- 14.00 -14.30: Ponte ad arco ferroviario sul fiume Brenta
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La tipologia strutturale del ponte in oggetto è quella di trave Langer (o arco a spinta eliminata) a passaggio inferiore e pareti controventate superiormente, con due binari ad interasse di 4m.
Il ponte è costituito da 1 campata in semplice appoggio avente lunghezza fra gli assi appoggi di 100m e interasse fra le pareti pari a 15m. L’arco è costituito da una sezione a doppio T di altezza 2.4m, e ha un'altezza in chiave di 18m (distanza asse catena-asse arco) e su ciascuna parete l’arco è collegato alla trave principale attraverso 19 pendini di diametro 160mm con passo pari a 4m. Ogni pendino è collegato all'arco mediante perni con capocorda fisso ed all'impalcato attraverso capocorda regolabile che permette di ottenere i corretti valori di tesatura. Gli archi sono reciprocamente collegati con 6 traversi in profilo a doppio T composti saldati con altezza pari 1.8.
La trave catena è costituita da una sezione a doppio T di altezza 2.50m.
Il piano di sostegno all’armamento ferroviario è costituito da traversi in acciaio a doppio T composti saldati, di altezza pari a 1170mm e posti ad interasse pari a 4000, e dalle longherine in profilo HEA600 con tronchetto saldato nelle zone di collegamento con i traversi. Tutti gli elementi del tavolato sono piolati sulla piattabanda superiore per la connessione con la soletta in c.a., avente spessore medio di 26.5cm.
La particolarità di questo impalcato, oltre alle dimensioni che ne faranno il ponte ad arco ferroviario di luce maggiore in Italia, è l'impiego della saldatura per collegare i traversi alle travi catena e alle fiancate dell'arco e le longherine ai traversi stessi. La tipologia saldata è una novità in ambiente ferroviario italiano per strutture analoghe generalmente bullonate. - 14.30 - 15.00: Analisi delle dimensioni dei fori di alleggerimento delle travi dei ponti di uno scafo
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La progettazione strutturale preliminare delle strutture dello scafo di una nave implica non solo il soddisfacimento di verifiche di stato limite in accordo ai principi ben noti della scienza delle costruzioni, implementando opportunamente metodologie analitiche quali la teoria della trave e della lastra, ma anche la selezione di componenti per la costruzione che siano conformi ad un’ampia serie di vincoli di fabbricazione, di esigenze operative e commerciali, di buone pratiche industriali, ecc.
Se si considerano razionalmente le variabili del problema generale del dimensionamento di una nave e tutte le verifiche ed i vincoli che necessariamente occorre implementare, si può ben comprendere come, in pratica, nella maggior parte dei casi si abbia un problema governato da pochissime variabili con campi di variazione estremamente limitati. La scelta quindi della miglior soluzione si può ottenere con l’analisi sistematica delle relativamente poche soluzioni realmente possibili del problema e la comparazione di esse.
In questo lavoro viene descritta una procedura per la scelta degli elementi primari di una costruzione navale finalizzata ad ottenere le dimensioni massime possibili delle forature di alleggerimento usualmente praticate nelle anime delle travi. Al fine di facilitare il progettista nella scelta delle travi, lo studio si propone di individuare la combinazione ottima fra altezza della trave e dimensioni del foro in funzione dell’intensità di carico agente sul ponte da cui dipendono le verifiche di stato limite e dei vincoli costruttivi, operativi, commerciali ecc.
Partendo dalla ricerca delle altezze delle travi maggiormente utilizzate nella costruzione navale per ciascun tipo di carico a ponte, l’analisi esaminerà come la massimizzazione delle dimensioni dei fori di alleggerimento influenzi la robustezza del grigliato di travi primarie per ognuna delle altezze di anima individuate dimostrando che le uniche variabili indipendenti che effettivamente governano il problema sono appunto l’altezza complessiva della trave e l’altezza del foro poiché tutte le altre variabili (inclusa la larghezza del foro) sono in qualche modo dipendenti da esse.
I risultati dell’analisi sistematica forniranno ai progettisti dati razionali sui quali basare la scelta del dimensionamento delle travi, nell'ottica di trovare l'ottimo in termini di peso-resistenza e dimensione massima possibile per il passaggio degli elementi degli impianti all'interno del grigliato di travi primarie del ponte di una nave.
Questo studio, in sostanza, mira a offrire linee guida pratiche per la foratura dei bagli e delle anguille durante la fase iniziale della progettazione. L'obiettivo è semplificare il processo, evitando la necessità di dover apportare modifiche successive nel corso della costruzione, che comporterebbe un dispendio di tempo e risorse non necessario, ottenendo così un risultato più efficiente e integrato fin dall'inizio della fase progettuale.
