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28. August 2024

Berechnung und Modellierung mit RFEM 6 eines mehrstöckigen Wohngebäudes in tragenden X-Lam-Holzplatten

Ziel dieser Arbeit war es, das Material X-Lam und die darin vorhandenen mechanischen Verbindungen auf rechnerischer Ebene sowie die relative dynamische Antwort nach dem Bemessungserdbeben zu untersuchen. Hierzu wurde mit Hilfe des Finite-Elemente-Programms RFEM 6 ein mehrgeschossiges Wohngebäude in X-Lam modelliert, welches von meinem Betreuer Prof. Herr Marco Pio Lauriola.

Autor
Ing. Niccolò Battagli, Prof. Ing. Marco Pio Lauriola, Prof. Ing. Gianni Bartoli

Nach einer ersten Phase, in der das Material X-Lam theoretisch eingeführt wurde und die darin verwendeten mechanischen Verbindungen eingeführt wurden, wurden drei Folgemodelle mit der oben beschriebenen Software erstellt, beginnend mit dem “steifsten” Modell, d. h. ohne Berücksichtigung des Effekts der mechanischen Verbindungen, die im untersuchten Wohnhaus vorhanden sind, zu den "verformbarsten", die mit der "Ersatzsteifigkeitsmethode" ermittelt werden, wobei man vom "realistischsten" Modell ausgeht, in dem alle vorhandenen mechanischen Verbindungen modelliert wurden, um ihre dynamischen Antworten auf verallgemeinerte Verschiebungen zwischen Stockwerken infolge der Erdbebenkombination "SLD" und des Erdbebenschubs an der Basis infolge der Erdbebenkombination "SLV" einer untersuchten repräsentativen Wand als Perioden, die spezifisch für die Hauptschwingungsformen sind, zu bewerten aller vorhandenen Wände nach dem Bemessungserdbeben nach NTC2018, insbesondere des Standortes, an dem das untersuchte Gebäude errichtet wurde.

Per fare ciò, è stata eseguita un’analisi lineare dinamica, con spettro di risposta, ed il materiale X-Lam è stato modellato con le sue effettive rigidezze, nei primi due modelli realizzati, ed attraverso delle rigidezze equivalenti, nell’ultimo modello realizzato, però considerando in tutti i modelli il suo reale comportamento ortotropo.

Dai risultati riscontrati nel seguente lavoro di Tesi, risulta possibile affermare che la modellazione di una struttura realizzata con pannelli portanti X-Lam non possa prescindere dalla corretta modellazione delle sue unioni meccaniche che, con la loro deformabilità, risultino influire sensibilmente sulla deformabilità della struttura stessa e sui parametri dinamici dell’intero edificio, ciononostante utilizzando il metodo più speditivo, quale “Metodo delle rigidezze equivalenti”, risulti possibile modellare la struttura più velocemente, ottenendo dei risultati non troppo distanti da quelli ottenuti con il metodo più realistico, ossia modellando localmente tutte le unioni meccaniche presenti nella struttura, però ricordando che i risultati così ottenuti risultino essere a sfavore di sicurezza dei confronti dello “Stato Limite di Salvaguardia della vita”.


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