La travatura reticolare spaziale da dimensionare sarà caratterizzata da moduli con dimensioni 5x5x5 m su una griglia in pianta di 45x30 m.
1. Creo il cubo di base 5x5x5 m
2. Definisco il materiale, in questo caso acciaio S275
[Define-Materials-Add new materials]
3. Definisco le sezioni da prendere
[Define-Section Properties-Frame section-Pipe]
In questo caso prendo:
-TUBO D244,5x5,4 in verde
-TUBO D273x5,6 in grigio
4. Applico,disegnando,le mie sezioni:
[Draw-Frame]
Le aste verdi vengono assegnate per le aste verticali ed orizzontali.
Le aste grigie vengono assegnate per le aste diagonali.
5. Mostro le sezioni con i colori scelti ed i loro nomi per avere una visione più chiara del modello
[Display Options-General Options-View by colors-Sections]
[Assign-Frame-Frame sections]
6. Copio il cubo ed in seguito lo specchio per realizzare la struttura reticolare spaziale di Area= 40 m x 30 m= 1200 mq.
[Edit-Replicate]
[Edit-Replicate- Disegno asse di simmetria-Apply]
7. Calcolo il carico da inserire
AREA struttura= 45x30= 1440 mq
1440 mq x 12 KN/mq = 17280 KN
Moltiplico il risultato per i piani totali
17.280 KN x 2 piani = 34.560 KNxpiano
In base all'area di influenza dei singoli elementi strutturali procedo a ripartire i carichi che risultano essere:
- 4 nodi esterni
- 24 nodi perimetrali
- 35 nodi centrali
35 F + 24 F/2 + 4 F/4 = 48 F
F = 34.560 KNxpiano / 48 = 720 KN
F/2 = 360 KN
F/4 = 180 KN
8. Creo nuovo carico Q
[Define-Load Patterns-Inserisco nuovo carico]
9. Assegno i carichi calcolati in precedenza ai nodi corrispondenti
[Assign-Joint Loads-Forces]
10. Inserisco i vincoli che dovranno contrapporsi alle forza inserite in precedenza
[Assign-Joint-Restraints]
11. Rilascio i vincoli che mi permettono di considerare le cerniere come un vincolo interno dove il momento non è presente.
[Assign-Frame-Releases]
12. Avvio l'analisi
[Run Analysis-Q-Run Now]
13. Confronto la trave reticolare senza forze applicate e la deformata
[Display Deformed Shape-Q- Wire Shadow]
14. Controllo se effetivamente non ci sia momento e confermo la presenza dello sforzo assiale.
[ Display Frame-Q- Axial Forces]
15. Apro le tabelle
[Choose tables for display-Element Output- Frame Output-Element-Element Forces/Frames]
16. Esporto le tabelle su Excel
[File-Export current table-To excel]
17. Elimino i valori che non interessano all'analisi come v2,v3,T,M2,M3,Frame Element, Element Station
18.Riordino gli elementi in base ai valori dello sforzo normale (P)
Valori negativi (compressione)
Valori positivi (trazione)
19. Divido i valori per gruppi e gli assegno una sezione per facilitare la conseguente scelta dei nuovi profili.
SEZIONE 1,2,3,4,5 Aste compresse
SEZIONE 6,7,8 Aste tese
20.Apro le tabelle che riguardano i profili scelti per le aste verticali,orizzontali e oblique.
[Frame Assignments-Frame Item Assignments-Table Frame Section Assignments]
21. Condivido la tabella degli sforzi normali nella tabella dei profili ed inserisco i valori P più alti di ogni gruppo nella tabella di calcolo per ricavare l'Amin dei nuovi profili.
Eseguo questa azione per i profili sollecitati a compressione e a trazione.
Incrociando i dati prodotti dal foglio di calcolo e il profilari5,6ho deciso di scegliere i seguenti profili:
SEZIONE 1 - 457,2x6,3
SEZIONE 2 - 406,4x6,3
SEZIONE 3 - 273,0x5,6
SEZIONE 4 - 168,3x4,5
SEZIONE 5 - 88,9x3,6
SEZIONE 6 - 60,3x3,2
SEZIONE 7 139,7x4,5
SEZIONE 8 219,1x5,9
22. Creo i profili scelti sul profilario su SAP2000
[Define-Section Properties-Frame section-Add new Property]
Siccome i profili non appartengono alla libreria di SAP devo modificare le dimensioni e ne devo modificare il nome che deve combaciare perfettamente con quello dei fogli excel.
23. Importo le tabelle su SAP
[File-Import]
24. Il programma legge le nuove sezioni e le distribuisce all'interno del modello
25. Eseguo l'analisi nuovamente
26. Apro la tabella dei carichi
[Joint Output-Reaction]
27. Sommo i valori di F3 che rappresentano il peso proprio della struttura
F3 = 381, 625
28. Per la ridistribuzione dei carichi tenendo conto del peso proprio della struttura ricalcolo le forza in gioco
Ftot+F3 = 34.941,625
Divido il valore ottenuto per il numero di nodi
F=34.941,625/48 = 727,95
F/2 =727,95/2= 363,975
F/4 = 727,95/4= 181,9875
29. Assegno i nuovi carichi ai nodi
30. Eseguo l'analisi mettendo in evidenza il carico Q questa volta
31. A questo punto mandiamo l'analisi con la nuova forza F e controlliamo che i valori di deformazione massima della struttura siano inferiori a 1/200 della luce.
Nel caso in cui la struttura non venga verificata, dovremo ripetere il processo e ridimensionare la struttura.
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