calcolo funi -Test di validazione

[LANFRANCHI RENZO]

Per ing. BETONIERA-Super moderatore.
Tempo addietro, Lei su altro forum, ebbe a discutere sul calcolo dei reticoli di funi. Aveva fatto un foglio di calcolo basandosi su un esempio di ing. Ennio Casagrande (test n.1-Calcolo eseguito correttamente). Rileggendo gli appunti non ho mai capito una cosa a riguardo del tipo di fune in cui Lei ha caratterizzato la voce : MODULO B kg/cmq =2723,33 mentre Casagrande aveva chiamato la stessa caratteristica con Rigidezza EA del cavo. Non ho capito da dove deriva questo numero 2723,33 per un cavo di Area 1 cmq. Per cortesia mi chiarisca le mie lacune in merito. Ringrazio e porgo distinti saluti. Lanfranchi R.

 

[Betoniera]

Ciao Lanfranchi Renzo
Sul forum ci si da del tu perchè la nostra è una comunità.
Poi chiarisco che il titolo di Super moderatore me l'ha dato l'Amministratore del forum. Non ho manie di grandezza. Sono un semplice moderatore come Pisanel e Trefolo66.

Si ho sviluppato un programma sperimentale di calcolo delle funi utilizzando un solutore scritto dall'ing. Ennio Casagrande.
Il programma, con l'esempio dell'Ing. Ennio è questo


Il valore 2723,33 è il modulo elastico di una fune tessile dove avevo assunto (vedi tabella Tipo di fune 1
Modulo Ef kg/cm2 = 2723,33 (tu hai erroneamente letto Modulo B)
Siccome l'area della fune è 1 cm2 ne deriva che la rigidezza = Af*Ef = 2723,33 cm2.
Il programma funzionava con l'esempio dell'Ing. Casagrande
Nell'esempio che vedi in figura fornisce i risultati che vedi sotto.
Poi facendo altre prove ho riscontrato alcuni problemi.
Se ad esempio si spezza una semplice fune in più funi piccole, il programma si bloccava.
Era un buon inizio di programma, ma occorrevano degli approfondimenti che non ho fatto.
Ciao.

Calcolo Funi
COORDINATE INIZIALI NODI
Nodo X0(cm) Y0(cm) Z0(cm)
N. 1 100 200 0
N. 2 0 200 30
N. 3 200 200 0
N. 4 300 200 30
N. 5 100 100 0
N. 6 0 100 30
N. 7 200 100 0
N. 8 300 100 30
N. 9 100 300 30
N. 10 100 0 30
N. 11 200 300 30
N. 12 200 0 30

ELEMENTI
El. Tipo NodoI NodoF Rigid. PreTens.
Af*Ef kg
El. 1 1 1 2 2723.33 5.459
El. 2 1 1 3 2723.33 5.459
El. 3 1 3 4 2723.33 5.459
El. 4 1 5 6 2723.33 5.459
El. 5 1 5 7 2723.33 5.459
El. 6 1 7 8 2723.33 5.459
El. 7 1 1 9 2723.33 5.459
El. 8 1 1 5 2723.33 5.459
El. 9 1 5 10 2723.33 5.459
El. 10 1 3 11 2723.33 5.459
El. 11 1 3 7 2723.33 5.459
El. 12 1 7 12 2723.33 5.459

VINCOLI
Nodo Vx Vy Vz
N. 2 1 1 1
N. 4 1 1 1
N. 6 1 1 1
N. 8 1 1 1
N. 9 1 1 1
N. 10 1 1 1
N. 11 1 1 1
N. 12 1 1 1

CARICHI NODI
Nodo Fx(kg) Fy(kg) Fz(kg)
N. 1 0 0 -8
N. 3 0 0 -8
N. 5 0 0 -8
N. 7 0 0 -8

COORDINATE FINALI NODI
Nodo X1(cm) Y1(cm) Z1(cm)
N. 1 99.86 200.13 -1.46
N. 2 0 200 30
N. 3 200.13 200.13 -1.46
N. 4 300 200 30
N. 5 99.86 99.86 -1.46
N. 6 0 100 30
N. 7 200.13 99.86 -1.46
N. 8 300 100 30
N. 9 100 300 30
N. 10 100 0 30
N. 11 200 300 30
N. 12 200 0 30

SPOSTAMENTI NODI
Nodo Dx(cm) Dy(cm) Dz(cm)
N. 1 -0.14 0.13 -1.46
N. 2 0 0 0
N. 3 0.13 0.13 -1.46
N. 4 0 0 0
N. 5 -0.14 -0.14 -1.46
N. 6 0 0 0
N. 7 0.13 -0.14 -1.46
N. 8 0 0 0
N. 9 0 0 0
N. 10 0 0 0
N. 11 0 0 0
N. 12 0 0 0

