blog di Francesca Romana De Bonis

Impostate le 3 tecnologie di telaio su SAP, con le sezioni predimensionate nella scorsa esercitazione, per prima cosa si applicano tutti i carichi verticali sulla struttura (Qs,Qp e Qa) distribuiti linearmente sulle travi principali di ogni piano, poi anche del carico neve solo sul solaio di copertura.

Definita la combinazione di carico SLU+NEVE = Qs*1,3+Qp*1,5+Qa*1,5 + neve , si avvia l'analisi ed importate le tabelle su excel si verificano le sezioni del pilastro, trave e aggetto con Nmax e Mmax dato dall'analisi.

Successivamente su SAP si aggiungono anche i carichi orizzontali, sisma e vento.
Il vento viene distribuito lungo i pilastri, con valori 0,4 in compressione e 0,2 in decompressione.
La forza sismica viene calcolata con la seguente formula: Fs = c * W
Dove c è il coefficiente di intensità sismica, mentre W è il peso
W = P (peso della struttura ps+pp) + 20% N (neve) + 30% Q (sovraccarichi accidentali)
Fs si distribuisce con valori diversi in base alla quota del piano (F1=Fs/10; F2=Fs*2/10; F3=Fs*3/10; etc..) e viene applicata nel centro di massa. Sia il vento che il sisma vengono calcolati per entrambe le direzioni ortogonali, non essendo possibile prevedere la direzione dell'azione.

Vengono definite le combinazioni anche per i carichi orizzontali ed avviata l'analisi.

Per la verifica a pressoflessione dei pilastri bisogna distinguere in base alla tecnologia:
Per il cls, viene prima determinata l'eccentricità e=M/N e si distinguono 3 casi: e<H/6, H/6<e<H/2, e>H/2. In questo caso e>H/2, l'eccentricità era molto forte, quindi si è verificato il pilastro a flessione senza compressione.
Per il legno è bastato verificare che la somma dei rapporti tra le tensioni  e resistenze del materiale fosse minore o uguale a 1 :
σc / fcd + σf / ffd < 1
il legno essendo un materiale anisotropo (su SAP considerato come ortotropo) ha 3 diversi valori di resistenza caratteristica (fc, ft, ff).
Per l'acciaio invece :
σ = N/A +/- M/W < fd

In allegato il file pdf con l'esercitazione in dettaglio, immagini e calcoli.

Nell'esercitazione è presente il primo dimensionamento di un telaio in 3 diverse tecnologie: calcestruzzo, legno e acciaio.
Sono stati progettati due tipi di telaio, entrambi con 20 pilastri, aggetti e 4 piani ad uso di civile abitazione, con luce massima di 5 m per cls e legno e di 8 m per l'acciaio.
Per semplificare il calcolo non sono stati presi in considerazione i nodi rigidi del telaio, la trave è stata assunta come doppiamente appoggiata, il pilastro come pilastrata semplicemente soggetta a sforzo normale e l'aggetto come mensola.

Definiti i 3 solai, sono stati calcolati i carichi strutturali, permanenti e accidentali e combinati allo SLU.
Quindi è stato eseguito un dimensionamento di massima della trave, del pilastro e dell'aggetto più sollecitati.

In allegato il file con tutta l'esercitazione in dettaglio.

Definita una struttura reticolare 48x24 m, con modulo base 3x3x3 m, su cui poggiano 3 piani, l'ho modellata su SAP impostando vincoli, sezioni (circolare in acciaio S275, NTC2008) e carichi.
Prima ho eseguito un'analisi considerando solo il peso proprio della struttura, poi con i carichi (10 KN/mq * superficie * 3 piani + peso proprio) assegnati ai nodi rispetto alla loro area di spettanza.

I dati emersi dall'ultima analisi li ho esportati su Excel e suddivisi in 4 gruppi per ottimizzare le sezioni.
In questo modo ho trovato 4 valori a compressione (i massimi di ogni gruppo) e 4 a tensione.

Per le Aste compresse ho calcolato Amin, Imin e rhomin e cercato sul profilario la sezione che soddisfasse tutti e 3 i valori, successivamente ho verificato che non venisse superato il limite di snellezza 200 dato dalla normativa.

Per le Aste tese mi è bastato calcolare le Amin.

In allegato tutti i passaggi e alcune considerazioni.