(29.03.2022) Aedes.SAV 2022, in download dal 30 marzo, introduce l’analisi per carichi mobili.
Questi nuovi contenuti sono presentati in un articolo di Francesco Pugi pubblicato da Ingenio:
Carichi concentrati mobili su archi, sistemi voltati e ponti in muratura
La posizione più sfavorevole di carichi concentrati mobili viene determinata attraverso una serie di elaborazioni di calcolo che risolvono il sistema voltato in corrispondenza delle diverse posizioni di carico, tenendo conto:
• del comportamento statico e sismico
• di tutte le possibili cause di crisi (stabilità, resistenza per compressione, scorrimento nei conci)
• degli effetti sul sistema voltato completo (non solo l’arcata, ma anche i piedritti)
• di disposizioni generiche del carico distribuito contemporaneo ai carichi mobili e più in generale di carichi non simmetrici rispetto all’asse verticale in chiave.
La posizione più sfavorevole viene identificata in termini di moltiplicatore di collasso minimo e risulterà in generale distinta fra l’analisi statica e l’analisi sismica.
La sicurezza sia statica che sismica potranno infine essere valutate su due modelli calibrati uno sulla posizione risultante dall’analisi statica e l’altro su quella risultante dall’analisi sismica.
Curva delle pressioni, tensioni di compressione e azioni di scorrimento fra i conci variano a seconda della posizione dei carichi mobili.
Gli effetti dei carichi mobili, particolarmente rilevanti per i ponti, assumono interesse generalizzato ad altre configurazioni strutturali: anche nel caso di carichi statici concentrati agenti su strutture voltate poste in edifici esistenti si pone la questione di valutarne gli effetti in relazione alla posizione.
Un caso applicativo riguarda ad esempio i muri in falso che insistono su solai a volta e le corrispondenti implicazioni statiche e sismiche negli interventi di ristrutturazione.
Come sopra accennato, l’indagine sulle capacità statiche e sismiche dei sistemi voltati in muratura sottoposti a carichi concentrati mobili viene condotta attraverso i moltiplicatori di collasso statico e sismico, parametri rappresentativi esplicitamente citati nel paragrafo §3.8.2 delle linee guida sui ponti esistenti in muratura CNR-DT 213/2015: “Istruzioni per la Valutazione della Sicurezza Strutturale di Ponti Stradali in Muratura”:
“3.8.2 Individuazione delle posizioni dei carichi per le verifiche
La distribuzione longitudinale dei carichi sulla carreggiata che produce le condizioni più svantaggiose nei confronti della verifica del ponte viene identificata convenzionalmente in base ai possibili cinematismi di collasso del sistema strutturale, così come definiti nei Capp. 8 e 9 delle presenti Istruzioni.
Le condizioni di carico sono identificate dalla segmentazione del carico uniforme e dalla posizione del carico-tandem entrambi riportati alle arcate (v. par. 3.8.1.IS).
Si scelgono le condizioni di carico più svantaggiose nei confronti del collasso delle singole arcate e delle singole pile.
La misura della pericolosità delle diverse condizioni di carico è inversamente proporzionale al moltiplicatore dei carichi mobili che produce il collasso in base al cinematismo considerato.
Pertanto si considereranno le condizioni di carico corrispondenti ai valori minimi di tali coefficienti.”
Ad ogni passo dell’analisi, cioè per ogni spostamento progressivo dei carichi concentrati, viene eseguito il calcolo completo del sistema voltato (arco e piedritti) dove l'arco è sottoposto ai carichi concentrati nella posizione del passo corrente ed agli altri carichi (permanenti, variabili distribuiti), secondo lo schema definito dall’Utente per le combinazioni delle condizioni carico statiche e, se richieste, per le combinazioni sismiche.
Al termine dell’esecuzione risulta disponibile un report dove i valori dei moltiplicatori statico ed eventualmente sismico sono riportati in funzione delle posizioni.
Il report viene generato su un file csv, compatibile con Microsoft Excel: è così possibile elaborare un grafico che fornisce il valore del moltiplicatore in funzione della posizione dei carichi mobili lungo la luce dell’arco. Nel grafico, simile a una linea d’influenza, si visualizza chiaramente la posizione più sfavorevole.
I risultati, testuali o grafici, del moltiplicatore di collasso verticale sono molto importanti in quanto evidenziano se ci sono posizioni dei carichi definiti in input per le quali la verifica di sicurezza non è strettamente soddisfatta: sono quelle posizioni dove il moltiplicatore scende sotto il valore unitario. Adottando un certo margine di sicurezza, è possibile controllare immediatamente le posizioni critiche dove il moltiplicatore scende sotto il limite considerato.
Per ogni approfondimento, consultare il Manuale di Aggiornamento 2022 di Aedes.SAV.