempi pratici e foglio Excel di calcolo.

Con riferimento al tempo, vi sono due tipi di fenomeni ondosi:

  1. a breve termine;
  2. a lungo termine.

Le prime, brevi ma molto intense, hanno Leggi il resto dell’articolo

Terremoto in Abruzzo: il meccanismo di piano soffice nel crollo degli edifici


reluis-piano-soffice-2

Nell’articolo precedente abbiamo parlato di alcune delle cause che hanno portato al crollo di svariati edifici a seguito del terremoto in Abruzzo. Sempre in attesa delle necessarie perizie, abbiamo individuato problemi come:

  1. scarso impiego delle staffe nei pilastri e nei nodi, se non totale assenza in alcuni casi;
  2. meccanismi di piano debole;
  3. ribaltamenti fuori piano delle murature;
  4. qualità non idonea dei materiali impiegati;
  5. formazione di pilastri tozzi per erronea disposizione degli elementi secondari.

Della prima causa già abbiamo discusso in “Terremoto in Abruzzo: le staffe, queste sconosciute…“. Adesso, sempre cercando di essere chiari e sintetici, passiamo al cosiddetto meccanismo di piano debole (o piano soffice).

Un aspetto importante delle costruzioni è Leggi il resto dell’articolo

Terremoto in Abruzzo: le staffe, queste sconosciute…


Prima di azzardare qualsiasi conclusione sui crolli avvenuti in Abruzzo è opportuno che vengano svolte tutte le indagini del caso, ma a giudicare le prime immagini che arrivano da quei luoghi sembra che effettivamente ci siano un bel po’ di problemi. Giusto per citarne alcuni:

  1. scarso impiego delle staffe nei pilastri e nei nodi, se non totale assenza in alcuni casi;
  2. meccanismi di piano debole;
  3. ribaltamenti fuori piano delle murature;
  4. qualità non idonea dei materiali impiegati;
  5. formazione di pilastri tozzi per erronea disposizione degli elementi secondari.

Per avere maggiori dettagli sulla qualità dei materiali usati bisogna necessariamente attendere le perizie, ma la mancanza di staffe citata al punto 1 è evidente dalla visione delle immagini; iniziamo a parlare di questo problema, cercando di essere chiari e sufficientemente sintetici.

Consideriamo un pilastro soggetto a sforzo normale e momenti flettenti (sollecitazione di pressoflessione deviata); per effetto del carico di punta l’elemento e le armature in esso presenti tenderanno a “spanciare” verso l’esterno: Leggi il resto dell’articolo

ELICOFS – Programma di analisi per scala elicoidale con pianerottolo di riposo


scalacompleta

Il progetto di una scala elicoidale, a causa della complessa configurazione geometrica, non è semplice come nel caso di quelle lineari.

Nello studio delle scale elicoidali si sono cimentati autori come Cusens, Reynolds, Steedman, …

Se alla scala elicoidale aggiungiamo anche un piano di riposo intermedio allora le difficoltà aumentano.

CARICHI
Per la definizione dei carichi agenti possiamo considerare questi ultimi uniformemente distribuiti sulla proiezione orizzontale della superficie.

VINCOLI
La scala è considerata incastrata ad entrambe le sue estremità.

SFORZI
Si hanno sei risultanti degli sforzi per ogni sezione. Tali risultanti sono:
– momento verticale;
– momento laterale;
– torsione;
– forza assiale;
– taglio verticale;
– taglio orizzontale.

La scala può essere studiata riconducendola Leggi il resto dell’articolo