blog di giulia.tiracorrendo

Predimensionamento telaio in calcestruzzo, legno e acciaio

 

Esercitazione svolta in collaborazione con Giustino Palombo

es1. Trave reticolare- dimensionamento sezioni

 

L'esercitazione prevede il dimensionamento di una trave reticolare. Per la progettazione ho ipotizzato una travatura reticolare di dimensioni 12 m x 24 m. I moduli che compongono la struttura sono dei cubi 3x3x3.

Accedendo su SAP2000, ho disegnato il sistema statico della struttura.

Inizialmente ho creato la mia griglia di base.

 

Ho quindi disegnato il modulo attraverso il comando "Draw Frame"

Con il comando "VIEW-Set 3d view" ho impostato la visuale necessaria per copiare il modulo e formare quindi l'intera struttura.

Ho quindi creato la struttura con travi reticolari di dimensioni 12x24m

Vado quindi ad aggiungere i vincoli tra i miei nodi, ovvero le cerniere interne. Per farlo, vado su "ASSIGN-Frame-Releases/partial fixity" .

Una volta assegnate i vincoli sulle cerniere interne, assegno delle cerniere su cui poggia la struttura, il mio progetto prevedeva 6 cerniere. Per assegnare le cerniere: "ASSIGN-Joint-Restraints"

Dopodiché ho assegnato una sezione alle mie travi reticolari. "ASSIGN-frame-frame section". Ho assegnato un profilo tubolare cavo in acciaio S235.

Ho quindi, avviato l'analisi per il peso proprio della mia travatura reticolare.

Attraverso "DISPLAY-Show tables" trovo il peso proprio della struttura che grava sulle cerniere.

Su Excel, ho quindi trovato il totale del peso proprio della struttura.

Una volta definito il peso proprio della struttura, definisco il carico per ogni nodo.

L'area Totale del mio piano è pari a 288 m2 

Moltiplicando l'Area totale per il peso di progetto del solaio pari a 10 KN ottengo il peso per ogni singolo piano.

288 m2x10KN/m2=2880 KN

Per il mio progetto, ho ipotizzato che la struttura sostenesse 2 piani. Moltiplico quindi il peso di ogni singolo piano per il  numero dei piani ottengo il peso complessivo che grava sulla mia struttura

2880KN x 2= 5760KN

A questo punto, devo spartire il peso totale sui singoli nodi. Naturalmente nei nodi posti centralmente e quindi all'interno della struttura, avendo un'area di influenza maggiore, porteranno maggior peso rispetto ai nodi perimetrali  (che porteranno 1/2 del peso) e ai nodi situati nei vertici (che porteranno 1/4 del peso totale).

Per questo motivo calcolando l'area d'influenza dei nodi centrali pari a 9 m2, posso trovare il peso che grava sui nodi centrali.

9m2 x 10 KN/mx 2 (numero dei piani)= 180 KN 

Nei nodi centrali quindi graverà il peso di 180 KN, nei nodi perimetrali 90 KN e nei nodi ai vertici 45KN.

A questo andrà aggiunto il peso proprio della struttura che andrà suddiviso allo stesso modo tra nodi centrali, nodi perimetrali e nodi disposti ai vertici. Dallo stesso calcolo fatto in precedenza ho quindi ottenuto i valori seguenti:

182.43 KN sui nodi centrali

91.21 KN sui nodi perimetrali

45.6 KN sui nodi ai vertici

A questo punto, eseguendo l'analisi posso ottenere la tabella con i valori degli sforzi assiali per ogni singola asta. Dalla tabella ottenuta posso verificare le aste che vengono sollecitate a trazione e quelle a compressione. Andando a scegliere determinati range di sollecitazioni affinché si dimensionino sezioni diverse, posso quindi dimensionare le mie travi in maniera adeguata.

In conclusione dal dimensionamento ho ottenuto 3 tipi di sezioni diverse per lo sforzo a compressione e 6 tipi di sezione diverse per lo sforzo a trazione.

 

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