Giornata Tecnica da Piave Servizi, 11 aprile 2024 | RENZI Daniele
STRUCTURAL ANALYSIS AND DESIGN OF STEEL CONSTRUCTIONS
1. 11
STRUCTURAL ANALYSIS AND DESIGN
OF STEEL CONSTRUCTIONS
Franco Bontempi
Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facolta’ di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Universita’ di Roma
franco.bontempi@uniroma1.it
10. 1010
Bio
• Born 1° April 1963.
• 1982 -1988, Laurea (5-year degree, equivalent with MEng + MSc)
Politecnico di Milano.
• 1989 -1993, PhD in Structural Engineering Politecnico di Milano
• 1992-1998, Assistant Professor of Structural Analysis and Design
Ricercatore nelle discipline Scienza e Tecnica delle Costruzioni”)
Politecnico di Milano.
• 1998-2000, Associate Professor of Structural Analysis and Design
(Professore Associato di Tecnica delle Costruzioni) University of
Rome La Sapienza, School of Engineering.
• 2000-today, Professor of Structural Analysis and Design
(Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni) University of
Rome La Sapienza, School of Civil and Industrial Engineering.
18. 1818
Processo di analisi
e processo di sintesi (1)
DATI
CALCOLO
RISULTATI
START
END
START
END
MODIFICA
K=K+1
K=0
DATI
K
CALCOLO
RISULTATI
K
TEST
SI’ NO
Pre-processing
Post-processing
19. 1919
Processo di analisi
e processo di sintesi (2)
START
END
MODIFICA
K=K+1
K=0
DATI
K
CALCOLO
RISULTATI
K
TEST
SI’ NO
ANALISI
SINTESI
25. 25
Flusso di informazioni che porta alla
soluzione del problema strutturale
CALCOLO
DATI
Dominio
strutturale
Condizioni
al contorno
Modello della Struttura
Modello delle Azioni
RISULTATI
Quantità globali/integrali
vs. locali/puntuali
Quantità primarie
vs. secondarie
26. GERARCHIA DEI RISULTATI
1. Aspetti qualitativi e quantitativi globali:
– Deformata complessiva (spostamenti globali, rispetto dei vincoli,
simmetrie - antisimmetrie);
– Quantità statiche globali (peso proprio, risultanti complessive,
reazioni vincolari);
– Risposta strutturale complessiva come curva carico-spostamento,
ovvero percorso di equilibrio;
2. Aspetti qualitativi e quantitativi locali:
– Sollecitazioni (momenti, azione assiale, taglio) e risultanti sezionali
(o di una parte di struttura);
3. Comportamenti e risposte locali:
– Deformazioni e sforzi;
– Fessurazioni, danneggiamento, …
26
27. CATEGORIE DI ANALISI
• Statica: senza effetti inerziali (masse presenti
solo come fonti di carichi gravitazionali e
incognite cinematiche solo gli spostamenti);
• Dinamica: con effetti inerziali (masse fonte di
forze inerziali e incognite cinematiche
spostamenti, velocità e accelerazioni);
• Quasi-statica: senza effetti inerziali ma con
evoluzione nel tempo dei carichi o della struttura
in termini di configurazione (costruzione per
fasi,…) o delle sue caratteristiche (degrado,
comportamento termo-plastico, …). 27
28. Fire resistance (3D)
R = structural resistance
T = temperature
t = time
T=T(t)
R=R(t,T)=R(t,T(t))=R(t)
28
33. LINEARITA’
i. Il materiale è elastico lineare;
ii. Gli spostamenti sono piccoli;
iii. I vincoli sono perfetti e bilateri
iv. Non ci sono stati di sforzo iniziale 33
34. 1.La soluzione esiste sempre;
2.La soluzione è sempre unica;
3.Vale la sovrapposizione degli effetti.
