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MessaggioInviato: martedì 1 marzo 2016, 19:13 
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Iscritto il: sabato 9 settembre 2006, 17:19
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Fino a quanti metri cubi è influente il fenomeno di sloshing? Nel caso di un serbatoio di diametro 3 metri alto 3 ha senso fare questa verifica?

_________________
Gli esseri umani seminano il proprio terreno con guai e inciampano nei macigni della loro stessa falsa erronea immaginazione, e la vita è dura.


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MessaggioInviato: mercoledì 2 marzo 2016, 10:41 
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un calcolo che ho fatto tempo fà per il proporzionamento di un serbatoio
circolare in acciaio con diametro 12 m e altezza d'acqua 9m , mi dava valori
di spinta totale alla base della parete pari al 60% della spinta idrostatica
ed un sovralzo dell'onda di 30 cm

l'interpretazione delle formule per il calcolo delle spinte impulsiva e convettiva
non è facile : importanti sono le dimensioni del serbatoio e quindi la massa
d'acqua e l'ag del sito

mi dispiace ma non so che dirti altro


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MessaggioInviato: mercoledì 2 marzo 2016, 12:58 
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Fino a quanti metri cubi è influente il fenomeno di sloshing? Nel caso di un serbatoio di diametro 3 metri alto 3 ha senso fare questa verifica?

ciao el ingeniero, ciao a tutti

La tabella A1 EC8 riporta i valori dello sloshing in funzione del rapporto H/R (altezza / Raggio) dei serbatoi
I valori arrivano fino al rapporto H/R = 3 cioè ad esempio H=3 m Raggio = 1 m.
Oltre questi valori lo sloshing si può trascurare.
Il concetto è:
- serbatoi bassi e larghi : è influente il fenomeno dello sloshing.
- serbatoi stretti e alti : il fenomeno dello sloshing è poco significativo.
Poco significativo vuol dire che la massa impulsiva è la quasi totalità della massa.
Quindi tutto il liquido del serbatoio stretto e alto oscilla assieme alle pareti.

Nel tuo caso hai H/R = 3/1,5 = 2
Dal calcolo risulta che la massa impulsiva è 76%, mentre la massa convettiva è il 24%
Quindi non si sbaglia molto a considerare la massa tutta impulsiva (sei comunque a favore di sicurezza).
In teoria quindi puoi trascurare lo sloshing e considerare tutta la massa rigida con le pareti del serbatoio.
Un problema, però, è l'altezza di spinta.
Se consideri il liquido come massa rigida devi considerare un altezza di spinta di H/2.
In realtà le tabelle ti danno una altezza di spinta inferiore.
In conclusione, a mio parere:
- per serbatoi stretti e lunghi puoi trascurare lo sloshing.
- considerando la massa rigida, sei a favore di sicurezza nel senso che consideri una massa maggiore e un'altezza di spinta maggiore.
- Se consideri lo sloshing esegui un calcolo più raffinato e ottieni delle informazioni in più, come ad esempio l'altezza d'onda.

Ciao


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MessaggioInviato: mercoledì 2 marzo 2016, 20:51 
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Scusa betoniera ma se considero la massa del liquido solidale con il serbatoio è sufficiente inserire la pressione idrostatica alle pareti + fondo come spinte sugli shell e poi lanciare una normale verifica sismica?

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MessaggioInviato: mercoledì 2 marzo 2016, 21:33 
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Iscritto il: mercoledì 30 maggio 2007, 9:32
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Località: Brianza
direi che non basta,
perderesti le info sulla massa del liquido.
potresti inserire una massa distribuita sugli shell
proporzionale alla quantità di liquido retrostante,
oppure inserire una massa unica nel baricentro collegata
ai nodi del serbatoio mediante "constraints".

saluti


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MessaggioInviato: mercoledì 2 marzo 2016, 21:43 
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Iscritto il: venerdì 6 gennaio 2006, 23:34
Messaggi: 1043
Località: Como
... ma se considero la massa del liquido solidale con il serbatoio è sufficiente inserire la pressione idrostatica alle pareti + fondo come spinte sugli shell e poi lanciare una normale verifica sismica?

No. Attenzione.
Questo è un errore che fanno in tanti: considerare la spinta sismica come un incremento della pressione idrostatica.
E' concettualmente sbagliato. Spiego il perchè

SPINTA IDROSTATICA
dipende dall'altezza del luquido.
Nel tuo caso (H= 3 m) è un carico triangolare di vaore 0 kg/m2 in sommità e 3000 kg/m2 in basso
Questa forza c'è sempre sia in condizioni statiche sia col sisma ed è applicata ad H/3, cioè a 1 m.

