Controllo di stabilità della muratura o del caveau (o dell'arco)

Ho bisogno di aiuto per verificare la stabilità di una volta in muratura (Voute in francese) o persino di un arco.

Calcolo manuale:

Se qualcuno conosce qualche articolo o riferimento che può aiutarmi a verificare la stabilità di questo modello.

Software:

Qualcuno conosce qualche software in cui questo tipo di struttura (compressione solo elementi poiché la parete in muratura e l'arco non richiedono alcuna flessione) Ho provato a modellarlo nel robot ma il loro non era un metodo per fare in modo che i pannelli o le barre prendessero solo la compressione e i risultati non erano corretti (anche se se qualcuno conosce un modo per farlo nel robot è molto gradito correggermi).

Ulteriori informazioni possono essere fornite.

Esistono equazioni per il calcolo di forze e momenti normali e di taglio su archi a guscio sottile. Di solito fanno parte di un corso di ingegneria, un corso di studi post-laurea o di primo livello. Puoi cercare gli stress degli archi a guscio sottile e troverai molte risposte.

Gli archi a gravità spessa e pesante hanno troppi gradi di indeterminatezza e la maggior parte delle volte sono strutture ereditate da antichi artigiani, muratori.

Il tuo schizzo non sembra stabile per un arco a gravità pura al primo controllo. Si allacciava sotto il suo stesso peso e spingeva il muro lateralmente fuori. I semicerchi non sono forme ottimali per gli archi di compressione. Esistono geometrie note per gli archi che funzionano sotto compressione e hanno superato la prova del tempo!

Ecco un riferimento per il calcolo delle sollecitazioni negli archi, le stime delle sollecitazioni analitiche sugli archi in mattoni o in muratura.

Sì, ci sono molti modi per valutare gli archi, di diverso rigore teorico.

Nella situazione delle autostrade del Regno Unito, è possibile utilizzare i metodi indicati nello standard delle autostrade (tecnicamente una nota di consulenza) BA16 / 97, che è disponibile gratuitamente qui .

Il metodo più veloce è il "MEXE modificato", che viene modificato da un metodo militare destinato all'uso sul campo (cioè, per rispondere alla domanda, posso spostare questo pezzo di artiglieria su quel ponte ora). Il capitolo 3 dello standard spiega come farlo. Non è così utile, tranne per i carichi dei veicoli, tuttavia.

L'allegato E discute tuttavia vari metodi di valutazione e fa riferimento a una serie di elementi del software. Ora stanno diventando tutti abbastanza a lungo nel dente. Il software che utilizzo più spesso è Archie (a cui fa riferimento BA16 / 97, anche se si è notevolmente evoluto) o Ring . Ho un'affinità naturale per Archie (che lo utilizzavo in modo intermittente dai primi anni '90), ma per alcuni aspetti (in particolare il trattamento della separazione delle botti) Ring è superiore.

Le analisi sono analisi dei limiti e non riguardano la valutazione di momenti, cesoie ecc., Ma piuttosto la soluzione di un meccanismo di collasso che riconosca la natura particellare della muratura. Nel caso di Archie (che è il metodo più chiaramente espresso), risolve una zona di soluzione di spinta in cui vi è una zona di spinta discreta all'interno dello spessore della canna che soddisfa tutti i vincoli necessari (geometrico, resistenza della muratura ecc. .). Nella schermata della prima pagina di Obvis puoi vedere questo: le linee arancioni sono una zona di spinta che soddisfa i vincoli e sono in equilibrio con il caricamento fattorizzato.

Allo stesso modo, Ring analizza l'arco come un sistema di interazioni tra blocchi rigidi che soddisfano i vincoli e determina l'esistenza di una soluzione di equilibrio, determinando il fattore aggiuntivo che potrebbe essere applicato a tutti i carichi e determinando comunque una soluzione di equilibrio per ogni posizione di carico.

In teoria sarebbe possibile analizzare gli archi come materiale non lineare (solo compressione) all'interno di un codice FEA. In effetti, CIRIA C656 ('Ponti ad arco in muratura: valutazione delle condizioni e trattamento correttivo', una pubblicazione che purtroppo non è disponibile gratuitamente) ne parla come la terza classe di analisi (dopo empirica, ad esempio MEXE, e meccanismi di collasso come Archie e Ring). In pratica non l'ho mai fatto - se avessi bisogno di un'analisi di un arco userei uno dei due programmi di analisi specialistici annotati.