34
Conseguenze della linearita’
35. Percorso di equilibrio di una struttura
1
2
A
O
B
C
D
Comportamento
Lineare < > Non lineare
Comportamento
Pre-critico < > Post-critico
E
Pmax
Peff
Py
Δy Δmax Δult
Parametro di spostamento Δ
ParametrodicaricoP
Δe
35
37. 1.La soluzione può non esistere (collasso);
2.La soluzione può non essere unica;
3.Non vale la sovrapposizione degli effetti.
37
Conseguenze della nonlinearita’
38. (a) dominio non convesso;
(b) percorso di carico curvilineo
38
Necessità di seguire tutto il percorso di carico.
58. Percorso di equilibrio di una struttura
1
2
A
O
B
C
D
Comportamento
Lineare < > Non lineare
Comportamento
Pre-critico < > Post-critico
E
Pmax
Peff
Py
Δy Δmax Δult
Parametro di spostamento Δ
ParametrodicaricoP
Δe
58
80. Sintesi dei risultati: elemento critico
0
4
Lo scenario D4
è quello più cattivo:
l’elemento strutturale
critico individuato è la
colonna più esterna!
80
81. Percorso di equilibrio di una struttura
1
2
A
O
B
C
D
Comportamento
Lineare < > Non lineare
Comportamento
Pre-critico < > Post-critico
E
Pmax
Peff
Py
Δy Δmax Δult
Parametro di spostamento Δ
ParametrodicaricoP
Δe
81
87. Instabilità
e sensibilità alle imperfezioni
A
O
B
Pmax
Py
Δy Δmax
Parametro di spostamento Δ
ParametrodicaricoP
H
F
Pcr
Preal
Pmax
Pcr
Preal
I
G
primario
secondario
secondario
87
94. 3300183 183777 627
960 3300 m 810
+77.00 m
+383.00 +383.00
+54.00
+118.00
+52.00 +63.00
3300183 183777 627
960 3300 m 810
+77.00 m
+383.00 +383.00
+54.00
+118.00
+52.00 +63.00
CONTROL DEVICES
SOIL BEHAVIOR
MATERIAL NONLINEARITY
SOIL/STRUCTURE INTERFACE CONTACT
HANGERS
TOWERS
MAIN CABLES
GEOMETRIC NONLINEARITY
Nonlinearity
94
95. 3300183 183777 627
960 3300 m 810
+77.00 m
+383.00 +383.00
+54.00
+118.00
+52.00 +63.00
3300183 183777 627
960 3300 m 810
+77.00 m
+383.00 +383.00
+54.00
+118.00
+52.00 +63.00
STRUCTURAL MODEL
LOADING SYSTEM
GEOMETRY AND MATERIAL
Uncertainty
95
107. STRUCTURAL
MODELING
CODE
Global Frame Models Local Models
Frame
Work
Substruct-
ured Models
STRUCTURAL
MODELING
CODE
Global Frame Models Local Models
Frame
Work
Substruct-
ured Models
107
structural configurations
specificity of the modeling
commercial
codes
Messina Strait Bridge
128. 128128
A B
Principio di Saint Venant
• I sistemi A e B di carichi applicati sul corpo sono
staticamente equivalenti, ovvero hanno le stesse
risultanti globali
157. FB Dalian, June 2008 157
NODAL REGIONS
DIFFUSIVE REGIONS
157
158. 158
CONFRONTI FORME MODALI DEI MODELLI SHELL ISOP4, ISOP8 E FRAME
Gruppo 1
Modello Frame
T = 0.390 s.
Modo 1
Modello Shell ISOP4Modello Shell ISOP8
T = 0.365 s.
Modo 1
T = 0.360 s.
Modo 97
159. 159
CONFRONTI FORME MODALI DEI MODELLI SHELL ISOP4, ISOP8 E FRAME
Gruppo 2
Modello Frame
T = 0.272 s.
Modo 2
Modello Shell ISOP4Modello Shell ISOP8
T = 0.275 s.
Modo 2
T = 0.280 s.