SPINTA SISMICA
dipende dal volume del liquido. Non dall'altezza
Nel tuo caso è una frazione del peso del liquido che è di 21205 kg
Questa forza è applicata ad H/2, cioè a 1,5 m
La forza sismica si calcola tramite lo spettro sismico SLV con coefficiente di struttura=1 (Eurocodice 8)
(se hai difficoltà a trovare l'accelerazione approfondiamo passo passo).

Nella combinazione sismica, quindi devi includere:
- Peso proprio, coefficiente 1
- Spinta idrostatica su tutto il serbatoio, coefficiente 1. Questa forza e triangolare ed è un carico LOCALE, cioè applicato radialmente su tutto il serbatoio.
- Forza sismica = accelerazione per massa. Questa forza, considerata tutta impulsiva, va applicata come carico distribuito costasnte lungo tutta l'altezza del serbatoio per metà della sua circonferenza. Questa forza è GLOBALE ciè ha la direzione del sisma. coefficiente 1

in conclusione:
- La spinta idrostatica NON si può trasformare in massa sismica. La spinta dell'acqua dipende solo dall'altezza del liquido e non dalla massa. un tubo pieno di acqua del diametro di 10 cm alto 3 m produce la stessa spinta idrostatica di una diga alta 3 m.
- La spinta sismica dipende invece dalla massa.

Ciao

Un saluto a joemcgal che ringrazio per avermi dato una mano a fare il foglio di lavoro sullo sloshing.
Ciao


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MessaggioInviato: giovedì 3 marzo 2016, 18:30 
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Iscritto il: venerdì 9 maggio 2008, 21:56
Messaggi: 838
betoniera ha scritto:
... ma se considero la massa del liquido solidale con il serbatoio è sufficiente inserire la pressione idrostatica alle pareti + fondo come spinte sugli shell e poi lanciare una normale verifica sismica?

No. Attenzione.
Questo è un errore che fanno in tanti: considerare la spinta sismica come un incremento della pressione idrostatica.
E' concettualmente sbagliato. Spiego il perchè

SPINTA IDROSTATICA
dipende dall'altezza del luquido.
Nel tuo caso (H= 3 m) è un carico triangolare di vaore 0 kg/m2 in sommità e 3000 kg/m2 in basso
Questa forza c'è sempre sia in condizioni statiche sia col sisma ed è applicata ad H/3, cioè a 1 m.

SPINTA SISMICA
dipende dal volume del liquido. Non dall'altezza
Nel tuo caso è una frazione del peso del liquido che è di 21205 kg
Questa forza è applicata ad H/2, cioè a 1,5 m
La forza sismica si calcola tramite lo spettro sismico SLV con coefficiente di struttura=1 (Eurocodice 8)
(se hai difficoltà a trovare l'accelerazione approfondiamo passo passo).

Nella combinazione sismica, quindi devi includere:
- Peso proprio, coefficiente 1
- Spinta idrostatica su tutto il serbatoio, coefficiente 1. Questa forza e triangolare ed è un carico LOCALE, cioè applicato radialmente su tutto il serbatoio.
- Forza sismica = accelerazione per massa. Questa forza, considerata tutta impulsiva, va applicata come carico distribuito costasnte lungo tutta l'altezza del serbatoio per metà della sua circonferenza. Questa forza è GLOBALE ciè ha la direzione del sisma. coefficiente 1

in conclusione:
- La spinta idrostatica NON si può trasformare in massa sismica. La spinta dell'acqua dipende solo dall'altezza del liquido e non dalla massa. un tubo pieno di acqua del diametro di 10 cm alto 3 m produce la stessa spinta idrostatica di una diga alta 3 m.
- La spinta sismica dipende invece dalla massa.

Ciao

Un saluto a joemcgal che ringrazio per avermi dato una mano a fare il foglio di lavoro sullo sloshing.
Ciao




Ciao Betoniera
vedo che sei molto esperto anche nell'ambito delle azioni idrodinamiche per cui ti chiedo di chiarirmi questo dubbio.-

Per la determinazione del contributo sismico dell'acqua
tu fai riferimento alla totale massa del liquido contenuta nel serbatoio/vasca/piscina ,da moltiplicare per l'accelerazione del sito

mentre nell'articolo riportato di seguito da pag. 35
http://www.ordineingegnerinapoli.it/not ... tiz209.pdf
mi sembra di capire che gli autori prendano in esame a pag. 37 per la spinta idrodinamica "incrementi dell'ordine del 40% della spinta idrostatica (per contenitori in zona sismica di I categoria)"
mi sembra quindi che l'approccio sia diverso, se non ho capito male.-

Grazie in anticipo a Betoniera e a quanti vorranno fornire i loro contributi


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MessaggioInviato: giovedì 3 marzo 2016, 19:02 
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Betoniera sei stato chiarissimo, molto più ti tanti professori universitari :D
Un'ultima cosa: ok applico la spinta sismica su metà circonferenza, però ho visto immagini in rete di tale distribuzione e mi sembra di vedere una spinta analoga sull'altra metà, indirizzata però verso lì'interno del serbatoio (cioè con la stessa direzione di quella applicata che dici tu).

