Analisi numerica del meccanismo di aderenza laterizio-srg

Tratteremo il problema dell’aderenza tra malta e laterizio con l’ausilio di un programma di calcolo: Ansys 8.0. Questo programma (come descritto di seguito) adotta il metodo di calcolo agli elementi finiti che è il metodo che meglio si addice alla trattazione di questa problematica. Si costruirà quindi un modello prima geometrico e poi numerico del problema prima esposto, stando attenti a specificare bene le proprietà dei singoli componenti e le caratteristiche peculiari di cui sono dotati.
Successivamente si cercherà di vedere quali tensioni di taglio si esplicano tra le due interfacce degli elementi (laterizio e malta) prima che uno dei due ceda e si instauri un meccanismo di rottura. Trovato tale meccanismo si procederà poi a confrontarlo con i possibili meccanismi di rottura citati nella normativa a cui abbiamo fatto riferimento (la UNI EN 1052-3) e si faranno poi le opportune considerazioni.

Si confronteranno infine tali risultati con quelli ottenuti da sperimentazioni passate al fine di trovare una certa continuità di risultati e quindi un certo riscontro numerico tra modello e realtà. Le simulazioni fatte riprendono integralmente tutte le prescrizioni della normativa sopra citata e sono state modellate considerando valori caratteristici di componenti presenti su mercato. Per quanto riguarda le prove in laboratorio, vista la complessità e la difficoltà di ricreare le condizioni ideali per la corretta esecuzione di tale prove, queste sono ancora in fase di elaborazione. Con il seguente lavoro si spera di dare delle linee guida sui risultati che ipoteticamente si dovrebbero trovare e di riuscire a risolvere l’insorgenza di alcuni problemi legati alla fragilità dei materiali considerati.

Il metodo di calcolo agli elementi finiti (FEM) è un procedimento di analisi numerica che consente di ottenere, con ottima approssimazione, soluzioni per una vasta classe di problemi. Esso rappresenta oggi, se ben utilizzato, lo strumento più potente a disposizione dell’ingegneria progettista.
L’idea, su cui si basa il metodo agli elementi finiti, è quella di approssimare la funzione che descrive lo spostamento della struttura tramite polinomi, generalmente algebrici, definiti a tratti in regioni (dette appunto elementi finiti), e che sono delle funzioni interpolanti il valore di spostamento definito in punti discreti, detti nodi. Il metodo degli elementi finiti, quindi, consiste nel sostituire il modello continuo della struttura con un modello discreto equivalente, e di approssimare la funzione di spostamento con un polinomio algebrico entro i campi ottenuti con tale discretizzazione.

L’operazione di costruzione del modello discreto viene detta modellazione numerica della struttura. Un esempio di questo procedimento è dato dal tracciamento di una curva piana tramite segmenti di retta passanti per punti che giacciono sulla curva.