Author Topic: Dubbi vincoli telaio  (Read 8682 times)

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Offline BidiBLU

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Dubbi vincoli telaio
« on: 28 July , 2010, 16:19:16 PM »
Ciao a tutti ...
sto avendo dei dubbi circa il "come" vincolare un telaio (quello che allego) alla base .

Mi spiego: se considero tutti i vincoli come se fossero un appoggio semplice, avrei (prescindendo da eventuali azioni orizzontali che vado a trascurare) solo reazioni verticali che passano ognuna per l'appoggio (il plinto). E quando andrò a dimensionare il plinto, avrò solo una sollecitazione "centrata" ....

Se invece tratto il generico vincolo come un incastro, avrò sì una sollecitazione verticale, ma anche un momento e quindi, in pratica, uno sforzo sì verticale, ma "eccentrico"....  :mmm: :gratta:

Aspetto i vostri commenti, sempre ben accetti e graditi :)

BidiBLU  :ciau:

zax2010

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #1 on: 28 July , 2010, 16:58:58 PM »
E' tutto un problema di schema.
Nella realtà ad esempio le travi incernierate agli estremi non potranno fisicamente convergere nel nodo teorico, per la presenza del pilastro passante.
Anche in questo caso avrai delle eccentricità "strutturali" nonostante la presenza delle cerniere.
Guarda, anzi non vorrei dire una eresia, ma ho il sospetto che una situazione come la tua simmetrica e simmetricamente caricata, genera dei momenti al piede maggiori con le travi incernierate che non con le travi considerate perfettamente incastrate e convergenti in asse al nodo.
Ovviamente le eccentricità di appoggio delle travi giocano molto in questa mia affermazione.

Renato

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #2 on: 28 July , 2010, 17:51:36 PM »
Oggigiorno tutti i telai comprendono combinazioni di carico orizzontale che generano momenti flettenti non indifferenti all'attacco dei pilastri con la fondazione.
Se i plinti non sono tra loro collegati (rigidam.) orizzontalmente con apposite travi il loro vincolo non potrà essere di incastro ma neanche di semplice cerniera. Una valutazione meno grossolana può farsi inserendo nel modello il singolo plinto come una molla dotata almeno di 3 rigidezze (nel caso di telaio piano 2 una alla trasl. vert. ed una alla rotazione). Dette rigidezze possono essere facilmente calcolate con l'ipotesi di Winkler.
Nel caso generale di telaio tridimensionale con plinti eccentrici rispetto ai pilastri e/o a pianta poligonale generica è necessario generare (per ogni plinto) una matrice di rigidezza elastica 3x3 in quanto i 3 spostamenti  (spost. vert. + 2 rotaz.) non sono disaccoppiati.  Io faccio così

Offline ferrarialberto

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #3 on: 28 July , 2010, 21:53:56 PM »
Sono d'accordo con Renato (come spesso avviene), è un ottima modellazione anche se un po' sofisticata: peraltro ha il vantaggio in un'analisi modale di cogliere meglio le frequenze proprie della struttura. Raccomando a proposito di Winkler di calibrare correttamente la costante di sottofondo in funzione della dimensione della fondazione (per avere corrispondenza tra i cedimenti alla Winkler ed il calcolo geotecnico).

