costruzione di una struttura reticolare spaziale in autocad

e studio comportamentale in sap

 Inizio disegnando un quadrato 2 X 2, con una diagonale e aperto da un lato nella visualizzazione bidimensionale di autocad

fatto ciò, sono passata alla visualizzazione tridimensionale di autocad e ho ruotato l'elemento di 90°

Usando i comandi "specchia " e "copia", cambiando opportunamente l'ucs, in modo di disegnare sempre sul piano xy, ho completato la struttura, in modo da avere una specie di piastra reticolare parallelepipeda

esplodo l'intera struttura e salvo il file in dxf; aprendo Sap, importo il file salvato e assegno dei vincoli "cerniera" ai quattro estremi della struttura

dopodichè imposto il rilascio dei momenti all'inizio e alla fine di ogni asta

 fatto ciò definisco un nuovo materiale, acciaio, da assegnare alla mia struttura, e una sezione da assegnare ad ogni singola asta, in questo caso abbiamo optato in aula per una sezione tubolare cilindrica cava, riportata da Sap come "Pipe", e definisco anche il carico di tipo concentrato che vado ad assegnare singolarmente ad ogni nodi della parte superiore della mia struttura, al quale dò un valore -40, per averlo in modo che agisce dall'alto verso il basso sull'asse z

Invio l'analisi della struttura e a secondo della caratteristica che scelgo di visualizzare ottengo:

il diagramma della  deformata

il diagramma delle forze reagenti dei nodi

ed infine il diagramma dei momenti

            impalcato in esame

                   INTERASSE= 6m    LUCE TRAVE= 7m    AREA INFLUENZA= 42

           TRAVE IN ACCIAIO 

- impianti                                                                         0,5 KN/mq

 

CARICHI PERMANENTI STRUTTURALI             Qs=2,87 KN/mq                                                                      

- lamiera A55/P600                                                  1,15 KN/mq        

- travetti IPE 160                                                     0,15 KN/mq                              

- soletta (ps C.A. x spess.soletta + ps C.A. x h lamiera x 0.5)                        

               (25 KN/mc x 0,035m+25 KN/mc x0,055m x 0,5)

                                                                                =                                                                              =1,57 KN/mq

 

ipotizzando la base della trave di una larghezza di 30 cm, il valore di progetto dell'altezza della trave è uguale a 41 cm.

 

 

prendendo in considerazione il valore del modulo di resistenza elastica della trave progettata,

posso scegliere dal sagomario dei profilati quella con un modulo di resistenza elastica maggiore,

quindi siccome Wx della trave progettata è 1435,15 il profilo da utilizzare è una trave IPE 450.

 

        TRAVE IN LEGNO

                                                                                                                            

CARICHI PERMANENTI STRUTTURAli                                                           Qs=0.40 kN/mq

- tavolato in legno dirovere dello spessore di 3 cm                  (8,0KN/mc X 0,03)= 0,24 KN/mq

- travetti in legno di rovere di dim. 10 cm X 10 cm (8,0 KN/mc x0,1m x0,1m/0,5m)=0,16 KN/mq

 

 

CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI                     Qp=2,6 KN/mq

 

- pavimento                                               (40 KN/mc x 0,01 m)= 0,4 KN/mq

- massetto                                                 (18 KN/mc x 0,04 m)= 0,7 KN/mq

- impianti                                                                                       0,5  KN/mq                                                                 

- tramezzi                                                                                      1,0 KN/mq

 

ipotizzando una base della trave di  30 cm, grazie al foglio di calcolo exel, conosciamo

l'altezza di progetto della trave che è di 45,5 cm circa

 

 

 

 TRAVE IN CEMENTO ARMATO 

   

 

CARICHI PERMANENTI STRUTTURALI                                                         Qs=2,8 KN/mq

 

- soletta  (ps C.A. x spess.soletta = 25 KN/mc x 0,04 m)=                                     1,0 KN/mq

- travetti   (psC.A x base travetto x h travetto x 2=25 KN/mc x0,1m x 0,16m x2= 0,8 KN/mq

- laterizI(ps laterizi xbaselaterizio x h laterizio x 2= 8KN/mc x 0,2 m x 0,16m x2)=1,0 KN/mq

 

 

 

 

 

CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI    Qp=3,3 KN/mq

 

- pavimento                        (40 KN/mc x 0,01 m)=      0,4 KN/mq

- massetto                         (18 KN/mc x 0,04 m)=       0,7 KN/mq

- impianti                                                                     0,5 KN/mq

- tramezzi                                                                    1,0 KN/mq

 

 

ipotizzando una base della trave di 30 cmq, il valore di progetto di h della trave è di 41,85 cm

 

 

Per travature reticolari, intendiamo una struttura formata da varie aste, tutte appartenenti ad un unico piano, vincolate tra di loro tramite cerniere interne.

1)VERIFICA ISOSTATICITA'                                                                                                         Per verificare l'isostaticità della travatura reticolare deve essere valida la condizione L=V, dove con L, intendiamo i gradi di libertà  delle aste, ogni asta ne ha tre, e con V, la sommatoria dei vincoli interni ed esterni.

L=V      L=11X3=33                                                            

V=Ve+Vi    Ve=2+1H=3  Vi=2(n-1)                                   

V=3+30=33                                                                         

L=V

2) CALCOLO DELLE REAZIONI VINCOLARI

A questo punto si procede esaminando la reazione dei vincoli, in modo che la sommatoria delle forze orizzontali, verticali e la sommatoria dei momenti sia uguale a zero. Questa condizione deve essere soddisfatta affinchè la travatura si trovi in equilibrio.

3) SVOLGIMENTO

Per risolvere le travature reticolari, possiamo utilizzare due metodi:

- METODO DELLE SEZIONI DI RITTER

-METODO DI EQUILIBRIO AI NODI

METODO DELLE SEZIONI DI RITTER

Questo metodo ci permette facilmente di conoscere le reazioni di un'asta qualsiasi, in modo autonomo, così senza obbligatoriamente risolvere l'intera struttura.

Si risolve operando una sezione di Ritter, in modo che tagli contemporaneamente minimo tre aste, di cui due s'incontrino nello stesso punto; quest'ultimo può essere proprio o improprio.

SEZIONE A

SEZIONE B

SEZIONE C

SEZIONE D

SEZIONE E

Avendo risolto le reazioni di tutte le aste, abbiamo verificato che quest'ultime sono soggette solo a sforzo normale e quindi le possiamo distinguere in TIRANTI, quando lo sforzo normale è di trazione, l'asta è tesa, e PUNTONI, quando lo sforzo normale è di compressione quindi l'asta è compressa.

METODO DEI NODI

Si applica di solito su travature reticolari, dove si sia già verificato l'equilibrio, e per questo motivo deve risultare in equilibrio ogni suo nodo, cioè le equazioni R=0 e M=0, con il quale indichiamo le risultanti delle reazioni e dei momenti, devono essere verificate per ogni singolo nodo.

Verifica dei grafici con Saap