Potenzialità di riuso delle industrie dismesse. Un'ipotesi per le ex officine reggiane.

L’oggetto di questa tesi di laurea è un intervento di riqualificazione delle Ex Officine Meccaniche Reggiane, un’area industriale, sita a Reggio Emilia, che nel corso degli anni ha subìto una graduale dismissione, sino allo stato attuale di completo abbandono. Il tema riveste un’importanza focale nelle città moderne, affette da un elevato livello di migrazione e riorganizzazione dell’industria, che trasforma vaste aree di produzione in vuoti urbani di difficile gestione. I problemi fondamentali sono infatti la notevole dimensione degli stabilimenti abbandonati e la loro posizione, un tempo strategica, ma che ora risulta critica per una lettura unitaria della città e delle sue connessioni. L’area in oggetto, dedicata nel corso degli anni a diversi tipi di produzione, tra le quali quelle ferroviaria e dell’aviazione, è locata in prossimità del centro storico di Reggio Emilia, separati solamente dalla linea ferroviaria storica con cui si interfaccia direttamente. L’espansione della città ha portato ad inglobare lo stabilimento, che risulta quindi chiuso in se stesso e fortemente vincolante per le connessioni della città. Gli scopi dell’intervento sono quindi quelli di generare connessioni tra le parti di città circostanti e di permettere il riappropriamento dell’area alla popolazione. Per raggiungere tali scopi è stato necessario aprire il forte limite perimetrale esistente ed individuare nuovi percorsi di attraversamento, ma anche nuove funzioni ed attrattività da inserire. Vista la frammentazione dell’area in una serie di edifici, lo studio si è poi concentrato su un edificio tipo, allo scopo di individuare un’ipotesi di intervento più dettagliata. Le strategie degli interventi sono il risultato di interazione tra le necessità di mantenere le strutture ed il carattere dell’area, di introdurre funzioni attrattive e di ottenere adeguati livelli di comfort ambientale e prestazioni energetiche.

Evocare l'antico come metodo di progetto: La valorizzazione del sito archeologico della città romana di Suasa

Il progetto per la città romana di Suasa, prevede la realizzazione di edifici nuovi a supporto del nuovo parco, tra cui i due visitor center, un edificio nell'area del Tappatino e una nuova copertura e funzionalizzazione per la Domus dei Coiedii.

Caratterizzazioni fisiche-meccaniche di piastrelle ceramiche di grande formato

Negli ultimi anni la produzione di materiale ceramico si è spostata su formati di grandi dimensioni. Questo processo è stato possibile grazie allo sviluppo di nuove tecnologie adeguate alla produzione di lastre in grès porcellanato con spessore sempre più ridotto e in formati sempre più grandi. Molte aziende si sono quindi orientate alla produzione delle grandi lastre servendosi di queste nuove tecnologie innovative, proprio perché questi prodotti sono risultati essere particolarmente versatili. Come le piastrelle di formato tradizionale, anche questi grandi formati devono essere certificati con il marchio CE, quindi devono essere eseguite delle prove di caratterizzazione delle loro caratteristiche fisiche-meccaniche. Tuttavia, cambiando notevolmente le dimensioni, per queste grandi lastre si possono introdurre anche nuovi test di prova per determinare nuove caratteristiche, come ad esempio la possibilità di flettersi per adattarsi alla forma della superficie dove vengono collocate (facciate di edifici, rivestimenti di gallerie autostradali, etc.). Di conseguenza nasce l’esigenza di valutare questi nuovi parametri, tra cui il raggio di curvatura è particolarmente rilevante per valutare appunto la flessibilità della lastra. Nel presente lavoro di tesi sono state svolte prove di caratterizzazione delle proprietà fisiche-meccaniche di piastrelle ceramiche di grande formato. I campioni sono stati sottoposti a prove per la determinazione della freccia e del raggio di curvatura sotto il peso proprio e a rottura nelle configurazioni fronte e retro. Dall’analisi dei dati sperimentali sono state dedotte conclusioni in merito alla possibile dipendenza della freccia e del raggio di curvatura dalle caratteristiche dei campioni. Oltre alle prove di determinazione della freccia e conseguente raggio di curvatura, a completamento del lavoro sperimentale svolto sono state eseguite anche prove di assorbimento di acqua e di analisi d’immagine per determinare la porosità totale.