Lo studio, sviluppato nel corso di una tesi di laurea, è stato condotto per il caso particolare del naviglio militare adottando metodologie di progettazione analitiche e numeriche (FEM) e sfruttando l’esperienza dei progettisti e le conoscenze e buone pratiche di precedenti costruzioni navali caratterizzate da soddisfacenti prestazioni della struttura. Al fine di contenere i tempi di progettazione, anche sfruttando le conoscenze sviluppate negli anni, è stato prodotto un codice di calcolo in linguaggio VBA (Visual Basic fo Application) in modo da poter integrare questi risultati nella pratica progettuale aziendale che già da tempo è finalizzata alla riduzione del peso scafo, ovviamente senza inficiare le prestazioni. - 15.00 - 15.30: Assessment of existing steel-concrete composite bridges: practical issues and recent experiences
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The importance of the assessment, maintenance and upgrading of existing structures, particularly for road infrastructures, has been recognized in recent years also because of several tremendous collapses occurred in Italy and in other countries. The age of existing bridges, the traffic demand and the natural hazards are important aspects to be considered in the maintenance process for correct Asset Integrity management (AIM). With the aim of assess the structural capacity of existing bridges, in Italy and in European countries, different technical codes have been recently released with the main goal of providing comprehensive and standardized methodologies for the different stakeholders (e.g. infrastructure managers, designers, public authorities). Even if most existing bridges located along the main road infrastructure in Italy are reinforced concrete structures, it is often the case that the assessment process includes some steel-concrete composite structures, with several welding details. For these cases, the load rating approach provided in the codes needs to be adjusted and the process of knowledge is of paramount importance given the fundamental role played in steel bridges by the details and by the level of degradation.
In this context, the aim of this paper is to present some discussions on the peculiarities of the assessment process applied to steel-concrete composite bridges thanks to the recent experiences of the authors involved in different assessment programs. First, the main characteristics of the existing steel-concrete bridges built in the Italian road network is presented together with a brief review of the codes, regulations and design approach used in Italy since the 70’s. Then, the types of damage that can be found during the inspection phases of steel connections are described. The peculiarities of the assessment of existing steel bridges are discussed
showing: how inspection results are considered, the testing phases and the importance of the knowledge process. At the end of the work, some case studies are presented including welded and bolted steel bridges.
This study can provide practical oriented considerations for the engineers dealing with assessment of steel-concrete composite bridges and can help to better understand the peculiarities and the elements that should be included in the analysis of these structures from the beginning of the process. - 16.00 - 16.30: Soft seated BW valves subject to PWHT during erection: method for identification of required pup-piece length
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Finite Element simulation of local PWHT has been carried out for girth welds relevant to installation of soft seated BW valves in piping lines, in order to assess required pup-piece lengths needed to safeguard valve internals (polymeric seals) from high temperatures occurring during stress relieving heat treatment.
Finite element numerical analysis has been adopted to simulate temperature distributions occurring for different pup-piece configurations during post-weld heat treatment conditions, the maximum allowable temperature at the end of each pup-piece (valve-side) has been considered not exceeding 200°C.
Thermal analysis has been performed adopting the FE software ANSYS (Rel. 2021 R1) and defining 2D axisymmetric modeling.
FEA results obtained have been validated through comparison with thermal profiles measured during physical tests performed on suitable carbon steel pipes. - 16.30 - 17.00: SA-738 gr. B for Metallic Containments: how metallurgical properties affect ASME Code requirements for welds in Nuclear Power Plant construction
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Metallic Containment (MC) is an important passive safety component in several III+ generation Nuclear Power Plants and Small Modular Reactor (SMR) designs mainly developed according to ASME Code. Ansaldo Nucleare worked at AP1000® MC construction in China with Westinghouse in 2010ies and is currently cooperating with several SMR developers.
The most used MC construction material is SA-738 gr. B plate. This carbon steel is considered a good tradeoff, due to its high mechanical and toughness properties, with reasonable costs. To prevent toughness properties decay and to enhance economical sustainability, ASME nuclear code case N-841 was proposed to increase the Post-Weld Heat Treatment exemptions, up to 60mm thickness.
This article discusses the main challenges in SA-738 gr. B industrialization for Code requirements compliance, the benefits of Code Case use, and how welding qualification and execution are affected. - 17.00 - 17.30: A Fatigue Crack Growth Study on Partial Penetration and Fillet Welds
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In this work, the crack propagation rate on fillet welds and partial penetration welds was measured and examined. The special feature of the studied propagation is the unusual loading mode of such joints: bending loading from the root to face of the weld; such loading mode is very severe in fillet welds and partial penetration welds where the un-welded portion of the joints acts as a natural notch. Furthermore, apart from the behavior of the joints with a crack, the fatigue resistance was measure and the FAT was determined on different welds characterized by different welding penetration and thickness: the crack initiation fatigue resistance and the fatigue life to rupture were determined and compared.
The path followed by the cracks during the tests revealed some unexpected features linked to the relation between throat thickness and the thickness of the membrane.
The obtained data are a precious starting point to better investigate the behavior of such widely diffused joint under a loading mode not often considered on metallic structures but still present in a lot of cases.