Ciao.
ing. FERRARI Alberto - www.ferrarialberto.it

Offline Gilean

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #4 on: 28 July , 2010, 23:47:15 PM »
Che dire se non che quoto Ferrari e Renato. Aggiungo che il vincolo di cerniera, nelle comuni strutture in C.A con fondazioni a trave rovescia, e' di difficile (se non impossibile) realizzazione pratica. l'elevata inerzia delle travi in fondazione infatti, tende ad alzare il nullo del diagramma dei momenti, aumentando così l'entità del momento in fondazione, e venendosi così a realizzare un vero incastro. Personalmente, alla luce delle NTC 2008, tornerei alla vecchia filosofia dei vecchi strutturisti, che calcolavano la struttura incastrata alla base e poi sulla base di tali sollecitazioni (l'incastro alla base ti ricordo che e' a favore di sicurezza, in quanto rende piu' rigida la struttura, abbassa il suo periodo proprio e di conseguenza ci porta nel ramo dello spettro elastico a più alte accelerazioni sismiche), verificherei le fondazioni sia in base alla tecnica delle costruzioni, sia in base alla geotecnica (combinazioni geo, e stru).
Il calcolo è come la pelle delle @@, lo tiri dove vuoi tu.
Esempio di programmazione a Loop:
L'enunciato che segue è falso
L'enunciato precedente è vero.

Nonostante la consapevolezza dei rischi che si corrono dopo aver visto le prestazioni da 3° dan

zax2010

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #5 on: 29 July , 2010, 10:13:49 AM »
Ok. La discussione si è spostata su interazione terreno/struttura.
Bell'argomento, ma.....

Avrei dovuto fare già al mio primo intervento la domanda che adesso faccio. Ma BidiBlu dove vuole andare a parare?
Ovvero, perchè ha fatto la domanda?

Risulta chiaro che modificando schemi di calcolo si ottengono differenti stati di sollecitazione. Sarebbe strano il contrario. Se ho una molla cedevole al di sotto di un pilastro, piuttosto che un appoggio rigido, tutta la struttura ne risentirà.

BidiBlu sta ringraziando tutti. Ma che vuole? Quale caso specifico c'è dietro la sua domanda assolutamente, troppo, generale?

Offline Betoniera

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #6 on: 29 July , 2010, 10:14:44 AM »
Mi spiego: se considero tutti i vincoli come se fossero un appoggio semplice, avrei (prescindendo da eventuali azioni orizzontali che vado a trascurare) solo reazioni verticali che passano ognuna per l'appoggio (il plinto). E quando andrò a dimensionare il plinto, avrò solo una sollecitazione "centrata" ....
Se invece tratto il generico vincolo come un incastro, avrò sì una sollecitazione verticale, ma anche un momento e quindi, in pratica, uno sforzo sì verticale, ma "eccentrico"....


Cia a tutti.
Mi hanno chiesto di esprimere un parere sul modo di considerare i cincoli.
Attenzione: non è un argometo di poco conto.
Se i vincoli non vengono simulati correttamente si ottengono valori completamente sballati rispetto alla realtà.
Questo è un argomento che fa capire quanto sia discutibile l'apparente precisione e sofisticazione del calcolo.
Comiunciamo con l'affermare che raramente un appoggio nella realtà è un vero appoggio e raramente un incastro è un incastro. Anche nelle strutture più semplici si può annidare qualche trappola che sballa tutti i risultati.
Facciamo un esempio:
Consideriamo una capriata qui sotto di 18 m.
La prima simulazione è stata fatta consideranto due appoggi agli estremi (prima figura in alto). Si ottengono i risultati (SLE) di compressione delle aste indicati nella seconda figura. Come si vede la catena inferiore non è molto sollecitata.
Ma il vincolo che abbiamo messo non consente nessun movimento in direzione X-Y-Z.
Siccome la capriata si appoggia ad un pilastro, non è mica tanto vero che il movimento in direzione X-Y è nullo perchè il pilastro si feltte leggermente verso l'interno.
Quindi proviamo a mettere i vincoli Appoggio-Carrello in modo da svincolare la direzione X.
Ripetiamo il calcolo in (figure 3 e 4) e, sorpresa, otteniamo una catena inferiore che lavora molto di più di quanto avevamo ottenuto prima.
Risultato col primo calcolo ho ottenuto dei valori non veritieri ed alcune aste (catena inferiore) hanno degli sforzi notevolmente inferiori a quanto si avrebbe nella realtà.