Utilizzo di sensori a basso costo per la localizzazione indoor

I sistemi di localizzazione, negli ultimi anni, sono stati oggetto di numerose ricerche a livello internazionale.Gli sviluppi più importanti hanno avuto inizio nell’ambito stradale con sistemi di navigazione e localizzazione, possibili grazie alle forti capacità del GPS.Infatti il GPS indica l’intero apparato che permette il funzionamento della maggior parte dei navigatori disponibili in commercio, che, però, non sono utilizzabili in ambito indoor, in quanto la ricezione del segnale proveniente dai satelliti GPS diventa scarsa o pressoché nulla. In questo senso, la localizzazione risulta rilevante nel caso di indoor positioning, ossia quando utenti hanno bisogno di conoscere la propria posizione e quella degli altri membri della squadra di soccorso all’interno di un edificio come, ad esempio, i vigili del fuoco durante un’operazione di salvataggio. Sono questi fattori che portano all’idea della creazione di un sistema di localizzazione indoor basato su smartphone o una qualsiasi altra piattaforma disponibile. Tra le diverse tecnologie e architetture legate al posizionamento indoor/outdoor e inerziale, con questa tesi, si vuole esporre la foot-mounted inertial navigation, un sistema che permette di conoscere la propria posizione, sia all’interno di edifici,sia in campi aperti, tramite l’utilizzo di una rete wireless o GPS e l’aiuto di sensori a basso costo.Tuttavia per conoscere la stima ottimale della posizione, della velocità e dell’orientamento corrente di un utente dotato di sensori sarà necessaria l’integrazione di diversi algoritmi, che permettono di modellare e stimare errori o di conoscere e predire la posizione futura dello stesso. Gli scopi principali di questo lavoro sono: 1)Tracciare i movimenti di un utente usando diversi sensori per ottenere una stima ottimale della posizione dello stesso; 2)Localizzare l’utente in 3 dimensioni con precisione; 3)Ottenere una transizione senza interruzioni per un posizionamento continuo tra aree indoor e outdoor;

Posizionamento GNSS di fotogrammi acquisiti da UAV

L’oggetto di studio di questa tesi consiste nel primo approccio di sperimentazione dell’utilizzo di tecnologia UAV (Unmanned aerial vehicle, cioè velivoli senza pilota), per fotogrammetria ai fini di una valutazione di eventuali danni ad edifici, a seguito di un evento straordinario o disastri naturali. Uno degli aspetti più onerosi in termini di tempo e costi di esecuzione, nel processamento di voli fotogrammetrici per usi cartografici è dovuto alla necessità di un appoggio topografico a terra. Nella presente tesi è stata valutata la possibilità di effettuare un posizionamento di precisione della camera da presa al momento dello scatto, in modo da ridurre significativamente la necessità di Punti Fotografici di Appoggio (PFA) rilevati per via topografica a terra. In particolare si è voluto sperimentare l’impiego di stazioni totali robotiche per l’inseguimento e il posizionamento del velivolo durante le acquisizioni, in modo da simulare la presenza di ricevitori geodetici RTK installati a bordo. Al tempo stesso tale metodologia permetterebbe il posizionamento di precisione del velivolo anche in condizioni “indoor” o di scarsa ricezione dei segnali satellitari, quali ad esempio quelle riscontrabili nelle attività di volo entro canyon urbani o nel rilievo dei prospetti di edifici. Nell’ambito della tesi è stata, quindi, effettuata una analisi di un blocco fotogrammetrico in presenza del posizionamento di precisione della camera all’istante dello scatto, confrontando poi i risultati ottenuti con quelli desumibili attraverso un tradizionale appoggio topografico a terra. È stato quindi possibile valutare le potenzialità del rilievo fotogrammetrico da drone in condizioni vicine a quelle tipiche della fotogrammetria diretta. In questo caso non sono stati misurati però gli angoli di assetto della camera all’istante dello scatto, ma si è proceduto alla loro stima per via fotogrammetrica.