Modo 98
160. 160
CONFRONTI FORME MODALI DEI MODELLI SHELL ISOP4, ISOP8 E FRAME
Gruppo 5
Modello Frame
T = 0.137 s.
Modo 4
Modello Shell ISOP4Modello Shell ISOP8
T = 0.150 s.
Modo 5
T = 0.170 s.
Modo 119
161. 161
CONFRONTI FORME MODALI DEI MODELLI SHELL ISOP4, ISOP8 E FRAME
Gruppo 8
Modello Frame
T = 0.094 s.
Modo 9
Modello Shell ISOP4Modello Shell ISOP8
T = 0.131 s.
Modo 8
T = 0.138 s.
Modo 146
184. SISTEMA
STRUTTURALE PRINCIPALE
ZONE SPECIALI DI
IMPALCATO
SISTEMA DI
RITEGNO/SOSTEGNO
SISTEMA
STRUTTURALE
SECONDARIO
SISTEMA DI
SOSPENSIONE
IMPALCATO CORRENTE
FONDAZIONI DELLE TORRI
ANCORAGGI
TORRI
SELLE
CAVI PRINCIPALI
PENDINI
CASSONI STRADALI
CASSONE FERROVIARIO
TRAVERSO
INTERNE
TERMINALI
SISTEMA STRUTTURALE
AUSILIARIO
STRADALE
FERROVIARIO
FUNZIONAMENTO
MANUTENZIONE
EMERGENZA
PONTE
MACROLIVELLO
MESOLIVELLO
184
185. 185
Individuazione delle
VARIABILI di progetto
per ciascun elemento
Individuazione degli
ELEMENTI
per ciascun componente
Individuazione dei
COMPONENTI
di ciascuna sottostruttura
SOTTOSTRUTTURAZIONE
del sistema globale
per lo studio di dettaglio
delle singole prestazioni
SISTEMA DI
RITEGNO/SOSTEGNO
FONDAZIONI DELLE TORRI
ANCORAGGI
TORRI
186. LATO SICILIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
MOVIMENTI DI TERRA
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
ZAVORRA
LATO SICILIA
LATO CALABRIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
ARMATURE
CARPENTERIE
DIAFRAMMI
GETTI IN C.A.
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
Calcestruzzo
TRATTAMENTI TERRENI
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Cubature
Tecniche di intervento
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Profondità
Peso
Cubatura
Classe di calcestruzzzo
Granulometria degli aggregati
Altezza
Lunghezza
Altezza
Lunghezza
Spessore
Profondità
Tipologia
Configurazione
Tecniche di costruzione
Tecniche di intervento
Tecniche di intervento
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Distanza dalla torre
Configurazione
Quota
Tecniche di costruzione
Inclinazione sistemi ancoraggio
Tecniche di intervento
Tipologia strutturale
Rapporto freccia/luce
Franco per la navigazione marit.
Posizionamento e tracciato
Tipologia impalcato
Profilo longitudinale impalcato
FONDAZIONI
DELLE ANTENNE
FOUNDATIONS OF
PYLONS
ANTENNA LATO SICILIA
ANTENNA LATO CALABRIA
GAMBE ELEM. CORRENTI
CONCIO DI BASE
TRAVERSI
CONCIO DI SOMMITÀ
ELEMENTI SECONDARI
ACCESSI ED ARREDI
CARRIPONTE DI SERVIZIO
DISP. CONTR. VORTEX-SHEDDING
Trazione ferroviaria
Illuminazione stradale interna
Illuminazione stradale esterna
Smaltimento liquidi nocivi
Distrib. e alim. elettrica
LATO SICILIA
LATO CALABRIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
MOVIMENTI DI TERRA
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
ZAVORRA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
MOVIMENTI DI TERRA
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
ZAVORRA
TESTATA DI ANCORAGGIO
PIASTRE DI ANCORAGGIO
BARRE PRECOMPRESSIONE
MANICOTTO DI RACCORDO
TESTATA DI ANCORAGGIO
PIASTRE DI ANCORAGGIO
BARRE PRECOMPRESSIONE
MANICOTTO DI RACCORDO
LATO SICILIA
LATO CALABRIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
ARMATURE
CARPENTERIE
DIAFRAMMI
GETTI IN C.A.
