Author Topic: Esame di Stato ingegneria  (Read 18209 times)

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Offline Rambo3ITA

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Esame di Stato ingegneria
« on: 20 January , 2011, 10:19:26 AM »
Salve a tutti

Devo sostenere l'esame di abilitazione nella sessione di luglio. Tuttavia guardando le vecchie prove è lampante quanto la formazione universitaria possa essere carente e assolutamente insufficiente per sostenere l'esame con un buon grado di sicurezza.

Mi chiedo, e vi chiedo: da dove si parte?
Come si affrontano argomenti di cui spesso si ignora l'esistenza stessa?
Come si calcola, a mano, un telaio misto (di per se semplice) in ca e acciaio, secondo l'ntc 2008 tenendo conto del sisma con analisi statica equivalente? (qualche libro o link suggerito?)
Da cosa parto per conoscere e approfondire gli argomenti propri dei temi?

Aiut....
Ingegnere ferroviario... professore... ma a 40 anni ancora disegni aste e cerchietti...... Per me Christian Otto Mohr, tu, sei fuori...

Offline Ing. Edoardo

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #1 on: 20 January , 2011, 12:39:26 PM »
Il mio consiglio è che, se hai così tanti dubbi (meglio dire lacune sicuramente colmabili col tempo), io eviterei di far il tema di strutture e ti butti su qualcosa di semplice, tipo progettazione architettonica (non è mica un declassamento) o altro. COme ben sai se fai anche un solo errore nella progettazione strutturale ad un esame di stato, non è un bene.
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Offline Rambo3ITA

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Esame di Stato ingegneria
« Reply #2 on: 20 January , 2011, 15:41:20 PM »
Mah.. In realtà, per quanto non sia ancora un professionista, non sono nemmeno "da buttare". Il tema di progetto strutturale, per come ho visto, è in genere alla mia portata.. Tuttavia mi manca un incipit pratico che fa chiudere il cerchio.. Ad esempio, questo è un tema di esame tipico:



una isostatica e un semplice portale. Come si vede dal testo è richiesta un'analisi sismica per via statica equivalente.

La mia idea risolutiva era questa:
1) predimensionamento, materiali ed analisi dei carichi per ottenere poi i carichi permanenti strutturali e non, e i variabili
2) applicare i carichi alle strutture secondo le combinazioni: statica e sismica. Per la statica uso i coefficienti 0,9 1,3 1,5 e i gamma e gli PSI per permanenti variabili e combinazioni di neve e vento.

E qui ho il primo dubbio: ad esempio se la dominante è la neve, le due parti del tetto devo provarle con tre combinazioni, ad esempio tutto carico di neve, carico solo la parte orizzontale e poi in un'altra combinazione carico solo la parte obliqua?

Secondo dubbio: ho tre combinazioni con la neve anche sulla parte isostatica!

Poi ho il vento ma forse, data l'altezza della costruzione posso escluderlo..

3) applico la sollecitazione sismica, ma dalle mie parti se ho il sisma non ho la neve, essendo a quota del mare. Per via statica moltiplico l'accelerazione di base per la massa della struttura concentrata negli orizzontamenti e ottengo la forza orizzontale da applicare. Secondo i coefficienti della combinazione sismica.

4) A questo punto per il principio di sovrapposizioni effetti trovo momenti e tagli massimi nei vari punti notevoli della struttura ad esempio estremità e campate..

5) armo secondo i dettami dell'ntc e circolare.

Per l'acciaio ho tutto da vedere. Non ho idea. Mi potete dare qualche dritta a riguardo? Stasera mi vado a comprare un libro di quelli qui suggeriti. Magari teori-pratico.. Mi consigliate qualcosa di specifico?

PS:
- Secondo voi, a quale stato limite devo calcolarlo? SLU, SLE o entrambi?
- Per la determinazione dell'accelerazione, il T01  periodo proprio, quanti ne ho? essendo struttura mista, considerando la formula approssimata
T01=Ct*H3/4 ho due valori di ct poiché ho struttura mista...
- Il punto di applicazione.. dove applico questo centro di massa nel disegno di  cui sopra?
« Last Edit: 20 January , 2011, 16:43:39 PM by Rambo3ITA »
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zax2010

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #3 on: 20 January , 2011, 17:00:09 PM »
Rambo3ITA
Questo esercizio che ci sottoponi è complicato, ma è pieno di trucchetti che possono essere sfruttati a tuo favore.