Fluid dynamic analysis of trees influence in dispersion of pollutant in urban street canyon

degli elementi vegetali nella dinamica e nella dispersione degli inquinanti nello street canyon urbano. In particolare, è stato analizzata la risposta fluidodinamica di cespugli con altezze diverse e di alberi con porosità e altezza del tronco varianti. Il modello analizzato consiste in due edifici di altezza e larghezza pari ad H e lunghezza di 10H, tra i quali corre una strada in cui sono stati modellizati una sorgente rappresentativa del traffico veicolare e, ai lati, due linee di componenti vegetali. Le simulazioni sono state fatte con ANSYS Fluent, un software di "Computational Fluid Dynamics"(CFD) che ha permesso di modellizare la dinamica dei flussi e di simulare le concentrazioni emesse dalla sorgente di CO posta lungo la strada. Per la simulazione è stato impiegato un modello RANS a chiusura k-epsilon, che permette di parametrizzare i momenti secondi nell'equazione di Navier Stokes per permettere una loro più facile risoluzione. I risultati sono stati espressi in termini di profili di velocità e concentrazione molare di CO, unitamente al calcolo della exchange velocity per quantificare gli scambi tra lo street canyon e l'esterno. Per quanto riguarda l'influenza dell'altezza dei tronchi è stata riscontrata una tendenza non lineare tra di essi e la exchange velocity. Analizzando invece la altezza dei cespugli è stato visto che all'aumentare della loro altezza esiste una relazione univoca con l'abbassamento della exchange velocity. Infine, andando a variare la permeabilità delle chiome degli alberi è stata trovatta una variazione non monotonica che correla la exchange velocity con il parametro C_2, che è stata interpretata attraverso i diversi andamenti dei profili sopravento e sottovento. In conclusione, allo stadio attuale della ricerca presentata in questa tesi, non è ancora possibile correlare direttamente la exchange velocity con alcun parametro analizzato.

Improvements to the design of Litesteel Beams undergoing lateral distortional buckling

An Australian manufacturer has recently developed an innovative group of cold-formed steel hollow flange sections, one of them is LiteSteel Beams (LSBs). The LSB sections are produced from thin and high strength steels by a patented manufacturing process involving simultaneous cold-forming and dual electric resistance welding. They have a unique geometry consisting of rectangular hollow flanges and a relatively slender web. The LSB flexural members are subjected to lateral distortional buckling effects and hence their capacities are reduced for intermediate spans. The current design rules for lateral distortional buckling were developed based on the lower bound of numerical and experimental results. The effect of LSB section geometry was not considered although it could influence the lateral distortional buckling performance. Therefore an accurate finite element model of LSB flexural members was developed and validated using experimental and finite strip analysis results. It was then used to investigate the effect of LSB geometry. The extensive moment capacity data thus developed was used to develop improved design rules for LSBs with one of them considering the LSB geometry effects through a modified slenderness parameter. The use of the new design rules gave higher lateral distortional buckling capacities for LSB sections with intermediate slenderness. The new design rule is also able to accurately predict the lateral distortional buckling moment capacities of other hollow flange beams (HFBs).