TENSIONE ELEMENTI
Elem Tensione Rottura Sicurezza Verifica
ento (kg) (kg)
El. 1 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 2 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 3 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 4 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 5 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 6 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 7 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 8 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 9 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 10 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 11 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 12 13.31 100 7.51 > 5 ok

 

[LANFRANCHI RENZO]

Ciao Lanfranchi Renzo
Sul forum ci si da del tu perchè la nostra è una comunità.
Poi chiarisco che il titolo di Super moderatore me l'ha dato l'Amministratore del forum. Non ho manie di grandezza. Sono un semplice moderatore come Pisanel e Trefolo66.

Si ho sviluppato un programma sperimentale di calcolo delle funi utilizzando un solutore scritto dall'ing. Ennio Casagrande.
Il programma, con l'esempio dell'Ing. Ennio è questo
Visualizza allegato 434

Il valore 2723,33 è il modulo elastico di una fune tessile dove avevo assunto (vedi tabella Tipo di fune 1
Modulo Ef kg/cm2 = 2723,33 (tu hai erroneamente letto Modulo B)
Siccome l'area della fune è 1 cm2 ne deriva che la rigidezza = Af*Ef = 2723,33 cm2.
Il programma funzionava con l'esempio dell'Ing. Casagrande
Nell'esempio che vedi in figura fornisce i risultati che vedi sotto.
Poi facendo altre prove ho riscontrato alcuni problemi.
Se ad esempio si spezza una semplice fune in più funi piccole, il programma si bloccava.
Era un buon inizio di programma, ma occorrevano degli approfondimenti che non ho fatto.
Ciao.

Calcolo Funi
COORDINATE INIZIALI NODI
Nodo X0(cm) Y0(cm) Z0(cm)
N. 1 100 200 0
N. 2 0 200 30
N. 3 200 200 0
N. 4 300 200 30
N. 5 100 100 0
N. 6 0 100 30
N. 7 200 100 0
N. 8 300 100 30
N. 9 100 300 30
N. 10 100 0 30
N. 11 200 300 30
N. 12 200 0 30

ELEMENTI
El. Tipo NodoI NodoF Rigid. PreTens.
Af*Ef kg
El. 1 1 1 2 2723.33 5.459
El. 2 1 1 3 2723.33 5.459
El. 3 1 3 4 2723.33 5.459
El. 4 1 5 6 2723.33 5.459
El. 5 1 5 7 2723.33 5.459
El. 6 1 7 8 2723.33 5.459
El. 7 1 1 9 2723.33 5.459
El. 8 1 1 5 2723.33 5.459
El. 9 1 5 10 2723.33 5.459
El. 10 1 3 11 2723.33 5.459
El. 11 1 3 7 2723.33 5.459
El. 12 1 7 12 2723.33 5.459

VINCOLI
Nodo Vx Vy Vz
N. 2 1 1 1
N. 4 1 1 1
N. 6 1 1 1
N. 8 1 1 1
N. 9 1 1 1
N. 10 1 1 1
N. 11 1 1 1
N. 12 1 1 1

CARICHI NODI
Nodo Fx(kg) Fy(kg) Fz(kg)
N. 1 0 0 -8
N. 3 0 0 -8
N. 5 0 0 -8
N. 7 0 0 -8

COORDINATE FINALI NODI
Nodo X1(cm) Y1(cm) Z1(cm)
N. 1 99.86 200.13 -1.46
N. 2 0 200 30
N. 3 200.13 200.13 -1.46
N. 4 300 200 30
N. 5 99.86 99.86 -1.46
N. 6 0 100 30
N. 7 200.13 99.86 -1.46
N. 8 300 100 30
N. 9 100 300 30
N. 10 100 0 30
N. 11 200 300 30
N. 12 200 0 30

SPOSTAMENTI NODI
Nodo Dx(cm) Dy(cm) Dz(cm)
N. 1 -0.14 0.13 -1.46
N. 2 0 0 0
N. 3 0.13 0.13 -1.46
N. 4 0 0 0
N. 5 -0.14 -0.14 -1.46
N. 6 0 0 0
N. 7 0.13 -0.14 -1.46
N. 8 0 0 0
N. 9 0 0 0
N. 10 0 0 0
N. 11 0 0 0
N. 12 0 0 0