Un primo spunto di riflessione: la parte di struttura in acciaio non è sismoresistente. La cerniera al piede ed in testa del pilastro (che a questo punto potrà essere sollecitato da solo sforzo normale) e la cerniera all'attacco con la parte in c.a. la rendono un "compasso" quando la struttura in c.a. si deforma sotto sisma.
Inoltre essa può staccarsi totalmente e rendersi autonoma (ed isostatica) per effetto anche dei carichi verticali.
Quindi le tue preoccupazioni su combinazioni di carico ecc. sono eccessive. Puoi calcolare la parte in acciaio in maniera autonoma per i carichi verticali (tutte le possibili disposizioni di neve, ecc.) dei carichi orizzontali (tipo vento o neve) non devi preoccuparti affatto perchè non generano alcuna sollecitazione su di essa.

Fatto questo potrai risolvere il telaio in c.a. con i carichi di sua pertinenza ed in cui nel nodo più basso avrai messo la sola reazione verticale (dipende dalla condizione di carico esaminata) che la struttura in acciaio esercita su di esso (e solamente verticale potrà essere questa reazione).

Dimemticavo. A questo punto da un punto di vista sismico la struttura non è più mista. Ma in c.a. e basta.
« Last Edit: 20 January , 2011, 17:03:06 PM by zax2010 »

Offline Rambo3ITA

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Esame di Stato ingegneria
« Reply #4 on: 20 January , 2011, 17:16:44 PM »
È vero.. Quindi in linea generale una struttura che per il suo modo di vincolo non si oppone al sisma posso rimuoverla ai fini del calcolo sismico sostituendola con le sue reazioni..

Tuttavia ho questo dubbio. Sollecitazioni orizzontali: la struttura in acciaio in virtù della sua massa, seppur bassa, genera una sollecitazione orizzontale  dovuta al sisma nella struttura in c.a. la quale va applicata nel nodo di collegamento a cerniera delle due strutture

A questo punto la mia struttura in ca ha due forze orizzontali. In più in tale nodo c'è comunque l'azione verticale dovuta ai pesi propri della struttura in acciaio Ho capito bene?

Secondo te in quale stato limite devo calcolarla? In tutti? Slv e sle e sld?

In questo caso devo tracciarmi anche tutti gli spettri di risposta, uno per ogni sl, con i quali calcolare la Fb orizzontale da sisma?
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zax2010

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #5 on: 20 January , 2011, 17:47:35 PM »
Si il tuo dubbio è corretto. Una azione orizzontale la struttura in acciaio (essendo dotata di massa, ed essendo il vincolo tra le strutture una cerniera e non un carrello scorrevole) la induce sulla struttura in c.a.

Leggo dalla traccia che la struttura viene posizionata ad Ancona.
Non so che materiale possiate portarvi dietro all'esame. Ma calcolarsi gli spettri senza conoscere le coordinate e senza le tabelle dell'INGV è impossibile.
Che dirti, nella vita reale certamente devi determinarti gli spettri SLV ed SLD.

Offline Rambo3ITA

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Esame di Stato ingegneria
« Reply #6 on: 20 January , 2011, 19:23:35 PM »
Alla luce di queste considerazioni proverò a risolvere la struttura e sporcarmi le mani.

Per la parte progettuale in acciaio, per progettarla IN PRATICA cosa mi devo studiare?
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Offline ing.Max

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #7 on: 20 January , 2011, 21:10:29 PM »
Immaginando che tu abbia a disposizione le dispense dei vari corsi di CA, ACCIAIO e SISMICA, e supponendo che tu stia cercando una guida con taglio prettamente "operativo" ti consiglio di visionare il materiale condiviso e le pubblicazioni di Carlo Sigmund.

http://www.sigmundcarlo.net/Pubblicazioni.html
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Offline Rambo3ITA

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Esame di Stato ingegneria
« Reply #8 on: 20 January , 2011, 22:38:23 PM »
Grazie Ing.Max.. Hai centrato formulato le ipotesi di partenza che avevo in mente...

