1. Uno sguardo ingenuo sullottimizzazione strutturale. An ingenuous look at structural optimization Franco Bontempi Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni Facolt di Ingegneria Civile e Industriale Universit degli Studi di Roma La Sapienza franco bontempi uniroma1 1 2. 2 Ottimizzazione Strutturale franco.bontempi@uniroma1.it 1997 franco bontempi uniroma1 3. 3 2015 franco bontempi uniroma1 4. 4 4 franco bontempi uniroma1 5. Index 1)PEOPLE 2)STRUCTURES 3)DESIGN 4)CRITERIA 5)OPTIMIZATION franco bontempi uniroma1 5 6. 1 PEOPLE franco bontempi uniroma1 6 7. 7 7 franco bontempi uniroma1 8. Knowledge Growth Process KNOWLEDGE REQUIRED BY AN EVOLUTIVE DESIGN NEW KNOWLEDGE REQUIRED BY AN INNOVATIVE DESIGN ACTUAL KNOWLEDGE BASIS 8franco bontempi uniroma1 9. Evolutive vs Innovative Design 9franco bontempi uniroma1 10. 10 S-Curves - Saturation - Jump franco bontempi uniroma1 11. 11 TALL BUIDINGS franco bontempi uniroma1 12. 12NORTHROP YB 49franco bontempi uniroma1 13. 2 STRUCTURES franco bontempi uniroma1 13 14. Structural System 14franco bontempi uniroma1 15. 15franco bontempi uniroma1 16. 16franco bontempi uniroma1 17. franco bontempi uniroma1 17 18. Main Characteristics of a Structure Micro-level (Detailed Geometry): local size of the sections, i.e. thickness, area, inertia, Meso-level(Global Geometry): form of the structural element or structural part (substructure), i.e. main longitudinal axis, curvature, profile, Macro-level (Load Path): connections of the different structural parts.franco bontempi uniroma1 18 19. 19 De Saint Venant Beam L D d H x KINEMATIC SIMPLICITY franco bontempi uniroma1 20. franco bontempi uniroma1 20 21. 21 http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_floor franco bontempi uniroma1 22. 22 B-/D- Regions A B C D E F G H SINGULATIES franco bontempi uniroma1 23. 23 AT ANY SIZE franco bontempi uniroma1 24. franco bontempi uniroma1 24 25. PROBLEMI DI RIGIDEZZA PIASTRA, AGGIUNTI IRRIGIDIMENTI: BULLONI NON PIU ACCESSIBILI franco bontempi uniroma1 25 26. 26 Specialization / Integration (1) franco bontempi uniroma1 27. 27 Specialization / Integration (1) franco bontempi uniroma1 28. 28 Load Path franco bontempi uniroma1 29. 29 FORMA franco bontempi uniroma1 30. 30 VETTORE franco bontempi uniroma1 31. 31 FLESSIONE franco bontempi uniroma1 32. 32 SUPERFICIE franco bontempi uniroma1 33. 33 ALTI franco bontempi uniroma1 34. franco bontempi uniroma1 34 35. 3 DESIGN franco bontempi uniroma1 35 36. 36franco bontempi uniroma1 37. 37 Hadamard franco bontempi uniroma1 38. Analysis & Design Processes (1) 38 DATI CALCOLO RISULTATI START END START END MODIFICA K=K+1 K=0 DATI K CALCOLO RISULTATI K TEST SI NO Pre-processing Post-processing franco bontempi uniroma1 39. 39 START END MODIFICA K=K+1 K=0 DATI K CALCOLO RISULTATI K TEST SI NO ANALISI SINTESI Analysis & Design Processes (2) franco bontempi uniroma1 40. Sviluppo top-down copertura omogenea approfondimento 40franco bontempi uniroma1 41. Sviluppo bottom-up copertura omogenea sviluppo di un filone 41franco bontempi uniroma1 42. Sviluppo mixed 42franco bontempi uniroma1 43. 