TENSIONE ELEMENTI
Elem Tensione Rottura Sicurezza Verifica
ento (kg) (kg)
El. 1 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 2 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 3 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 4 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 5 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 6 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 7 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 8 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 9 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 10 13.31 100 7.51 > 5 ok
El. 11 12.68 100 7.88 > 5 ok
El. 12 13.31 100 7.51 > 5 ok

Molte grazie ing. Betoniera !. Pensavo ad un cavo in acciaio e non mi risultava nulla. Ora è tutto chiaro. La risposta è stata velocissima e ora proverò ad inserire i dati in ALESSIA LT per rendermi conto dei risultati e per esercitarmi in un campo che poco conosco. Saluti

 

[Betoniera]

Se disponi di un solutore per il calcolo delle funi, e se vuoi, puoi condividerlo.
Non è un grosso problema trasformarlo in un programma scrivendo il codice di input, output e disegno.
Occorre però un solutore ben testato.
Ciao.

 

[ecasa]

Se disponi di un solutore per il calcolo delle funi, e se vuoi, puoi condividerlo.
Non è un grosso problema trasformarlo in un programma scrivendo il codice di input, output e disegno.
Occorre però un solutore ben testato.
Ciao.

Buongiorno a tutti.
Volevo precisare che iI solutore è stato testato ma come ogni solutore, prima di effettuare qualsiasi analisi, è necessario verificarne i limiti. Non esistono solutori univoci che risolvono tutto.

 

[Betoniera]

Salva ecasa.
Colgo l'occasione per ringraziare sia l'ing. Ennio Casagrande, sia chi ha scritto il modulo Alessia LT per avere messo a disposizione i solutori per le funi.
Non ho mai avuto dubbi sui solutori, piuttosto eravamo noi che avremmo dovuto continuare con la sperimentazione per arrivare a creare un modesto programmino per il calcolo delle funi.
Ad esempio, per la fune spezzata in più parti, si poteva agire sui vincoli per vedere di evitare il blocco del programma e ottenere gli stessi risultati della fune singola.
Non ho fatto molti lavori con le tensostrutture, per cui non ho avuto lo stimolo e il tempo di approfondire questi aspetti.
Quindi il problema è solo nostro cioè lo scarso approfondimento delle strutture con grandi deformazioni.
E dobbiamo solo ringraziare chi ci fornisce qualche codice e qualche indicazione al riguardo che ci permettono di curiosare e sperimentare un po' sull'argomento.
Ciao.

 

[ecasa]

Salva ecasa.
Colgo l'occasione per ringraziare sia l'ing. Ennio Casagrande, sia chi ha scritto il modulo Alessia LT per avere messo a disposizione i solutori per le funi.
Non ho mai avuto dubbi sui solutori, piuttosto eravamo noi che avremmo dovuto continuare con la sperimentazione per arrivare a creare un modesto programmino per il calcolo delle funi.
Ad esempio, per la fune spezzata in più parti, si poteva agire sui vincoli per vedere di evitare il blocco del programma e ottenere gli stessi risultati della fune singola.
Non ho fatto molti lavori con le tensostrutture, per cui non ho avuto lo stimolo e il tempo di approfondire questi aspetti.
Quindi il problema è solo nostro cioè lo scarso approfondimento delle strutture con grandi deformazioni.
E dobbiamo solo ringraziare chi ci fornisce qualche codice e qualche indicazione al riguardo che ci permettono di curiosare e sperimentare un po' sull'argomento.
Ciao.

Ciao Betoniera, sono io stesso Ennio Casagrande... anch'io devo ringraziarti perché non ho dimestichezza con le interfacce grafiche (sto ancora studiando).
Purtroppo il tema funi è argomento molto complesso in cui i classici codici FEM non sono adatti (nemmeno quelli blasonati). ALESSIA LT implementa il Dynamic Relaxation Method e, in certe occasioni, la discretizzazione può influenzare la stabilità del calcolo.
Ho implementato altri solutori con altre caratteristiche. Il problema, come sai meglio di me risiede nella forte non linearità e nella convergenza alla soluzione.
Fino ad oggi ho utilizzato ALESSIA FULL su molti progetti.

 

[Betoniera]

Siamo veramente orgogliosi di averti nella nostra comunità.
Ho una certa riverenza nei confronti dei docenti, per cui ho anche qualche difficoltà a darti del tu.
Ma qua, sul forum, si usa così.
So' che l'argomento funi è difficile e so anche che i software strutturali basati essenzialmente sull'analisi lineare non possono risolvere questo tipo di strutture.
l'argomento è anche poco trattato a livello divulgativo.
Ho cercato anche di sperimentare e di studiare qualcosa sul form finding, ma non ho trovato quasi nulla in italiano.
Io sono un ingegnere di vecchia generazione: non mastico l'inglese e ho 4k di memoria. Quelli di nuova generazione leggono e scrivono correntemente in inglese e hanno una memoria di 400 giga.
Quindi ho rinunciato ad andare avanti.
Grazie comunque per i tuoi interventi.
Ciao.

