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UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI BERGAMO Facoltà di Ingegneria COSTRUZIONE DI MACCHINE II Prof Sergio Baragetti Prof . Sergio Baragetti PRESENTAZIONE DEI PROGETTI D’ANNO PRINCIPALI RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI: Baragetti S., Terranova A., Progetto e calcolo di sistemi meccanici, Hoepli Ballio G., Mazzolani F .M., Strutture in acciaio, Hoepli Bazzaro E., Gorla C., Miccoli S., Lezioni di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld & Ziegler Bazzaro E., Lo Conte A., Complementi di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld & Bazzaro E., Lo Conte A., Complementi di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld & Ziegler CNRUNI 10011 Eurocodice 3 (UNI EN 1993) i ih DM 14 Gennaio 2008, Norme Tecniche 1 COSTRUZIONE DI MACCHINE II Prof. Sergio Baragetti

PRESENTAZIONE DEI PROGETTI D’ANNO · unità di lunghezza della/e trave/i) • µ [mm 3](dev standard sul modulo di resistenza a ... • Verifica statica della torre • Verifica

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UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI BERGAMOFacoltà di Ingegneriag g

COSTRUZIONE DI MACCHINE IIProf Sergio BaragettiProf. Sergio Baragetti

PRESENTAZIONE DEI PROGETTI D’ANNO

PRINCIPALI RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI:

• Baragetti S., Terranova A., Progetto e calcolo di sistemi meccanici, Hoepli• Ballio G., Mazzolani F.M., Strutture in acciaio, Hoepli• Bazzaro E., Gorla C., Miccoli S., Lezioni di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld &Ziegler

• Bazzaro E., Lo Conte A., Complementi di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld &Bazzaro E., Lo Conte A., Complementi di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld &Ziegler

• CNR‐UNI 10011• Eurocodice 3 (UNI EN 1993)

i i h• DM 14 Gennaio 2008, Norme Tecniche

1COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

ELENCO DEI PROGETTI D’ANNO

1) VERIFICA IN TERMINI PROBABILISTICI DI UNA TETTOIA

2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA

3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO

4) CARATTERIZZAZIONE ELASTICA E VERIFICA DI RESISTENZA DI UNA LAMINA )

ORTOTROPA

5) CALCOLO STRUTTURALE DI UNA TORRE STAZIONARIA PER LA DISTRIBUZIONE5) CALCOLO STRUTTURALE DI UNA TORRE STAZIONARIA PER LA DISTRIBUZIONE 

DEL CALCESTRUZZO (esercitazione da proseguire in PROGETTAZIONE FEM)

2COSTRUZIONE DI MACCHINE II - Prof. Sergio Baragetti

1) VERIFICA IN TERMINI PROBABILISTICI DI UNA TETTOIA

Si consideri una tettoia a sbalzo costituita da una (o due in parallelo) trave/i soggetta/e ad un carico distribuito p con i seguenti dati: • Rp0,2 [MPa]• µ [MPa]• µRp0,2 [MPa]• P [N/m]• µP [N/m]• l [mm]• µl [mm]• µq [kg/m] (dev. standard sul peso proprio per

unità di lunghezza della/e trave/i)• µ [mm3] (dev standard sul modulo di resistenza a• µWf [mm3] (dev. standard sul modulo di resistenza a 

flessione della/e trave/i)

Si richiede di:Si richiede di:1. Dimensionare la/e trave/i2. Determinare l’affidabilità R e il margine di 

sicurezza probabilistico ZR3. Abbassare, fino a dove possibile, il 

coefficiente di sicurezza (deterministico)4. Studiare il comportamento di ZR al variare di 

µR 0 2, µP, µl, µ

3COSTRUZIONE DI MACCHINE II - Prof. Sergio Baragetti

µRp0,2, µP, µl, µq

RICHIAMO SUI METODI DI VERIFICA

TENSIONI AMMISSIBILI

• E’ un metodo di verifica strutturale di tipo 

deterministico (considera i valori medi delle 

STATI LIMITE

• E’ un metodo di verifica strutturale di tipo 

semiprobabilistico (distribuzione probabilistica e (

grandezze)

• Utilizza leggi costitutive σ ‐ ε lineari

• Verifica sezioni critiche eseguita solo rispetto alle

p ( p

utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza e di 

combinazione)

• Leggi costitutive lineari o non lineari (superamento• Verifica sezioni critiche eseguita solo rispetto alle 

tensioni massime, ad esempio:

