Fondazioni di macchine vibranti: metodologia di analisi ed esempio pratico


L’articolo che segue è frutto della collaborazione tra L’angolo dell’ingegnere strutturista e l’esperto di geologia e geotecnica Romolo di Francesco. Il tema è particolarmente importante per determinati settori dell’ingegneria strutturale, come quello della progettazione di impianti industriali.

1. METODOLOGIA DI ANALISI

L’azione delle macchine vibranti sul terreno attraverso le fondazioni si traduce sempre nella trasmissione di sollecitazioni cicliche e/o dinamiche, dipendenti da moti alternativi o rotanti, alle quali corrispondono forze di inerzia che non possono più essere trascurate rispetto alle condizioni statiche. In ogni caso, qualunque sia la sollecitazione trasmessa, il problema si riduce pur sempre nella determinazione dello spostamento ammissibile, comune ai problemi statici e dinamici, il quale, in quest’ultimo caso, è essenziale per il calcolo dei valori di picco della velocità e dell’accelerazione.

Figura 1. Sistema massa + molla ad un grado libertà, nel quale la forza di richiamo è F = – k x d, essendo k la costante elastica della molla e d lo spostamento dalla condizione di riposo (estratta da: Lesioni degli edifici – Ulrico Hoepli Editore spa, Milano, 2008).

Riducendo l’analisi ad un sistema verticale ad un solo grado di libertà (Figura 1), ossia al classico sistema massa + molla, i parametri da determinare sono allora: Leggi il resto dell’articolo

Annunci

Analisi modale ragionata – applicazioni reali 1


Con questo articolo si inaugura una nuova rubrica del sito che ha l’intento di trattare determinati argomenti da un punto di vista più pratico e meno teorico facendo riferimento a cari reali. L’idea nasce da una considerazione semplice del sottoscritto: quali sono le informazioni che più ci rimangono impresse? Quelle studiate sui libri per un esame o quelle derivanti da esperienze dirette, sul campo. Beh, con i ritmi universitari spesso capita che quanto si è imparato per un esame veniva messo in un cassetto, magari passando dalla Tecnica delle Costruzioni all’Acustica Applicata, o dall’Analisi Limite delle Strutture alla Rappresentazione Urbana…

Leggi il resto dell’articolo

Tipologie di isolatori sismici


DSCN4427

Torniamo a parlare di isolamento continuando un percorso iniziato con un excursus storico sul tema (“Isolamento sismico: le tappe storiche dal 1266 ad oggi“) ed una rassegna delle tipologie di controllo della risposta di una struttura (“Tipologie di difesa dalle azioni sismiche: controllo attivo, semi-attivo, passivo, ibrido“).

L’argomento riscuote sempre più interesse nel nostro paese ed aumentano sempre più le applicazioni basate su questi sistemi, vi è poi sempre maggiore interesse da parte della comunità scientifica e le riviste di sismica si soffermano sempre più su questi temi (“Consigli per gli acquisti: la nuova rivista “Progettazione Sismica” della IUSS Press“).

Nell’articolo che segue ci soffermiamo sul controllo passivo della risposta, in particolare sui vari dispositivi di isolamento sismico, suddivisi in due macro-categorie: elastomerici ed a scorrimento.

Tipologie di dispositivi e sistemi di isolamento

Prima di passare in rassegna le varie tipologie di isolatori sismici oggi disponibili, vediamo quali sono le caratteristiche fondamentali che ogni sistema deve possedere:

  • funzione di appoggio, ovvero capacità di sostenere i carichi verticali (sia in condizione non sismica che in condizione sismica);
  • deformabilità elevata (o bassa resistenza) in direzione orizzontale sotto azione sismica;
  • capacità dissipativa;
  • adeguata resistenza nei confronti dei carichi orizzontali non sismici (vento, traffico, …);
  • capacità di ricentraggio in seguito all’azione di un’azione orizzontale, in modo da avere spostamenti nulli al termine del ciclo.

Non meno importanti sono: Leggi il resto dell’articolo

Smorzamento relativo al critico nelle analisi delle strutture: cenni e valori consigliati


oscillazioni-smorzate-ofs

In questo articolo parleremo dello smorzamento delle strutture e dei valori che possiamo assumere nei nostri calcoli. Come al solito, si cercherà di essere sintetici e chiari, per quanto possibile.

Iniziamo a dire cos’è lo smorzamento; le strutture possono essere studiate con riferimento a SDoF (Single Degree of Freedom) e MDoF (Multi Degree of Freedom), ovvero sistemi ad uno o più gradi di libertà.

L’oscillatore semplice è un SDoF ed è schematizzabile come un pendolo di massa M e rigidezza K. Una grandezza fondamentale per questo sistema è il periodo T, espresso in secondi, che rappresenta il tempo necessario ad effettuare un’oscillazione completa.

Il periodo è una grandezza intimamente legata alla massa ed alla rigidezza; in particolare, se aumentiamo la massa abbiamo oscillazioni più lente, mentre se aumentiamo la rigidezza le oscillazioni saranno più rapide. Questo significa che il periodo è direttamente proporzionale a M ed inversamente proporzionale a K:

1

Il periodo è quindi indicativo della Leggi il resto dell’articolo