 

[ecasa]

Siamo veramente orgogliosi di averti nella nostra comunità.
Ho una certa riverenza nei confronti dei docenti, per cui ho anche qualche difficoltà a darti del tu.
Ma qua, sul forum, si usa così.
So' che l'argomento funi è difficile e so anche che i software strutturali basati essenzialmente sull'analisi lineare non possono risolvere questo tipo di strutture.
l'argomento è anche poco trattato a livello divulgativo.
Ho cercato anche di sperimentare e di studiare qualcosa sul form finding, ma non ho trovato quasi nulla in italiano.
Io sono un ingegnere di vecchia generazione: non mastico l'inglese e ho 4k di memoria. Quelli di nuova generazione leggono e scrivono correntemente in inglese e hanno una memoria di 400 giga.
Quindi ho rinunciato ad andare avanti.
Grazie comunque per i tuoi interventi.
Ciao.

In realtà vi seguo sempre, in quanto, la condivisione delle idee è la base della conoscenza.

Poi, non sono docente... fortuna per loro

Pensa che ho dedicato anni per capire qualcosa di funi: ho chiamato docenti che paventavano software ma, in realtà, non volevano confronti e neppure condivisioni.

Il tema tensostrutture è ancora un tabù in Italia: pubblicazioni pari a zero, esempi non pervenuti ecc.
Quello che fa "paura" è la non linearità. E questo non lo capisco. Infatti, quando mi confronto con altri colleghi che mi parlano di pushover come un'analisi "standard" inizio a tremare...

 

[Carmelo]

Allego un mio articolo su ingenio in merito all'argomento. Nel caso specifico è stato usato il Sap ultimate con i grandi spostamenti per il calcolo ufficiale. Calcoli depositati al genio come da norma. Verifiche spostamenti a collaudo congruenti. Con lo stesso software ho calcolato un ponte tibetano ( calcolo preliminare) che poi non è andato in porto per cessata collaborazione col progettista. È comunque sicuro che col sap si risolve qualsiasi tensostruttura di cui si sia capaci di imputare la forma iniziale.

Travi di funi: un metodo di calcolo automatico

INTRODUZIONE E NOTE GENERALI Le tensostrutture sono presenti nel panorama delle moderne coperture da parecchi anni, ma le realizzazioni sono...

www.ingenio-web.it

 

[Carmelo]

Tensostrutture sulle dighe Fiumara e Mulinello: calcolo di cavi pretesi per la sicurezza sul coronamento dighe

Tensostrutture sulle dighe Fiumara e Mulinello: calcolo di cavi pretesi per la sicurezza sul coronamento dighe

www.ingenio-web.it

 

[Betoniera]

Ciao Carmelo.
Sono interessanti i lavori che hai indicato.
Sarebbe interessante anche vedere il progetto del ponte tibetano (in forma anonima, senza riferimenti a ditte).
Anche Robot Structural ha l'elemento Cable, ma non ho mai capito come imputare la forma.
Inserendo una forma arbitraria, ma congruente con la deformata, la soluzione converge e il programma fornisce i risultati.
Ma questi risultati sono attendibili là dove la forma e la pretensione è stata arbitraria?.
Sono questi i dubbi che ho sempre avuto sull'uso dell'elemento cable.
Ciao.

 

[Mattymecc]

Ho fatto qualche prova con gli elementi cable e membrana con straus7, seguendo talvolta qualche guida del programma. Ho sempre avuto problemi di convergenza.
L'approccio proposto dalle guide consiste nel cercare la forma iniziale attraverso un procedimento iterativo: si esegue una serie di analisi non-lineari, salvando le configurazioni deformate che il programma calcola man mano. Si ripete fino a che la struttura non si deforma ulteriormente...

