L'esercitazione consiste nel progettare e verificare una travatura reticolare spaziale tramite l'intervento del programma SAP2000.
- Ipotizzo come modello una travatura reticolare spaziale che ha modulo 4x4x4 metri.
- Prima di disegnare la travatura reticolare completa vado a definire un nuovo materiale: [Define - Material - Add new material]
- Scelgo un acciaio S275
- Una volta definitivo il materiale passo alle sezioni : [Define - Section Properties - Import New Property - Pipe - Euro.pro]
ASTE VERTICALI E ORIZZONTALI: Pipe, S275, TUBO-D219.1X5
ASTE DIAGONALI: Pipe, S275, TUBO-D244.5X5.4
- Disegno le aste con le sezioni scelte: [Draw - Draw Frame/Cable/Tendon]
- Vado a replicare il modulo in modo da avere una struttura 32x16 m: [Replicate: Ctrl+R]
- Impongo che tutti i nodi interni siano nodi cerniera: [ Selezioni il modello - Assign - Frame - Realease/Partial Fixity] dove Momento = 0
- Inserisco gli appoggi in pochi punti considerando che la travatura reticolare mi consente, con pochi appoggi, di avere luci molto generose: [ Assign - Joint - Restraints - Pinned ]
- Una volta che il modello è completo con tutti gli elementi vado all'analisi dei carichi considerando di avere 3 piani.
Q(tot) = 10 KN/mq x 512 mq = 5120 KN
5120 KN x 3 PIANI = 15360 KN
NODI CENTRALI: 21
NODI PERIMETRIALI: 20
NODI DI SPIGOLO: 4
21F + 20F/2 + 4F/4 = 32F
15360KN/32 = 480 KN
NC = 480 KN NP = 240 KN NS = 120 KN
- Prima di assegnare le forze al modello definisco un pattern in cui per il momento trascuro il peso prorprio della struttura: [Define - Load Patterns]
- Assegno le forze ai rispettivi nodi nel modello: [Assign - Joint Loads - Forces]
- Faccio partire la prima analisi dove abbiamo modo di visualizzare la deformata della struttura e gli sforzi normali delle singole aste
- Esporto la tabella relativa ai carichi delle aste: [Ctrl + T - Analysis Results - Element Output - Frame Output - Element Forces Frame]
- Esporto il tutto su Excel
- "Ripulisco" la tabella da eventuali dati che non servono ai fini del calcolo, riordino secondo i carichi crescenti per poi dividere in vari gruppi i Frame per definire i profili più adatti ad assorbire gli sforzi normali.
- Procedo col dimensionamento, tramite la tabella excel fornitaci.
- Una volta dimensionate tutte le sezioni (trovate nel sagomario) le importo in SAP definendone il diametro e lo spessore: [Define - Section Properties - Frame Sections - Add New Property]
- Mi assicuro di assegnare alle sezioni lo stesso nome che ho inserito precedentemente nella tabella excel.
- Esporto da SAP la tabella "Frame Section Assignments" : [Ctrl + T - Frame Assignments - Frame Section Assignments] in questa tabella verranno inserite le sezioni precedentemente divise in gruppi nell'altra tabella excel, una volta fatto ciò importo all'interno del software quest'ultima tabella e le sezioni scelte per una prima analisi verranno sostituite, in automatico, con quelle scelte dal sagomario.
- Faccio partire un ulteriore analisi considerando, in questo caso, solo il peso proprio della struttura.
- Esporto la tabella "Joint Reaction" per ottenere la somma F3 ovvero del solo peso proprio.
- Rifaccio l'analisi dei carichi aggiungendo in questo caso F3 = 306,011 KN
15360 KN + 306,011 KN = 15666,011 KN
15666,011 KN = 21F
15666,011 KN/32 F = 489,56 KN
NC = 489,56 KN NP = 244,78 KN NS = 122,39KN
- Applico nuovamente i carichi ed eseguo l'ultima analisi
- Estrapolo la tabella "Element forces frame" per verificare se le sezioni scelte in precedenza siano idonee con i nuovi carichi aggiunti dal peso prorpio della struttura.
- Nel caso in cui non sono compatibili si ritorna al dimensionamento delle sezioni, nel caso in cui esse siano compatibili anche con i nuovi carichi la verifica è soddisfatta.
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