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
Calcestruzzo
TRATTAMENTI TERRENI
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
LATO CALABRIA
LATO SICILIA
CAMPATA LATO CALABRIA
CAMPATA LATO SICILIA
FUNI
FILI
CAMPATA CENTRALE
FILO D’AVVOLGIMENTO
Grigliati interni
Grigliati esterni
Sistemi di ritenuta
Barriere
Accessi
Drenaggi
Segnaletica stradale
Sovrastruttura stradale
Marciapiedi ferroviari
Armamento ferroviario Grigliati interni
Grigliati esterni
Barriere
Accessi
Sistemi di ritenuta
Drenaggi
Segnaletica ferroviaria
Rotaie
Blocchi di fissaggio
Piastra interna-esterna
Traversine
Telaio di linea
Sistemi meccanici
Sistemi elettrici
Deumidificazione
Impermeabilizzazione
Protezioni
meccaniche
Sistema di
monitoraggio
Equipaggiamenti
Carri-ponte di servizio
Ascensori-montacarichi
Traslatori sui cavi
Sistema di
monitoraggio
Sistemi meccanici
Sistemi elettrici
Equipaggiamenti Alimentazione idrica
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
ANCORAGGI
ANCHORAGES
Cubature
Tecniche di intervento
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Profondità
Peso
Cubatura
Classe di calcestruzzzo
Granulometria degli aggregati
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Diametro
Lunghezza
Numero
Classe di acciaio
Diametro
Classe di acciaio
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Cubature
Tecniche di intervento
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Diametro
Classe di acciaio
Peso
Classe
Cubatura
Granulometria degli aggregati
Profondità
Peso
Cubatura
Classe di calcestruzzo
Granulometria degli aggregati
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Diametro
Lunghezza
Numero
Classe di acciaio
Diametro
Classe di acciaio
Scala di accesso
Classe
Portata
Dimensioni
Massa
Smorzamento
Costante elastica
GAMBE ELEM. CORRENTI
CONCIO DI BASE
TRAVERSI
CONCIO DI SOMMITÀ
ELEMENTI SECONDARI
Altezza
Lunghezza
Spessore
Profondità
Tipologia
Configurazione
Tecniche di costruzione
Tecniche di intervento
Tecniche di intervento
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Distanza dalla torre
Configurazione
Quota
Tecniche di costruzione
Inclinazione sistemi ancoraggio
Tecniche di intervento
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Distanza dalla torre
Configurazione
Quota
Tecniche di costruzione
Inclinazione sistemi ancoraggio
Tecniche di intervento
Altezza dei conci
Assemblaggio dei conci
Altezza sez. trasversale
Altezza teorica
Larghezza sez. trasversale
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
SISTEMI FRANGIVENTO
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Spessore
Modalità di connessione
Rapporto vuoto/pieno
Curvatura
Modalità di assembl. dei conci
Larghezza
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
TIRAFONDI
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Classe Acciaio
Diametro
Lunghezza
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Altezza
Assemblaggio
Altezza sez. trasversale
Larghezza sez. trasversale
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Assemblaggio dei conci
Altezza teorica
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
SISTEMI FRANGIVENTO
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Spessore
Modalità di connessione
Rapporto vuoto/pieno
Curvatura
Modalità di assembl. dei conci
Larghezza
Altezza
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Altezza dei conci
Altezza sez. trasversale
Larghezza sez. trasversale
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
TIRAFONDI
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Classe Acciaio
Diametro
Lunghezza
Altezza
ACCESSI ED ARREDI
CARRIPONTE DI SERVIZIO
DISP. CONTR. VORTEX-SHEDDING
Scala di accesso
Classe
Portata
Dimensioni
Massa
Smorzamento
Costante elastica
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Altezza
Assemblaggio
Altezza sez. trasversale
Larghezza sez. trasversale
SELLE
SADDLES