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MessaggioInviato: giovedì 3 marzo 2016, 20:39 
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mi permetto di intervenire perchè anch'io tempo fà mi sono interessato
al calcolo di serbatoi con l'EC(-parte 4 e tutto quanto leggo dai colleghi
mi interessa

ebbi uno scambio di idee con Betoniera che seguiva l'EC mentre io all'inizio
seguivo l'EC poi alle consclusioni del calcolo seguivo una pubblicazione
dell'Istituto indiano di Tecnologia di Kanpur

i risultati differivano di poco con valori maggiori per il mio calcolo, ma
questo non è importante

vorrei precisare che la spinta sismica può arrivare al 40% o
anche al 65% , come nel mio calcolo, e questo serve solo per capire
quanto è importante tenerne conto e calcolarla adeguatamente

un'altra osservazione è quella che il calcolo di un serbatoio rigido è
diverso da quello di un serbatoio deformabile


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MessaggioInviato: giovedì 3 marzo 2016, 22:54 
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Località: Como
Un'ultima cosa: ok applico la spinta sismica su metà circonferenza, però ho visto immagini in rete di tale distribuzione e mi sembra di vedere una spinta analoga sull'altra metà, indirizzata però verso lì'interno del serbatoio (cioè con la stessa direzione di quella applicata che dici tu)

ciao el ingeniero
E' inifluente.
Io applico la spinta su metà serbatoio perchè, a logica, l'acqua può provocre unc ompressione ma non una trazione.
Tuttavia, anche se applichi la spinta all'intero serbatoio, i risultati delle tensioni nel mantello praticamente non cambiano.
Qundi metti la spinta come preferisci.

Per la determinazione del contributo sismico dell'acqua
tu fai riferimento alla totale massa del liquido contenuta nel serbatoio/vasca/piscina ,da moltiplicare per l'accelerazione del sito
mentre nell'articolo riportato di seguito da pag. 35
http://www.ordineingegnerinapoli.it/not ... tiz209.pdf
mi sembra di capire che gli autori prendano in esame a pag. 37 per la spinta idrodinamica "incrementi dell'ordine del 40% della spinta idrostatica (per contenitori in zona sismica di I categoria)"
mi sembra quindi che l'approccio sia diverso, se non ho capito male.


ciao hugo
Può essere che gli autori hanno voluto solo calcolare per casi comunidi serbatoi l'ordine di grandezza della spinta sismica.
E può essere che il rapporto Spinta Sismica/Spinta Idrostatica sia 0,4. Ma di sicuro non c'è NESSUNA RELAZIONE tra la spinta sismica e la spinta idrostatica.

Grazie anche a ciammuri per il suo contributo, un confronto è sempre utile.

Ma, visto l'interessa che avete dimostrato per questo argomento, vi voglio svelare anche come, qualche anno fà, sono incappato in questo argomento.
Questo sotto è una parte del vecchio manuale di Robot Millennium dove si parlava della conversione dei carichi in masse
Immagine
in corsivo veniva riportata la seguenta frasetta:
ATTENZIONE: Per le strutture a guscio la conversione del carico di pressione idrostatica alle masse non è possibile
Io l'ho vista e ho cominciato a scervellarmi.
E perchè mai per le strutture a guscio, i carichi idrostatici non possono essere trasformati in masse?.
E se anzichè un carico idrostatico metto una pressione? e se anzichè un guscio metto un reticolo di travi?.
Ho così deciso di fare la domanda diretta agli sviluppatori di Robot che sono Ingegneri polacchi.
Mi hanno risposto e mi hanno pure mandato ulteriore documentazione sulla sismica dei serbatoi.
Ho così capito che gli ingegneri polacchi avevano perfettamente ragione perchè, a pensarci bene, effettivamente NON C'E' ALCUNA RELAZIONE TRA IL CARICO IDROSTATICO E LA MASSA SISMICA.
Anch'io, quindi, ci ho messo un pò per arrivarci.

Ciao


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