Elastic lateral buckling of simply supported LiteSteel beams subject to transverse loading

The buckling strength of a new cold-formed hollow flange channel section known as LiteSteel beam (LSB) is governed by lateral distortional buckling characterised by simultaneous lateral deflection, twist and web distortion for its intermediate spans. Recent research has developed a modified elastic lateral buckling moment equation to allow for lateral distortional buckling effects. However, it is limited to a uniform moment distribution condition that rarely exists in practice. Transverse loading introduces a non-uniform bending moment distribution, which is also often applied above or below the shear centre (load height). These loading conditions are known to have significant effects on the lateral buckling strength of beams. Many steel design codes have adopted equivalent uniform moment distribution and load height factors to allow for these effects. But they were derived mostly based on data for conventional hot-rolled, doubly symmetric I-beams subject to lateral torsional buckling. The moment distribution and load height effects of transverse loading for LSBs, and the suitability of the current design modification factors to accommodate these effects for LSBs is not known. This paper presents the details of a research study based on finite element analyses on the elastic lateral buckling strength of simply supported LSBs subject to transverse loading. It discusses the suitability of the current steel design code modification factors, and provides suitable recommendations for simply supported LSBs subject to transverse loading.

Lateral buckling strength of simply supported LiteSteel beams subject to moment gradient effects

The flexural capacity of of a new cold-formed hollow flange channel section known as LiteSteel beam (LSB) is limited by lateral distortional buckling for intermediate spans, which is characterised by simultaneous lateral deflection, twist and web distortion. Recent research has developed suitable design rules for the member capacity of LSBs. However, they are limited to a uniform moment distribution that rarely exists in practice. Many steel design codes have adopted equivalent uniform moment distribution factors to accommodate the effect of non-uniform moment distributions in design. But they were derived mostly based on the data for conventional hot-rolled, doubly symmetric I-beams subject to lateral torsional buckling. The effect of moment distribution for LSBs, and the suitability of the current steel design code rules to include this effect for LSBs are not yet known. This paper presents the details of a research study based on finite element analyses of the lateral buckling strength of simply supported LSBs subject to moment gradient effects. It also presents the details of a number of LSB lateral buckling experiments undertaken to validate the results of finite element analyses. Finally, it discusses the suitability of the current design methods, and provides design recommendations for simply supported LSBs subject to moment gradient effects.

Experimental studies of the shear behavior of LiteSteel Beams

This paper presents the details of experimental studies on the shear behaviour of a recently developed, cold-formed steel beam known as LiteSteel Beam (LSB). The LSB section has a unique shape of a channel beam with two rectangular hollow flanges and is produced by a patented manufacturing process involving simultaneous cold-forming and dual electric resistance welding. To date, no research has been undertaken on the shear behaviour of LiteSteel beams with torsionally rigid, rectangular hollow flanges. In the present investigation, experimental studies involving more than 30 shear tests were carried out to investigate the shear behaviour of 13 different LSB sections. It was found that the current design rules in cold-formed steel structures design codes are very conservative for the shear design of LiteSteel beams. Significant improvements to web shear buckling occurred due to the presence of rectangular hollow flanges while considerable post-buckling strength was also observed. Experimental results are presented and compared with corresponding predictions from the current design codes in this paper. Appropriate improvements have been proposed for the shear strength of LSBs based on AS/NZS 4600 design equations.

Simplified numerical models of LiteSteel Beam floor joists with Web openings for the prediction of section moment capacities

This paper is aimed at investigating the effect of web openings on the plastic bending behaviour and section moment capacity of a new cold-formed steel beam known as LiteSteel beam (LSB) using numerical modelling. Different LSB sections with varying circular hole diameter and spacing were considered. A simplified but appropriate numerical modelling technique was developed for the modelling of monosymmetric sections such as LSBs subject to bending, and was used to simulate a series of section moment capacity tests of LSB flexural members with web openings. The buckling and ultimate strength behaviour was investigated in detail and the modeling technique was further improved through a comparison of numerical and experimental results. This paper describes the simplified finite element modeling technique used in this study that includes all the significant behavioural effects affecting the plastic bending behaviour and section moment capacity of LSB sections with web holes. Numerical and test results and associated findings are also presented.