PIASTRE
IRRIGIDIMENTI
SALDATURE
CENTINA
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Curvatura
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Classe acciaio
Curvatura
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Curvatura
PIASTRE
IRRIGIDIMENTI
SALDATURE
CENTINA
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Curvatura
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Classe acciaio
Curvatura
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Lunghezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Curvatura
Interasse cavi
Interasse coppie di cavi
Numero funi per cavo
Area nominale cavo
Sistema di tessitura
Luce della campata
Diametro funi
Area nominale funi
Diametro fili
Numero fili per funi
Classe acciaio
Lunghezza fili
Diametro
Classe acciaio
Passo
Sistema di costipamento
FUNI
FILI
FILO D’AVVOLGIMENTO
Numero funi per cavo
Area nominale cavo
Sistema di tessitura
Luce della campata
Diametro funi
Area nominale funi
Diametro fili
Numero fili per funi
Classe acciaio
Lunghezza fili
Diametro
Classe acciaio
Passo
Sistema di costipamento
FUNI
FILI
FILO D’AVVOLGIMENTO
Numero funi per cavo
Area nominale cavo
Sistema di tessitura
Luce della campata
Diametro funi
Area nominale funi
Diametro fili
Numero fili per funi
Classe acciaio
Lunghezza fili
Diametro
Classe acciaio
Passo
Sistema di costipamento
FUNI
FILI
COLLARI
DISTANZIATORI MECCANICI
CAPICORDA E SNODI
SMORZATORI
Diametro fili
Numero fili per funi
Classe acciaio
Lunghezza fili
Classe acciaio
Spessore
Diametro
Sistema di fissaggio
Passo
Spessore
Interasse funi
Classe acciaio
Sistema di fissaggio
Diametro
Lunghezza
Classe acciaio
Tipologia snodo
Tipologia
Caratteristiche meccaniche
Materiale
Interasse
Caratteristiche viscose
Configurazione geometrica
Interasse pendini
Diametro funi
Area nominale funi
Numero di funi per pendino
Disposizione geometrica
PIASTRE LATERALI
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
RIBS
SALDATURE
Altezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Spessore
Classe acciaio
Interasse
Tipologia
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Area resistente
Momenti d’inerzia
PIASTRE LATERALI
IRRIGIDIMENTI
LONGITUDINALI
RIBS
SALDATURE
Spessore
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Classe acciaio
Interasse
Tipologia
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Area resistente
Momenti d’inerzia
Forma della sezione
Lunghezza del componente
Variazione delle componenti
Larghezza del cassone
Altezza del cassone
Forma della sezione
Lunghezza del componente
Luce campate laterali
Variazione delle componenti
Larghezza dell’impalcato
Connessione cassoni-traverso
Larghezza del cassone
Altezza del cassone
Forma della sezione
Lunghezza del componente
Variazione delle componenti
Larghezza del traverso
Altezza del traverso
PIASTRA SUPERIORE
PIASTRA INFERIORE
PIASTRE LATERALI
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
RIBS
SALDATURE
Larghezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Larghezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Classe acciaio
Interasse
Tipologia
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Area resistente
Momenti d’inerzia
PISTONI LONGITUDINALI
PISTONI TRASVERSALI
PIASTRA SUPERIORE
PIASTRA INFERIORE
PIASTRE LATERALI
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
RIBS
SALDATURE
Larghezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Larghezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Lunghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Larghezza
Classe acciaio
Altezza
Spessore
Classe acciaio
Interasse
Tipologia
Classe acciaio
Modalità realizzativa
Tipologia
Tipologia
Caratteristiche meccaniche
Materiale
Caratteristiche viscose
Tipologia
Caratteristiche meccaniche
Materiale
Caratteristiche viscose
Area resistente
Momenti d’inerzia
APPOGGI DI ESTREMITÀ
GIUNTI DILATAZIONE FERR.
