blog di Giulio.Rossi

Esercitazione 5, Dimensionamento di un Graticcio di travi inflesse,Perrone-Rossi.

L’obiettivo di questa esercitazione è il dimensionamento e la verifica di un graticcio di travi inflesse e dei pilastri che su cui poggia.

Descrizione del progetto:
Il progetto prevede un edificio composto da 4 piani sorretti da un graticcio di travi inflesse.
L’intero graticcio misura 28,80 x28,80 m ed è composto dall’intersezione di 12 travi per lato poste con un interasse di 2,40 m tra loro. Il graticcio è sorretto da 8 pilastri, due per lato.

Analisi dei carichi:

Per il dimensionamento abbiamo calcolato il carico Qu che insisteva sul solaio, tenendo presente il carico strutturale (Qs), carico permanente (Qp) e il carico accidentale (Qa).

Il carico è stato ripartito su ogni nodo in base alla loro area di influenza.

Dopo questo passaggio abbiamo eseguito la combinazione dei carichi agli SLU utilizzando il comando load combination. Successivamente abbiamo assegnato alla struttura il materiale cls C50/60 e una sezione di partenza alle travi e ai pilastri. Infine abbiamo eseguito l'analisi su sap.

Grafico degli sforzi assiali:

Grafico dei momenti:

Dimensionamento :

Dall'analisi di sap2000 abbiamo estrapolato i valori massimi dei momenti e degli sforzi assiali con i quali abbiamo predimansionato le sezioni delle travi e dei pilastri.
Le sezioni iniziali non risultavano verificate a presso-flessione, per questo motivo abbiamo svolto diverse iterazioni fino ad arrivare alla soluzione finale, che prevede le travi di bordo di dimensioni 2,35X1,00 m, i setti di 2,40X0,60 m e le travi di 2,35X0,40 m.

Verifica degli spostamenti:

Verificate le sezioni abbiamo effettuato la verifica degli spostamenti considerando che lo spostamento massimo non superi mai 1/200 l. Essendo δ max= 0.032 m la struttura è verificata.

In questa esercitazione abbiamo eseguito un predimensionamento di una struttura a sbalzo utilizzando la tipologia di trave Vierendeel.

Nella prima fase abbiamo utilizzato un carico distribuito indicativo di progetto pari a Qu= 50KN/m. Ripartendo come carico puntuale una F=130KN per ogni pilastro della trave Vierendeel tranne per l'ultimo ove la forza è pari a F/2.

Le dimensioni generali sono riportate nel seguente schema:

Nella fase successiva abbiamo riportato il modello su Sap2000:

Successivamente abbiamo utilizzato lo sforzio normale maggiore (Nmax) e momento massimo (Mmax) per effettuare un predimensionamento dei pilastri e dei correnti della Vierendeel.

Corrente:

Nmax= 884,12 KN
Mmax= 634,74 KN*m

Wx= Mmax/fyd = 2836,19 cm3
Dal Wx scegliamo il profilato HEA 450 con un Wx= 2896 cm3 e A= 178 cm2

Pilastro:

Nmax= 65 KN
Mmax= 1102,85 KN*m

Wx= Mmax/fyd = 4927,84 cm3
Dal Wx scegliamo il profilato HEA 650 con un Wx= 5474 cm3 e A= 241,6 cm2

I profilati scelti sono stati inseriti su sap e successivamente assegnati al modello strutturale. Avviata l'analisi abbiamo estrapolato i nuovi valori di momento e normale massimi che tengono conto del peso proprio della struttura.

Schema degli sforzi normali:

Schema dei momenti:

Verifica presso-flessione:

I pilastri della trave Vierendeel sono verificati a presso-flessione mentre i correnti con il profilo HEA 450 non risultano verificati, per tanto si è scelto il profilato di dimensioni (HEA 500)  subito successive per validare la verifica.

Verifica degli spostamenti:

Verificate le sezioni abbiamo effettuato la verifica degli spostamenti considerando che lo spostamento massimo non superi mai 1/200 l max= 0.078 m. Essendo δ max= 0.0416 m la struttura è verificata.

DESCRIZIONE STRUTTURA

La struttura dell'edificio, realizzata in Cls-A, presenta la seguente maglia strutturale: (A;B) = (B;C) = 6m, (1;2)=(2;3)=(3;4)=(4;5)= 4m. Le mensole con uno sbalzo di 2m, proseguono in asse con le travi principali, fromando una serie di balconi. Nella maglia A;5 B;4 è presente il corpo scale che permette l'accesso al complesso, costituita da una trave a ginocchio e da una cerchiatura presente in ogni piano.

PREDIMENSIONAMENTO

E' stato effettuato un predimensionamento a SLU dei pilastri, delle mensole e delle travi. I pilstri sono stati suddivisi in tre categorie in base al piano, le travi in altrettante categorie: trave principale di bordo, trave principale centrale, trave secondaria.

ANALISI DEI CARICHI

Si è scelto una tipologa di solaio in laterocemento con la seguente stratigrafia:

ANALISI SAP2000

Su SAP2000 sono stati inseriti i carichi ed è stata effettuata la combinazione agli SLU e le sezioni derivate dal predimensionamento precedentemente effettuato.

VERIFICA

In conclusione è stata effettuata la verifica, considerando anche il peso proprio di tutti i componenti strutturali utilizzando le sollecitazioni maggiori per ogni elemento.