Ps, visto il tuo avatar.. Se ti serve un marinaio conta su di me.. :-D
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zax2010

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #9 on: 20 January , 2011, 23:44:41 PM »
Torno su questo topic, ma spero di non dare consigli inopportuni.

Nel senso che il mio esame di abilitazione si svolse circa 22 anni fa (scritti a Novembre del 1988, e orali intorno a Marzo dell'anno successivo), e di esso ho un ricordo sbiaditissimo.
Essendo un ingegnere trasportista mi buttai a pesce morto sul progetto stradale (collegare i punti A e B con un tracciato... ecc., ecc.). Insomma nulla di trascendentale.
Mi ero tenuto pronto proprio per quel "tema" portandomi squadrette, righello, matite e anche il rapidograph (che utilizzai? boh!).
All'orale non ricordo proprio cosa mi chiesero, e, vista la assoluta non importanza del voto (allora in centoventesimi, adesso è ancora così?), non ricordo nemmeno il voto che mi appiopparono (non il massimo comunque, quello lo ricorderei).

Premesso questo e tornando al quesito che ci hai proposto, noto una notevole genericità nel tema stesso.
Ma questo, a mio avviso, non è un difetto, anzi!
Ritengo infatti che sia una cosa da sfruttare a proprio favore. Perchè a calcolare un telaio con carichi dati, siamo bravi tutti. Ma qui sono, e penso volutamente, lasciati nel vago tantissimi temi.
Perchè io immagino che la "voglia" dell'esaminatore sia quella di capire se il canditato, più che a risolvere il problema, sia in grado di "scoprire" quali sono i problemi, e quali sono i dati di base (gli input) perchè il problema venga adeguatamente numerizzato.

Vado in disordine:

1) Analisi dei carichi - Che solaio è pensabile (da 5.0 m) per la parte in cemento armato, e quale per la parte metallica.
2) Analisi dei carichi - Determinazione secondo normativa delle azioni neve e vento sulla struttura.
3) Analisi dei carichi - I 2 pezzi di struttura sono entrambe tamponate, oppure la parte metallica è una semplice tettoia? Che succede all'azione del vento in questo caso? Cosa cambia?
4) Analisi dei carichi - Ti ponevi il problema della distribuzione della neve sul tetto. Dalla norma dovresti trovare risposte sugli opportuni coefficienti da utilizzare.
5) Dimensionamento di massima - Prima di procedere con il calcolo definitivo mi pare opportuno procede ad un dimensionamento di massima. Una trave in c.a. da 9.0 m non è un giocattolino. Potrai procedere con schemi semplici (trave appoggiata-appoggiata o trave incastrata-incastrata), in modo da capire dove si va a parare più o meno.
6) Dimensionamento sismico - Definizione del fattore di struttura secondo norma di una simile struttura.
7) Dimensionamento sismico - Ammesso di riuscire a definire lo spettro sismico, calcolo delle masse, delle azioni orizzontali da sisma, e dimensionamento di massima dei pilastri, senza risolvere direttamente il portale, ma anche qui con schemi semplici (traverso infinitamente rigido, traverso incernierato ai piedritti) arrivare a dimensioni probabili per i pilastri.
8) Dimensionamento sismico - Far presente che per una struttura monopiano come questa la GDR trave-colonna non "vale" ma quella momento-taglio si.

Guarda, penso che già solamente per questo, non avendo esperienza, ma solamente lo studio alle spalle, ti passeranno tutte le ore della prova.
Probabilmente alla fine non riuscirai nemmeno a risolverlo definitivamente il tuo portale. Nè tanto meno a fare tutte le verifiche sezionali di trave e pilastri (flessione e taglio slu, sle tensionale, sle di fessurazione, ecc.)