GIUNTI DILATAZIONE STRAD.
Gradi di libertà
Tipologia
Caratteristiche meccaniche
Materiale
Scorrimento
Tolleranza
Tipologia
Caratteristiche meccaniche
Materiale
Scorrimento
Gradi di libertà
Tipologia strutturale
Rapporto freccia/luce
Franco per la navigazione marit.
Posizionamento e tracciato
Tipologia impalcato
Profilo longitudinale impalcato
FONDAZIONI
DELLE ANTENNE
FOUNDATIONS OF
PYLONS
ANTENNE
PYLONS
CAVI PRINCIPALI
MAIN CABLES
PENDINI
HANGERS
CASSONE
FERROVIARIO
RAILWAY BOX
TRAVERSO
CROSS GIRDER
TERMINALI
OUTER
INTERNE
INNER
ZONE SPECIALI DI
IMPALCATO
APPROACH SPAN
SISTEMA DI
SOSPENSIONE
SUSPENSION SYSTEM
SISTEMA
STRUTTURALE
PRINCIPALE
MAIN
STRUCTURAL
SYSTEM
IMPALCATO
CORRENTE
BRIDGE DECK
SISTEMA DI
SOSTEGNO/RITEGN
O
SUPPORTING
CONDITION
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
CASSONI
STRADALI
HIGHWAY BOXES
PONTE
Sistema strutturale
secondario
Secondary
structural system
Sistema strutturale
ausiliario
Auxiliary
structural system
Stradale
Highway system
Ferroviario
Railway system
Funzionamento
Operation
Manutenzione
Maintenance
Emergenza
Emergency
ANTENNA LATO SICILIA
GAMBE ELEM. CORRENTI
CONCIO DI BASE
TRAVERSI
CONCIO DI SOMMITÀ
ELEMENTI SECONDARI
ACCESSI ED ARREDI
CARRIPONTE DI SERVIZIO
DISP. CONTR. VORTEX-SHEDDING
LATO SICILIA
LATO CALABRIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
MOVIMENTI DI TERRA
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
ZAVORRA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
MOVIMENTI DI TERRA
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
ZAVORRA
TESTATA DI ANCORAGGIO
PIASTRE DI ANCORAGGIO
BARRE PRECOMPRESSIONE
MANICOTTO DI RACCORDO
TESTATA DI ANCORAGGIO
PIASTRE DI ANCORAGGIO
BARRE PRECOMPRESSIONE
MANICOTTO DI RACCORDO
LATO SICILIA
LATO CALABRIA
TRATTAMENTI TERRENI
GETTI IN C.A.
JET-GROUNDING
ARMATURE
CARPENTERIE
DIAFRAMMI
GETTI IN C.A.
ARMATURE
CARPENTERIE
CALCESTRUZZO
Calcestruzzo
TRATTAMENTI TERRENI
JET-GROUNDING
DIAFRAMMI
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
ANCORAGGI
ANCHORAGES
Cubature
Tecniche di intervento
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Classe di acciaio
Peso
Diametro
Cubatura
Classe
Granulometria degli aggregati
Profondità
Peso
Cubatura
Classe di calcestruzzzo
Granulometria degli aggregati
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Diametro
Lunghezza
Numero
Classe di acciaio
Diametro
Classe di acciaio
Classe di calcestruzzo
Tecniche di intervento
Classe di calcestruzzo
Altezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Tecniche di costruzione
Cubature
Tecniche di intervento
Copriferro
Lunghezza
Interferro
Passo
Diametro
Classe di acciaio
Peso
Classe
Cubatura
Granulometria degli aggregati
Profondità
Peso
Cubatura
Classe di calcestruzzo
Granulometria degli aggregati
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Lunghezza
Spessore
Classe di acciaio
Diametro
Lunghezza
Numero
Classe di acciaio
Diametro
Classe di acciaio
Scala di accesso
Classe
Portata
Dimensioni
Massa
Smorzamento
Costante elastica
Altezza
Lunghezza
Spessore
Profondità
Tipologia
Configurazione
Tecniche di costruzione
Tecniche di intervento
Tecniche di intervento
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Distanza dalla torre
Configurazione
Quota
Tecniche di costruzione
Inclinazione sistemi ancoraggio
Tecniche di intervento
Altezza
Lunghezza
Larghezza
Distanza dalla torre
Configurazione
Quota
Tecniche di costruzione
Inclinazione sistemi ancoraggio
Tecniche di intervento
Altezza dei conci
Assemblaggio dei conci
Altezza sez. trasversale
Altezza teorica
Larghezza sez. trasversale
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
SISTEMI FRANGIVENTO
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Spessore
Modalità di connessione
Rapporto vuoto/pieno
Curvatura
Modalità di assembl. dei conci
Larghezza
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Altezza
IRRIGIDIMENTI TRASVERSALI
IRRIGIDIMENTI LONG.
