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Edificio per piscina in struttura dacciaio con copertura in tensostruttura a fune

Edificio per piscina in struttura d'acciaio con copertura in tensostruttura a fune

di Carmelo Cultraro


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  • Tipologia: Tesi vecchio ordinamento
  • Anno accademico: 1983/1984
  • Relatore: Dario Danieli
  • Correlatore: Giancarlo Severini
  • Relatore: Dario Danieli
  • Università: Università degli Studi di Pisa
  • Facoltà: Ingegneria
  • Corso: Ingegneria Civile
  • Cattedra: Ponti e grandi strutture
  • Lingua: Italiano
  • Formato: PDF
  • Protezione: Adobe DRM (richiede software gratuito Adobe Digital Edition)
La tesi risale al 1982. Il personal computer, come lo conosciamo oggi, non esisteva. Era appena uscito lo spectrum 48k e il commodore 64, il computer più costoso era l'hp 85, con 48k di memoria. Quanto segue fu allora un avvenimento, al centro di calcolo si usavano ancora le schede perforate per l'input. Nonostante gli anni, l'argomento non lo vedo trattato e non ho trovato tesi analoghe. Fu una grande sfida, per i mezzi di allora. La tesi fu chiesta al Prof. Danieli, docente di Ponti e grandi strutture, per l'interesse personale per questo tipo di copeture, che mi avevano sempre affascinato. L'argomento non era usuale e soprattutto non aveva precedenti in sede universitaria. Il Prof. Danieli mi avvisò che la facoltà non aveva software per strutture a fune con elementi in sola trazione e di meditare una diversa tesi. Vista l'insistenza, mi chiese di attender qualche settimana per vedere se era reperibile presso altre università, anche estere, un software accessibile a pagamento (l'Università avrebbe sostenuto il costo) in grado di calcolare strutture di quel tipo. Quando tornai per avere notizie la risposta fu che non vi era software dedicato accessibile presso centri di calcolo, aveva contattato anche Otto Frei, progettista della copertura dello stadio olimpico di Monaco, ma il software era realizzato in proprio e non cedibile. Trattandosi di un software per analisi in grandi spostamenti, o me lo realizzavo da me oppure dovevo ricercare presso la facoltà di informatica di Pisa (centro di calcolo universitario) un sofware general purpose che analizzasse strutture in campo non lineare geometrico adattabile al mio problema. Fu individuato un software, MARC, che poteva andare al caso mio, in quanto aveva routine di calcolo non lineare di vario tipo e prevedeva i grandi spostamenti. Portai in casa dello studente alcuni libroni di istruzioni in inglese con gli auguri del caso. Mi misi a studiare i voluminosi manuali e trovai quello che faceva per me, ovvero alcuni moduli che permettevano lo studio di aste nello spazio in regime di grandi spostamenti e la possibilità di inserire tensioni iniziali non nulle. Optai per una struttura bidimensionale, avendo letto su testi del CISIA come trovare lo stato di pretensione di una struttura a funi, utilizzando solo sistemi di equazioni lineari (fase 1, ricerca di forma). Occorreva dotarsi di un programma che risolvesse i sistemi di equazioni lineari per molte incognite, per trovare una trave pretesa da studiare poi al centro di calcolo in regime non lineare. Allo scopo utilizzai il neo acquisto specrum 48 k, usando alcuni software in basic per la soluzione di sistemi lineari. Sequestrato il tv 5 pollici del mio compagno di stanza Rocco, cominciai a manipolare le prime travi pretese utilizzando i metodi descritti in bibliografia. Ne provai a decine, prima di avventurarmi nel calcolo sotto carico presso il centro di calcolo. I primi risultati furono deludenti, il programma accettava l'input, ma si interrompeva per singolarità nella matrice. Pensai inizialmente fosse un problema di pretensione e provai altre soluzioni rifacendo i calcoli lineari di pretensione, modificando la geometria della trave più volte, senza esito. L'errore fu trovato: la tensostruttura, essendo molto deformabile, non si può studiare come una trave normale, ritenendo ininfluenti le deformazioni sullo stato iniziale. Il carico fu quindi diviso manualmente in steps e istruii il computer di analizzare la trave per successive iterazioni di carichi. Finalmente nessuna interruzione, il calcolo arrivò a buon fine. Il computer permetteva il plottaggio della struttura con la deformata e finalmente avevo qualcosa di concreto da portare al mio relatore, che si convinse solo con il plottaggio che dietro i tabulati c'era una trave di funi funzionante. Il calcolo venne poi affinato, e solo dopo aver risolto tutti i problemi strutturali passai al progetto architettonico. Completai "a mano" i calcoli strutturali di tutta la piscina, telai, nodi, fondazioni ecc. Il tutto è durato circa un anno, ma è stato un anno che ricordo con grande soddisfazione. Successivamente alla laurea mi sono imposto di mettere a punto un programma non lineare tutto mio, utilizzando il basic dello Spectrum 48k. Ho affrontato e risolto il problema, ricalcolando la mia trave di tesi con il mio nuovo software. Ancora qualche anno dopo trasportai il software su pc con gwbasic. Recentemente l'ho migliorato ancora e trasportato su pc sotto windows, e gira perfettamente in. Exe. Vi sono 2 file, il primo per la ricerca di forma, il secondo per la verifica non lineare sotto carico. La mia tesi fu allora premiata a Milano presso il centro CISIA, è stata pubblicata su 2 riviste (Acciaio 1984 e Quarry and Construction 1984) e mi valse il 110/100 e lode.