Esercitazione nodo strutturale

Esercitazione numerica di fisica tecnica

Università di Trento DICAM

Analisi termica di una struttura edilizia

Studente: Marco Oltolini (MAT: 237269)

Docente: Alessandro Prada

A.A. 2023-2024

Introduzione al lavoro

Lo svolgimento della seguente esercitazione numerica prevede l’analisi termica bi-dimensionale in regime stazionario di un nodo strutturale. Sarà utilizzato il metodo degli elementi finiti per la soluzione dell’equazione di Laplace impiegando il software THERM. Verranno poi analizzati ed evidenziati i seguenti punti e i loro effetti bi-dimensionali indotti nella struttura edilizia in oggetto: il campo termico, le trasmittanze lineiche (ψ_i e ψ_e), e la formazione di condensa superficiale in specificate condizioni. Verrà infine proposta una eventuale possibile soluzione di correzione del ponte termico per la formazione di condensa.

Nodo strutturale in esame

Il nodo oggetto dell’analisi riportato in figura è costituito da una parete perimetrale in mattoni forati con uno strato di isolante in EPS con spessore pari a 4 cm e da un solaio interpiano che si estende come balcone verso l’esterno composto da calcestruzzo (CLS) armato. Dimensioni espresse in cm.

Calcolo dimensioni

A partire dal numero di matricola 237269, ottengo i seguenti valori:

= (1 2) + + + 17 = 31 cm (S1 = spessore del solaio in CLS)

- 1 · 2 3 = {[4 (5 + 10} + 5 cm (S2 = spessore strato interno di mattoni forati)

- 2 · 6)] 4 =

Sulla base della normativa UNI EN ISO 10211 realizzo le superfici di taglio ad una distanza minima (L_min,p e L_min,b) pari al valore massimo fra 100 cm o 3 volte lo spessore dell’elemento laterale considerato. Valutazione effettuata sia per la parete verticale che per il solaio orizzontale:

• L_min,p = max (100 ; 3*34) = 102 cm
• L_min,b = max (100 ; 3*31) = 100 cm

Proprietà fisiche dei materiali

Si riportano nella seguente tabella i valori della conducibilità termica dei singoli elementi costituenti il ponte termico in esame.

Condizioni al contorno

Le condizioni al contorno da imporre alle superfici esterne e interne della parete sono condizioni di flusso convettivo (Robin-Newton):

( = − ) ( = − ) , Coefficienti di trasporto termico superficiale