PIASTRE LATERALI
SALDATURE
TIRAFONDI
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Classe Acciaio
Spessore
Passo
Modalità di connessione
Larghezza
Lunghezza
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Modalità di assembl. dei conci
Classe Acciaio
Diametro
Lunghezza
Altezza
PIASTRE LATERALI
Classe Acciaio
Spessore
Classe Acciaio
Larghezza
Spessore
Modalità di connessione
Lunghezza
Altezza
Assemblaggio
Altezza sez. trasversale
Larghezza sez. trasversale
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Classe Acciaio
Tipologia strutturale
Rapporto freccia/luce
Franco per la navigazione marit.
Posizionamento e tracciato
Tipologia impalcato
Profilo longitudinale impalcato
FONDAZIONI
DELLE ANTENNE
FOUNDATIONS OF
PYLONS
ANTENNE
PYLONS
SISTEMA DI
SOSTEGNO/RITEGN
O
SUPPORTING
CONDITION
= 1
= 2
= n
= 1
= 2
= n
186
194. 194194
STRUCTURE ESSENTIALS
• Micro-level:
local size of the sections, i.e. thickness, area,
inertia, … (Detailed Geometry)
• Meso-level:
form of the structural element or structural
part (substructure), i.e. main longitudinal
axis, curvature, profile, … (Global Geometry)
• Macro-level:
connections of the different structural parts
(Load Path)
195. 195195
OPTIMIZATION LEVELS
195
Micro-level:
local size of the
sections, i.e. thickness,
area, inertia, …
(Detailed Geometry)
Meso-level:
form of the structural
element or structural part
(substructure), i.e. main
longitudinal axis,
curvature, profile, …
(Global Geometry)
Macro-level:
connections of the
different structural
parts (Load Path)
198. 198198
Semplicità
• Il criterio più generale di progetto riguarda la
semplicità: per l’Ingegneria Strutturale, questo è
un valore fondamentale, perché pone i
fondamenti per la certezza di comportamento.
• Questo vale diventa, quindi, una strategia
globale per non introdurre ulteriori complessità
in un ambiente già di per se altamente incerto.
• Vale anche per indirizzare nella maniera
più diretta è più dolce il flusso tensionale
199. 199199
Regolarità geometrica
e simmetria
• La regolarità geometrica riguarda la disposizione
in pianta ed in elevazione della struttura; è
consigliata l’adozione di una configurazione
geometrica chiara, lineare, con limitate
eccentricità e variazioni brusche di masse o
rigidezze, con possibili simmetrie e ripetizioni.
• Questo e’ un criterio che riguarda tutte le scale
strutturali, dai componenti all’intera struttura: si
pensi alle connessioni delle aste nelle strutture
reticolari al fine di evitare sollecitazioni parassite
o alla disposizione di un intero edificio.
200. 200200
Ridondanza e iperstaticità
• La ridondanza strutturale consiste nel prevedere
la duplicazione dei percorsi e dei meccanismi
resistenti, ponendoli in parallelo, in modo da
assicurare la sicurezza globale dell’opera anche
in caso di crisi da parte di un sistema resistente.
