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Ricerca morfologica di Buckling ottimizzato per strutture di tipo Grid Shell

Ricerca morfologica di Buckling ottimizzato per strutture di tipo Grid Shell

 

RELATORI: Prof. Ing. Maurizio FROLI, Prof. Ing. Mauro SASSU, Arch. Ing. Niccolò Baldassini (RFR Ingénieurs), Dr. Giovani GOMEZ ESTRADA (Helmholtz Zentrum München

TESISTA: Matteo DINI

SOMMARIO:

Le grid shells sono strutture leggere ed eleganti utilizzate, normalmente, per coperture di grande luce. Il processo progettuale inizia con la ricerca della geometria ottimale che permetta a queste strutture di resistere per forma ai carichi statici esterni. Storicamente le tecniche di form-finding riflettono le caratteristiche del materiale utilizzato come, ad esempio, il calcestruzzo o il tessuto.Anche il form-finding di grid shells segue questa via ma la“griglia” che le compone, non può più essere considerata una mera discretizzazione di una superficie isotropica[1]. Un tale approccio strutturale, diverso da quelli fino ad ora conosciuti, richiede nuovi metodi di ricerca morfologica che siano in grado di considerarne la complessità topologica.
Il metodo di form-finding utilizzato in questa ricerca si basa sul metodo del rilassamento dinamico (dynamic relaxation method) [2]. Il principale problema di questa procedura riguarda l’inizializzazione della pretensione “virtuale” che genera la configurazione di equilibrio della grid shell, che a sua volta diventa la base per i calcoli strutturali, sia statici, sia riguardanti l’instabilità.Quest’ultimo aspetto è il vero fulcro del lavoro di progettazione per i gusci a graticcio che, per loro natura,sono estremamente sensibili ai problemi di instabilità,sia locali che globali [3].
Partendo da queste considerazioni generali, l’obiettivo diquesta ricerca è stato quello di sviluppare un algoritmogentico che, tramite un processo di form-finding, riesca atrovare una grid shell ottimizzata nei confronti dell’instabilità globale. La scelta è ricaduta su questo strumentomatematico in quanto è ben nota la sua versatilità e lasua capacità di trattare problemi non lineari… [continua a leggere]