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

Unit weights for structural analysis


When dealing with structural analysis the first step is to evaluate loadings. We can have:

  1. dead loads;
  2. live loads;
  3. environmental loads.

The dead load is the weight of the structure you are calculating.

Dead loads can be calculated from the unit weights given in BS 648 named “Schedule of weights of building materials“. Here you can find a selection of some materials:

Asphalt

  • Roofing 2 layers, 19 mm thick => 42 kg/m²
  • Damp-proofing, 19 mm thick => 41 kg/m²
  • Road and footpaths, 19 mm thick => 44 kg/m² Leggi il resto dell’articolo

OFS – Offshore piles v. 1.0 – Dimensionamento di pali per piattaforme offshore sotto carichi statici di breve durata e ciclici


Il presente articolo chiude il discorso sull’analisi dei pali delle piattaforme offshore. Si è parlato in precedenza di carichi orizzontali di tipo statico di breve durata e ciclico. In questa sede vengono raccolte le relazioni fornite in precedenza ed inserite in un comodo foglio Excel nel quale l’usufruitore dovrà solo inserire un paio di dati di ingresso e tutto il resto verrà calcolato automaticamente.

Il foglio Excel si compone di 4 sezioni:

  1. Dati di ingresso” – nel quale inserire la consistenza dell’argilla, la profondità z in corrispondenza della quale vogliamo indagare il comportamento del terreno ed infine il diametro del palo;
  2. Carichi statici di breve durata” – nel quale, oltre ad un grafico in piccolo in alto a destra, sono riportati i valori puntuali di inflessione adimensionalizzata rispetto a y50 e pressione adimensionalizzata rispetto a quella ultima;
  3. Carichi statici ciclici” – uguale al precedente ma riferito al caso di azioni cicliche;
  4. Grafico” – nel quale, si visualizzano i casi precedenti mettendoli a confronto. Leggi il resto dell’articolo

Dimensionamento di pali per piattaforme offshore sotto carichi ciclici


Questo articolo è il prosieguo del precedente (“Dimensionamento di pali per piattaforme offshore sotto carichi statici“) nel quale sono stati discussi i carichi statici di breve durata. In questa sede verranno trattati i carichi ciclici, che come detto in precedenza sono particolarmente rilevanti per le strutture offshore.

Sempre nell’articolo precedente è stata proposta una procedura per la costruzione delle curve p-y, come consigliato dai risultati ottenuti dai programmi di ricerca sovvenzionati dall’industria petrolifera. Quelle stesse curve vengono ora diagrammate per i carichi ciclici.

Anzitutto, la procedura è la stessa, ma questa volta consideriamo valori di p inferiori a 0.72p del caso statico.

Ricordiamo anche come abbiamo definito la resistenza ultima del terreno per unità di lunghezza del palo, ovvero come il minimo tra:

A questo punto Leggi il resto dell’articolo