A questa si accosta il concetto di iperstaticità,
che consiste nel progettare strutture con vincoli
ed interconnessioni sovrabbondanti rispetto alla
quantità strettamente necessaria.
• Entrambi i criteri assumono un ruolo nel governo
del comportamento strutturale, indirizzando nelle
dovute forme le modalità di collasso.
201. 201201
Prevedibilità nel tempo
• Riguarda la necessità di utilizzare materiali,
componenti o soluzioni il cui comportamento sia
il più possibile prevedibile.
• Anche in questo caso, alterazioni brusche ed
imprevedibili dei comportamenti meccanici di
materiali e componenti, che si ripercuotano sulla
risposta strutturale complessiva, non possono
essere accettabili.
202. 202202
Principio di precauzione
• Il criterio si rivolge alla scelta dei materiali e
prodotti strutturali da usare nelle opere affinché
si possa garantire il rispetto dei requisiti
precedentemente indicati.
• Per poter essere utilizzato ai fini strutturali, un
materiale o un componente devono avere
caratteristiche geometriche, chimiche, fisiche e
meccaniche, certe.
• In termini più generali, si fa riferimento
all’attenzione che si deve rivolgere all’ambiente.
218. 218218
Requisiti strutturali
• Condizioni di esercizio:
– Rigidezza
• Condizioni ultime:
– Resistenza
– Stabilita’
– Duttilita’
– Durabilita’
• Condizioni estreme:
– Robustezza
– Resilienza
• Configurazione nominale
della struttura
• Configurazione
danneggiata della
struttura
219. 219219
Levels of Structural Crisis
UsualULS&SLS
VerificationFormat
Structural Robustness
Assessment
1st level:
Material
Point
2nd level:
Element
Section
3rd level:
Structural
Element
4th level:
Structural
System
224. 224224
Bad vs Good Collapse
STRUCTURE
& LOADS
Collapse
Mechanism
NO SWAY
“IMPLOSION”
OF THE
STRUCTURE
“EXPLOSION”
OF THE
STRUCTURE
is a process in which
objects are destroyed by
collapsing on themselves
is a process
NOT CONFINED
SWAY
297. The nature of optimum (2)
297
A sub-optimal solution
to a problem is one
that is less than perfect.
Slack situation: loose and not pulled tight.
297
363. • Attraverso il valore di rigidezza adimensionale e
conoscendo le proprietà inerziali delle travi si
può ricavare il valore della rigidezza della molla
rotazionale che modella il comportamento del
collegamento attraverso la seguente
espressione:
- E modulo di elasticità dell’acciaio;
- J momento d’inerzia dell’elemento;
- l lunghezza dell’elemento.
Collegamenti semi-rigidi
363
388. Lunghezza asta [ m ] I = 0.18% (C.D.M. 08) I = 0.30% I = 0.35% I = 0.40%
L asta 1-2-3 = 1.34 0.0023 0.0040 0.0047 0.0054
L asta 4 = 1.20 0.0021 0.0036 0.0042 0.0048
L asta 5 = 2.43 0.0042 0.0073 0.0085 0.0097
Le imperfezioni delle
diagonali sono
proporzionali agli
spostamenti del primo
modo di buckling
21 43 5
388
416. Collegamento tra 2 HEM900 e 2 HEM 500
• N = -4803
kN
• M2 = 52
kNm
• M3 = 55
kNm
Le ali della colonna superiore fuoriescono dalla sagoma
della colonna inferiore di circa 150 mm 416
418. Collegamento tra 2 HEM500 e HEM900
• N = -2442 kN
• M2 = 24,5 kNm
• M3 = 70 kNm
Le ali della colonna superiore fuoriescono dalla sagoma
della colonna inferiore di circa 150 mm. La sola piastra,
però, non è sufficiente a ridistribuire le tensioni tra la
colonna superiore e la colonna inferiore.
418