4 CRITERIA franco bontempi uniroma1 43 44. Basic Value SEMPLICITA TRASPARENZA REGOLARITA / SIMMETRIA RIDONDANZA PREVEDIBILITA PRINCIPIO DI PRECAUZIONE franco bontempi uniroma1 44 45. 45 Requisiti strutturali Condizioni di esercizio: Rigidezza Condizioni ultime: Resistenza Stabilita Duttilita Durabilita Condizioni estreme: Robustezza Resilienza Configurazione nominale della struttura Configurazione danneggiata della struttura franco bontempi uniroma1 46. 46 Robustezza strutturale e durabilita nel tempo. Misura di danno o di errore Capacit prestazionale Situazione nominale Degrado prestazionale Capacit prestazionale Situazione nominale Degrado prestazionale Misura del tempo o delluso Robustness / Durability franco bontempi uniroma1 47. STRUTTURA METALLICA A CAVALLO DI GIUNTO STRUTTURALE franco bontempi uniroma1 47 48. franco bontempi uniroma1 48 49. 49 49 Bad vs Good Collapse STRUCTURE & LOADS COLLAPSE MECHANISM NO SWAY IMPLOSION OF THE STRUCTURE EXPLOSION OF THE STRUCTURE is a process in which objects are destroyed by collapsing on themselves is a process NOT CONFINED SWAY franco bontempi uniroma1 50. 50 50 franco bontempi uniroma1 51. HPLC-events vs LPHC-events franco bontempi uniroma1 51 52. franco bontempi uniroma1 52 53. 53franco bontempi uniroma1 53 54. 54franco bontempi uniroma1 54 55. 55franco bontempi uniroma1 55 56. compartimentzione 56franco bontempi uniroma1 56 57. 57 ergonomia franco bontempi uniroma1 58. franco bontempi uniroma1 58 59. 5 OPTIMIZATION franco bontempi uniroma1 59 60. 6060 Optimization Levels Micro-level (Detailed Geometry) Meso-level (Global Geometry) Macro-level (Load Path) franco bontempi uniroma1 60 61. 61 OUTRIGGER LOCATION franco bontempi uniroma1 62. The nature of optimum 62 A sub-optimal solution to a problem is one that is less than perfect. Slack situation: loose and not pulled tight. franco bontempi uniroma1 62 63. Structural Augmentation franco bontempi uniroma1 63 64. TAIPEI 101 franco bontempi uniroma1 64 65. franco bontempi uniroma1 65 66. franco bontempi uniroma1 66 67. 67 67 Engineering Design Phases franco bontempi uniroma1 68. 68 68 franco bontempi uniroma1 69. 69 69 franco bontempi uniroma1 70. franco bontempi uniroma1 70 71. franco bontempi uniroma1 71 72. 72 72 franco bontempi uniroma1 73. 73franco bontempi uniroma1 74. Script franco bontempi uniroma1 74 75. 75 75 franco bontempi uniroma1 76. 76 76 franco bontempi uniroma1 77. franco bontempi uniroma1 77 78. franco bontempi uniroma1 78 79. 79 79 franco bontempi uniroma1 80. 80 80 franco bontempi uniroma1 81. 81franco bontempi uniroma1 82. 82 82 http://www.dezeen.com/2013/08/22/qatar-national-convention-centre-by-arata- isozaki/ franco bontempi uniroma1 83. 83 83 franco bontempi uniroma1 84. 84 84 franco bontempi uniroma1 85. 85 85 franco bontempi uniroma1 86. 86 86 franco bontempi uniroma1 87. 87 87 franco bontempi uniroma1 88. 88franco bontempi uniroma1 89. 89 89 franco bontempi uniroma1 90. 90franco bontempi uniroma1 91. 91 Str o N GER www.stronger2012.com franco bontempi uniroma1 92. 92franco bontempi uniroma1 93. Index 1)PEOPLE 2)STRUCTURES 3)DESIGN 4)CRITERIA 5)OPTIMIZATION franco bontempi uniroma1 93 94. franco bontempi uniroma1 94 95. franco bontempi uniroma1 95