Ma questo poco importa. Avrai dimostrato che hai acquisito un metodo di lavoro, in cui dai contezza di quali sono i dati che governano il problema, che alcuni di essi vengono ricercati nella norma, e che tu sai che ci sono e dove trovarli, che le varie scelte ed alternative vengono valutate attentamente e che ognuna porta a dei risultati differenti, ecc.

Insomma, io ritengo che sia questa la cosa importante.

Comunque, vuoi una chicca, una cosa che a mio avviso salterebbe positivamente subito all'occhio dell'esaminatore? Abbozza un disegno ed una possibile verifica della connessione a cerniera della parte metallica con quella in c.a. Studia e guarda in qualsiasi libro di strutture metalliche come sia possibile realizzare la cerniera dello schema nella realtà.

Ma per scaricarmi della responsabilità di ciò che dico, vorrei che gli altri colleghi che ci leggono, e che magari hanno fatto l'esame un pò più recentemente, mi smentiscano se ho detto delle cose che hanno poco senso in funzione di come effettivamente si svolge la prova.
« Last Edit: 20 January , 2011, 23:51:21 PM by zax2010 »

Offline Rambo3ITA

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #10 on: 21 January , 2011, 11:01:55 AM »
Grazie zax.

Allora: i punti 1-5 mi sono chiari.
5) per 9 metri devo andare su precompresso? Dopo però ho una ulteriore complicazione nelle combinazioni (ho la precompressione)
6) fattore di struttura - come lo calcolo in questo caso in cui c'è una parte in acciaio? posso supporre che non ci siano effetti torsionali (forse si data la semplificazione prescritta nel testo)?
Per evitare ulteriori complicazioni in fase di verifica dei nodi pensavo di lavorare in CDB - Che ne pensate?
7) Buio completo su come predimensionare la parte in acciaio. Per quella in c.a. tanto tanto. Inviluppo momenti di schemi incastro incastro e cerniera cerniera e ottengo un ordine di grandezza del momento
8 ) GDR: Oddio... non conosco il problema di gerarchia momento-taglio. O perlomeno non in questi termini... Cosa intendi?

Progetto e verifica giunto.. devo ancora vedere tutta la parte dell'acciaio che durante il mio corso di Tecnica delle costruzioni non è stata fatta per nulla...  :muro:

Non preoccuparti per le "responsabilità" una volta che ho capito la filosofia di lavoro le cose le vado a chiedere anche ai professori su all'università, o all'ordine.
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Offline ing.Max

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #11 on: 21 January , 2011, 11:24:25 AM »
5) il fattore di struttura si calcola in base agli elementi sismoresistenti che in questo caso sono solo in CA
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Offline ing.Max

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #12 on: 21 January , 2011, 11:26:18 AM »
8.) duttilità locale: la rottura fragile (taglio) va evitata a favore di una rottura duttile (flessione) ---> sovraresistenza a taglio
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Offline ing.Max

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #13 on: 21 January , 2011, 11:32:53 AM »
5) 9 metri possono rendere una trave tradizionale antieconomica rispetto ad una precompressa, ma non irrealizzabille.
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Offline Rambo3ITA

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Re:Esame di Stato ingegneria
« Reply #14 on: 21 January , 2011, 11:54:43 AM »
5) il fattore di struttura si calcola in base agli elementi sismoresistenti che in questo caso sono solo in CA
Hai ragione, mi sono espresso male: volevo chiedere se la struttura è ipotizzabile come regolare anche in alzato, data la copertura inclinata

8.) duttilità locale: la rottura fragile (taglio) va evitata a favore di una rottura duttile (flessione) ---> sovraresistenza a taglio
Ok, chiaro. Particolare attenzione alle staffe in zona critica quindi... Devo vedere se nella norma è prescritto qualcosa in particolare che mi sfugge

5) 9 metri possono rendere una trave tradizionale antieconomica rispetto ad una precompressa, ma non irrealizzabille.
Ok, magari nello svolgimento posso citare che la trave può essere anche in C.A.P. per ridurne le dimensioni.. Ma visto che magari è possibile farla normale e semplificare qualcosa..
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