 

[Carmelo]

Ciao Carmelo.
Sono interessanti i lavori che hai indicato.
Sarebbe interessante anche vedere il progetto del ponte tibetano (in forma anonima, senza riferimenti a ditte).
Anche Robot Structural ha l'elemento Cable, ma non ho mai capito come imputare la forma.
Inserendo una forma arbitraria, ma congruente con la deformata, la soluzione converge e il programma fornisce i risultati.
Ma questi risultati sono attendibili là dove la forma e la pretensione è stata arbitraria?.
Sono questi i dubbi che ho sempre avuto sull'uso dell'elemento cable.
ttps://www.archilovers.com/projects/153664/calcolo-preliminare-ponte-tibetano.html

Per la forma iniziale ho calcolato una parabola di primo approccio usando il carico distribuito e il tiro necessario per avere l'equilibrio di fune semplice.sia per le funi principali che per quelle orizzontali (nel caso il vento). Andando a verifica non lineare eventuali disequilibri vengono corretti dal software e la soluzione converge. Doveva essere un ponte in un parco giochi a Catanzaro. Poi non so se la soluzione è stata data dal fornitore cavi o è abortito il progetto. Avevo chiesto di visionare il posto e i vincoli reali esistenti. Il progetto di un architetto prevedeva l'ancoraggio a 2 alberi....

Calcolo preliminare ponte tibetano | carmelo cultraro

Calcolo preliminare ponte pedonale di 130 metri per offerta servizi a impresa appaltatrice

www.archilovers.com

 

[paolo.scarparo]

da totale ignoranza in tensostrutture posso chiedere qualche consiglio bibliografico (anche in inglese senza problemi) per iniziare a studiarmi questo tipo di struttura che mi ha sempre affascinato (uso sempre più intensivamente la post-tensione in ogni lavoro che faccio praticaemente. usare i cavi e le funi mi affascina ma non sono mai tensostrutture, la geometria non necessita di formfinding)

 

[Carmelo]

Tratto da un mio intervento

Riferimenti bibliografici e documentazione:​

(1) MATILDI - FOTI - SOLLAZZO :Tensostrutture e sistemi reticolari spaziali - Collana Italsider

(2) OTTO FREI : Tensostrutture - Collana Italsider
(3) P.PETRANGELI : Alcune considerazioni sulle Tensostrutture a curvatura contrapposta
(4) G. MAIER O. DE DONATO : Sulla statica delle tensostrutture piane - Costruz Metalliche 6/71

(5) M. MAYOWIECKI : Tensostrutture Sistema Jawert - Acciaio 4/71

(6) TENSOTECI SpA : Particolari costruttivi e specifiche sui materiali

 

[Carmelo]

da totale ignoranza in tensostrutture posso chiedere qualche consiglio bibliografico (anche in inglese senza problemi) per iniziare a studiarmi questo tipo di struttura che mi ha sempre affascinato (uso sempre più intensivamente la post-tensione in ogni lavoro che faccio praticaemente. usare i cavi e le funi mi affascina ma non sono mai tensostrutture, la geometria non necessita di formfinding)

Riferimenti bibliografici e documentazione:​

(1) MATILDI - FOTI - SOLLAZZO :Tensostrutture e sistemi reticolari spaziali - Collana Italsider

(2) OTTO FREI : Tensostrutture - Collana Italsider
(3) P.PETRANGELI : Alcune considerazioni sulle Tensostrutture a curvatura contrapposta
(4) G. MAIER O. DE DONATO : Sulla statica delle tensostrutture piane - Costruz Metalliche 6/71

(5) M. MAYOWIECKI : Tensostrutture Sistema Jawert - Acciaio 4/71

(6) TENSOTECI SpA : Particolari costruttivi e specifiche sui materiali

 

[DDD]

nel caso di un ponte tibetano quindi di una semplice tensostruttura non si può pensare di ottenere una soluzione in forma chiusa approssimando la catenaria ad una parabola? possiamo scrivere l'equilibrio alla traslazione verticale, orizzontale e alla rotazione come nell'esempio? magari aggiungendo anche l'eventuale dislivello tra gli estremi

 

[Carmelo]

Visualizza allegato 474
nel caso di un ponte tibetano quindi di una semplice tensostruttura non si può pensare di ottenere una soluzione in forma chiusa approssimando la catenaria ad una parabola? possiamo scrivere l'equilibrio alla traslazione verticale, orizzontale e alla rotazione come nell'esempio? magari aggiungendo anche l'eventuale dislivello tra gli estremi

Vanno messi i carichi concentrati,anche di collaudo,il vento,il permanente,la neve e non si possono sommare gli effetti. Ogni combinazione ha un calcolo a parte. Non c'è mai una fune singola,ma 3/4 fra loro collegate più una di sicurezza. Il calcolo in esercizio va fatto comunque in regime non lineare,valutando anche la possibilità che alcune funi di collegamento vadano in bando perché perdono la pretensione sotto carico. Non deve succedere per le funi principali che reggono il piano pedonale,ma non credo che si possa verificare senza un calcolo di insieme in regime non lineare. Le prime coperture si zavorravano apposta per impedire il cambio curvatura delle funi.