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Macro elementi finiti assemblaggio di lastre: un modello per costruzioni in muratura

Informazioni tesi

  Autore: Salvatore Arbolino
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2005-06
  Università: Seconda Università degli Studi di Napoli
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Civile
  Relatore: Vincenzo Minutolo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 170

Gli edifici in muratura sono sovente costituiti da un insieme di elementi strutturali interconnessi tra loro, per formare un complesso altamente iperstatico, che basa il suo equilibrio sul comportamento d’insieme.
È quindi difficile riuscire a tener conto dell’insieme delle strutture con dei modelli semplici; essi sono utili al fine di avvicinarsi progressivamente al funzionamento della struttura, ma al momento di approfondirne la staticità globale è opportuno schematizzarla mediante modelli di calcolo più complessi.
Il metodo di calcolo che ho approfondito è quello agli elementi finiti che consiste nel suddividere una struttura continua in una serie di elementi, collegati tra loro da un sistema di nodi; quanto più la discretizzazione della struttura è raffinata, tanto più i risultati si avvicinano agli stati deformativo-tensionali reali.
Il metodo è molto sofisticato e l’elaborazione è resa possibile solo grazie all’aiuto degli elaboratori elettronici; i programmi di calcolo che utilizzano questo metodo sono semplici nell’utilizzo e allo stesso tempo molto potenti ed affidabili nell’analisi strutturale.
Ciò non esenta dal fatto che per realizzare delle modellazioni quanto più prossime alla realtà, bisogna conoscere il programma di calcolo utilizzato e quindi la metodologia per fornire i dati, occorre analizzare al meglio il funzionamento delle strutture stesse, i vincoli e le caratteristiche dei materiali.
Nell’ambito della tesi, si affronta in particolar modo l’analisi agli elementi finiti, usando una formulazione isoparametrica generalizzata e la procedura di Condensazione Statica. Le fasi in cui si articola l’analisi strutturale agli elementi finiti sono state implementate in un codice di calcolo automatico denominato MACROFEM, sviluppato con il linguaggio VISUAL BASIC 6.
La tesi è suddivisa in cinque capitoli e si articola come segue.
• Il primo capitolo descrive l’importanza della conoscenza delle origini delle murature antiche, partendo dalle costruzioni Mesopotaniche fino a quelle attuali definendo cosi l’evoluzioni delle murature e dei suoi costituenti, inoltre fa una la descrizione delle tipologie costruttive site in centro e sud Italia.
• Nel secondo capitolo si riporta la classificazione degli edifici in muratura e le norme che disciplinano le loro costruzione.
• Il terzo capitolo è dedicato al Metodo degli Elementi Finiti (FEM) e riporta gli aspetti generali del metodo inoltre descrive la formulazione isoparametrica generalizzata.
• Il quarto capitolo è riportato la teoria sulle strutture bidimensionali piane e le procedure di calcolo automatizzate sviluppate.
• Il quinto capitolo sono riportati esempi di analisi su edifici in muratura.

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1 INTRODUZIONE Gli edifici in muratura sono sovente costituiti da un insieme di elementi strutturali interconnessi tra loro, per formare un complesso altamente iperstatico, che basa il suo equilibrio sul comportamento d’insieme. È quindi difficile riuscire a tener conto dell’insieme delle strutture con dei modelli semplici; essi sono utili al fine di avvicinarsi progressivamente al funzionamento della struttura, ma al momento di approfondirne la staticità globale è opportuno schematizzarla mediante modelli di calcolo più complessi. Il metodo di calcolo che ho approfondito è quello agli elementi finiti che consiste nel suddividere una struttura continua in una serie di elementi, collegati tra loro da un sistema di nodi; quanto più la discretizzazione della struttura è raffinata, tanto più i risultati si avvicinano agli stati deformativo-tensionali reali. Il metodo è molto sofisticato e l’elaborazione è resa possibile solo grazie all’aiuto degli elaboratori elettronici; i programmi di calcolo che utilizzano questo metodo sono semplici nell’utilizzo e allo stesso tempo molto potenti ed affidabili nell’analisi strutturale. Ciò non esenta dal fatto che per realizzare delle modellazioni quanto più prossime alla realtà, bisogna conoscere il programma di calcolo utilizzato e quindi la metodologia per fornire i dati, occorre analizzare al meglio il funzionamento delle strutture stesse, i vincoli e le caratteristiche dei materiali. Nell’ambito della tesi, si affronta in particolar modo l’analisi agli elementi finiti, usando una formulazione isoparametrica generalizzata e la procedura di Condensazione Statica. Le fasi in cui si articola l’analisi strutturale agli elementi finiti sono state implementate in un codice di calcolo automatico denominato MACROFEM, sviluppato con il linguaggio VISUAL BASIC 6. La tesi è suddivisa in cinque capitoli e si articola come segue. • Il primo capitolo descrive l’importanza della conoscenza delle origini delle murature antiche, partendo dalle costruzioni Mesopotaniche fino a quelle attuali definendo cosi l’evoluzioni delle murature e dei suoi costituenti, inoltre fa una la descrizione delle tipologie costruttive site in centro e sud Italia. • Nel secondo capitolo si riporta la classificazione degli edifici in muratura e le norme che disciplinano le loro costruzione.

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Parole chiave

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bem
condensazione statica
coordinate intrinsiche
deformazione
dinamica
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elementi finiti
fem
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isoparametrica
masonry
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programmazione
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