σmax < σamm

• Leggi costitutive lineari o non lineari (superamento 

dello snervamento e ridistribuzione delle tensioni)

• Verifica di ogni sezione della struttura:

τmax < τamm

• Rif.: [CNR‐UNI 10011]

Rd > Ed• Rif.: [Normativa Tecnica DM 14.01.08]; UNI EN 

1990‐1999 (Eurocodici)]

4COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA

1. Determinare il legame tra carico applicato sull’asse della molla e freccia e tracciarne il grafico nell’intervallocompreso tra le condizioni di molla scarica e di pacco

2. Determinare le tensioni nei quattro vertici della sezione rettangolare in corrispondenza del carico a paccoe del 75% di tale carico ed eseguire la verifica di resistenza statica della molla in queste due condizioni

Materiale:50 Cr V 4

e del 75% di tale carico ed eseguire la verifica di resistenza statica della molla in queste due condizioni

Rm = 1370‐1670 MPaE = 206000 MPaRp0,2 = 1225 MPa = 0,3,

5COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA (2)

2

*( 1) **1 o

E x Cos y SenR x

molla a pacco 

molla al 75% del carico di appiattimento 

6COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO

1. Tracciare i diagrammi di coppia motrice e coppia trasmissibile2. Ricavare l’andamento delle velocità in fase di avviamento. 

Calcolare il tempo di avviamento con e senza innesto centrifugo3. Calcolare l’energia dissipata nell’innesto in fase di avviamento4. Eseguire il dimensionamento dell’innesto5. Approntare la verifica dell’innesto

7COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO (2)

8COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

4) CARATTERIZZAZIONE ELASTICA E VERIFICA DI RESISTENZA DI UNA LAMINA4) CARATTERIZZAZIONE ELASTICA E VERIFICA DI RESISTENZA DI UNA LAMINA

ORTOTROPA

9COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

5) CALCOLO STRUTTURALE DI UNA TORRE STAZIONARIA PER LA 

DISTRIBUZIONE DEL CALCESTRUZZODISTRIBUZIONE DEL CALCESTRUZZO 

Autobetoniere

10COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Bracci di distribuzione autocarrati

11COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Pompe e bracci

12COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Braccio stazionario a torre fissa

13COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Caratteristiche • Sbraccio max 36 m• Tubo terminale l = 4 m• H max torre 18 m

R t i 0 25• Rotazione: 0.25 rpm• Basamento 

contrappesato o fondazione ancorata al terreno

TORRE

14COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Bracci di distribuzione del calcestruzzo su gru, nella costruzione di un ponte (a destra) e di gasometri (sotto)destra)  e di gasometri (sotto). Notate il rapporto con la figura umana in basso.figura umana in basso.

15COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Braccio di distribuzione per costruzione di grandi opere marine

16COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

S h di b iSchema di braccio di distribuzione a torre stazionariatorre stazionaria, composta di 

diversi elementi modulari uniti fra loro. Il braccio 

iraggiunge un volume di lavoro molto ampiomolto ampio ripiegandosi 

variamente grazie al comando idraulico.

17COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Braccio nel dettaglio e schema di estensione del braccio stesso (immagine pubblicitaria)(immagine pubblicitaria)

18COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti

Svolgimento del progetto

• Verifica statica della torref• Verifica dei collegamenti bullonati

• Verifica delle flange• Verifica della crociera di base• Verifica della fondazione e dei tirafondiVerifica della fondazione e dei tirafondi• Verifica a fatica

f l b l d ll• Verifica al ribaltamento della struttura

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Fonti:• Norme: 

– CNR‐UNI 10011:88 – COSTRUZIONI IN ACCIAIO– Eurocodice 3– UNI EN ISO 4302 – APPARECCHI DI SOLLEVAMENTO –CARICHI DEL VENTO

– UNI ISO 8686 – APPARECCHI DI SOLLEVAMENTO –CRITERI DI PROGETTO PER I CARICHI E LECRITERI DI PROGETTO PER I CARICHI E LE COMBINAZIONI DI CARICHI

• Dati di progetto e traccia del procedimento di calcolo forniti in:– Baragetti S., Terranova A., Progetto e calcolo di sistemimeccanici, Hoepli

20COSTRUZIONE DI MACCHINE II ‐ Prof. Sergio Baragetti