Analisi strutturale di opere provvisionali per Medici Senza Frontiere

The present thesis work concerns the study of columns, diagonals and beams of a steel structure supporting temporary water tanks for Medici Senza Frontiere, and specifically the assessment of their bearing capacity. In order to evaluate the bearing capacity of the thin cold formed compressed members in this thesis two steps are specified. The first is the simulation of real loads acting on the structure with a finite element software, in this case SAP2000. The great advantage of this method, compared to that of experimental tests, is certainly that of much greater rapidity. The second is the use of theoretical approaches such as the General Method proposed by Eurocode 3. On several profiles, experimental tests of global compression in the laboratory were carried out, the results of which were considered in terms of ultimate load. After validation of the diagonal elements used, the resulting actions and safety checks were studied. The deepening of Eurocode 8 also allowed a thorough study of the dynamic phenomena due to seismic action on the structure and to the phenomenon of sloshing due to the seismic action itself. This last analysis was introduced to evaluate the actual importance of dynamic phenomena for structures like this. The work was completed by evaluating the resistance of the superficial foundations through geotechnical analysis from Eurocode 7. Finally, the comparison between the structure currently carried out on site and the proposed structure will be validated by the checks from the Eurocode as already mentioned, but also from an economic and implementation point of view.

Il presente lavoro di tesi riguarda lo studio di montanti, diagonali e correnti di una struttura in acciaio di supporto a serbatoi d’acqua provvisionali per Medici Senza Frontiere, e nello specifico la valutazione della loro capacità portante. Per valutare la capacità portante dei profili sottili formati a freddo compressi (T.W.C.F., dall’inglese thin walled cold formed members) in questa tesi si affrontano due passaggi. Il primo è la simulazione di carichi reali agenti sulla struttura con un software ad elementi finiti, in questo caso SAP2000. Il grande vantaggio di questo metodo, rispetto a quello delle prove sperimentali, è certamente quello della assai maggiore rapidità. Il secondo è l’utilizzo di approcci teorici come il Metodo Generale proposto dall’Eurocodice 3. Su diversi profili sono state effettuate delle prove sperimentali di compressione globale in laboratorio, delle quali sono stati considerati i risultati in termini di carico ultimo. Dopo una validazione degli elementi diagonali utilizzati, si è proceduto allo studio delle azioni risultanti e alle verifiche di sicurezza. L’approfondimento dell’Eurocodice 8 ha permesso inoltre uno studio dei fenomeni dinamici dovuti ad azione sismica sulla struttura e al fenomeno dello sloshing dovuto all’azione sismica stessa. Quest’ultima analisi è stata introdotta per valutare l’effettiva importanza dei fenomeni dinamici per strutture come questa. Per completezza si è concluso il lavoro valutando la resistenza delle fondazioni superficiali attraverso analisi geotecnica da Eurocodice 7. Infine, il confronto tra struttura attualmente realizzata in loco e struttura proposta sarà validato dalle verifiche da Eurocodice come già detto, ma anche da un punto di vista economico e realizzativo.