Ora passiamo ad esaminare la struttura di Bidiblu.
Quella struttura possimo calcolarla nei seguenti modi:
1) calcolo del telaio superiore considerando i vincoli inferiore tutti incastrati. Poi con quelgi sforzi dimensiono le fondazioni.
2) calcolo del telaio superiore considerando i vincoli inferiore tutti appoggiati. Poi con quelgi sforzi dimensiono le fondazioni.
3) calcolo del telaio superiore assieme alle fondazioni considerate poggianti su suolo elastico.
In tutti e 3 i casi otterrete risultati completamente differenti.
in 2) non si ottengono momenti alla base.
in 1) e 2) si ottengono delle punte di azione assiali (N) maggiori del caso 3) perchè l'opzione 3 considera i cedimenti elastici e quindi si ottiene una sorta di ridistribuzione delle azioni sulle aste dovute ai carichi.
Quale è quella giusta?.
Quella che si avvicina più alla realtà.
E' ovvio che l'opzione 3 è la migliore, ma in quel caso si otterranno delle N minori dell'opzione 1 e 2 che potranno essere utilizzate nel caso la struttura poggi su appoggi molto rigidi.
Quanto al vincolo se debba essere considerato appoggio e incastro, va considerato il vincolo reale. Se ad esempio i pilasrtri sono esistenti in muratura, non saranno in grado di trasmettere momento. allora sarà più realistico un appoggio e non un incastro.
Molto altre considerazioni si potrebbero fare.
Ad esempio il vincolo dei solai.
In genere il primo solaio poggia su muri in calcestruzzo che offrono un vincolo più vicino all'incastro e non all'appoggio.
Viceversa il solaio sottotetto in genere non ha vincoli alle estremità per cui quel solaio è da considerarsi appoggiato.
poi però intervine il fluage, o rilassamento lento che fa ruotare viscosamente le sezioni di incastro aumentando il momento in campata. Pertano il nostro momento elastico di campata aumenta nel tempo, mentre quello dell'incastro all'appoggio diminuisce.
Questo fatto giustifica l'introduzione nei programmi di un "momento minimo di campata".
Le cose non sono così semplici come appaiono a prima vista.
Ciao, alla prossima

 

Offline Ing. Edoardo

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #7 on: 29 July , 2010, 10:38:25 AM »
Non avrei nulla da aggiugere in termini puramente tecnici, se non a livello di esperienza (sicuramente più breve rispetto ai colleghi che mi hanno preceduto). Nei casi come il tuo, io considero i pilastri alla base incastrati. Come già detto l'incatro perfetto non esiste, ma la sotto garantire meno di un incastro (seppur teorico9 diventa difficile, data la mole della struttura e le sollecitazioni a cui è sottoposta.
Di solito quando mi vengono dubbi di questo tipo, io faccio due modelli, uno con i plinti (tassativamente collegati rigidamente tra loro) ed uno senza plinti incastrando semplicemente il nodo inferiore dei pilastri. Ebbene molto spesso i risultati di entrambi i modelli in trermini di sollecitazioni non cambiano molto (il che mi fà presupporre che l'incastro alla base sia giusto). Non so se fino ad ora sia stato più o  meno fortunato, ma sicuramente se i dati dei modelli fossero molto diversi tra loro, in ogni caso avrei molti scrupoli sul mettere un vincolo alla base che sia meno di un pilastro. forse è una pippa mentale mia, ma là sotto c'è  da scherzare poco con i vincoli,  quando la struttura assume dimensioni come quella in oggetto.
"Niente e nessuno ha sempre torto: anche un orologio fermo ha ragione due volte al giorno."

Offline Enzo

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Re: Dubbi vincoli telaio
« Reply #8 on: 02 August , 2010, 17:37:11 PM »
ciao

tutti i post sopra fanno capire quanto i nostri (attuali sofisticati) calcoli non sono altro
che un tentativo di capirci qualcosa.

E' indubbio che conta molto di più l'esperienza. I software forse ci aiutano a farla prima.
All'inizio si fanno cento modelli .....dopo un pò di tempo soltanto 2 o 3.
Io ne faccio ancora una trentina.


 

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